ubuntu文件系统如何配置RAID

Ubuntu 文件系统下配置软 RAID 实操指南

一 准备与规划

• 适用场景：使用 mdadm 在 Ubuntu 上构建和管理软件 RAID，常见级别有 RAID 0/1/5/6/10。准备若干块无重要数据的磁盘（如 /dev/sd[b-e]），并确认设备名稳定（避免重启后变化）。
• 安装工具：
  • 更新索引并安装 mdadm：sudo apt update && sudo apt install -y mdadm
  • 可选：分区工具 parted、逻辑卷管理 lvm2（如需在 RAID 上再建 LVM）
• 磁盘初始化（全新盘）：
  • 查看磁盘：lsblk -o NAME,SIZE,FSTYPE,TYPE,MOUNTPOINT
  • 擦除分区表/签名：sudo wipefs -a /dev/sdX（对每个用于 RAID 的盘执行）
  • 分区建议：使用 GPT，将整盘或分区类型设为 Linux RAID（fd）。也可直接使用整盘（不分区）。

二 创建阵列与文件系统

• 创建示例（按需求选择级别与成员盘）：
  • RAID 1（镜像，2 盘）：sudo mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sdb /dev/sdc
  • RAID 5（至少 3 盘）：sudo mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=5 --raid-devices=3 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd
  • RAID 10（至少 4 盘）：sudo mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=10 --raid-devices=4 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde
• 观察进度：cat /proc/mdstat 或 watch -n 1 cat /proc/mdstat
• 在阵列上创建文件系统（以 ext4 为例）：
  • 若阵列设备为 /dev/md0：sudo mkfs.ext4 /dev/md0
  • 若你在阵列上先做了分区（如 /dev/md0p1）：sudo mkfs.ext4 /dev/md0p1

三 挂载与开机自动装配

• 创建挂载点并挂载：
  • sudo mkdir -p /mnt/raid
  • sudo mount /dev/md0 /mnt/raid（或 sudo mount /dev/md0p1 /mnt/raid）
• 获取 UUID（推荐用 UUID，避免设备名漂移）：sudo blkid /dev/md0
• 配置自动装配：
  • 写入 mdadm 配置：sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf
  • 更新 initramfs：sudo update-initramfs -u
  • 编辑 /etc/fstab，使用 UUID 添加一行（示例）：
    • UUID=<your-uuid> /mnt/raid ext4 defaults,nofail 0 2
    • 说明：nofail 允许系统在没有该盘时仍可启动；0 2 为 dump 与 fsck 顺序。

四 监控维护与故障处理

• 查看状态：sudo mdadm --detail /dev/md0、cat /proc/mdstat
• 一致性检查（建议定期）：echo check > /sys/block/md0/md/sync_action
• 故障盘替换流程：
  • 标记故障：sudo mdadm --manage /dev/md0 --fail /dev/sdb
  • 移除故障盘：sudo mdadm --manage /dev/md0 --remove /dev/sdb
  • 插入新盘并加入：sudo mdadm --manage /dev/md0 --add /dev/sdb（阵列将自动重建）
• 邮件告警（可选）：在 /etc/mdadm/mdadm.conf 中添加 MAILADDR your-email@example.com，并重启 mdadm 服务或确保监控已启用。

五 常见问题与进阶

• 盘符漂移导致无法挂载：优先使用 UUID 挂载；确保 /etc/mdadm/mdadm.conf 与 update-initramfs -u 已正确执行，使阵列在 initramfs 阶段可用。
• 性能优化（可选）：
  • 创建阵列时指定条带大小：--chunk=64（或 128/256，视负载而定）
  • 为 ext4 设置条带参数（示例）：sudo mkfs.ext4 -E stride=16,stripe-width=32 /dev/md0
  • 调整 I/O 调度器（示例）：echo deadline | sudo tee /sys/block/md0/queue/scheduler
• 扩容思路（示例：RAID5 从 3 盘扩到 4 盘）
  • 先加盘：sudo mdadm --manage /dev/md0 --add /dev/sde
  • 增长阵列：sudo mdadm --grow /dev/md0 --raid-devices=4
  • 等待重建完成后，扩展文件系统：sudo resize2fs /dev/md0
• 删除阵列（谨慎）：
  • 卸载：sudo umount /mnt/raid
  • 停止阵列：sudo mdadm --stop /dev/md0
  • 清除超级块：sudo mdadm --misc --zero-superblock /dev/sd[b-e]
  • 清理配置：sudo sed -i '/^ARRAY \/dev\/md0/d' /etc/mdadm/mdadm.conf 并更新 initramfs；同时从 /etc/fstab 删除对应行。