Creazione e gestione di un sistema RAID

Bentornati in questa serie di lezioni dedicate alla migrazione da Windows a Linux. In questo quarto tutorial ci concentreremo sulla creazione e gestione di un sistema RAID. Qualsiasi utente o azienda che abbia a interesse a preservare i propri dati si affida quasi certamente, almeno per il backup, ad un sistema di dischi formattati con un RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks), in modo tale da ottenere una tolleranza ai gustati ragionevole. Ecco perché non di rado i professionisti del settore IT si ritrovano a dover amministrare e gestire anche diversi sistemi RAID di vario tipo.

Le distribuzioni Linux dispongono di numerosi strumenti, spesso out-of-the-box, per la gestione dei dischi in configurazione RAID, dunque se si desidera abbandonare Windows in favore di una distribuzione non si avranno particolari problemi ad eseguire un setting di questo genere.

Creare un RAID 1 su Linux

Come indicato in precedenza nelle scorse lezioni per semplicità prenderemo Linux Mint come punto di riferimento per questa serie di tutorial. Dunque dopo aver installato questo sistema operativo possiamo procedere ad inserire i dischi destinati al sistema RAID nel computer e a configurare il tool madmn, necessario per la creazione e gestione di questa tipologia di configurazioni.

Formattazione dei dischi

Per eseguire la formattazione dei dischi sfrutteremo il tool da CLI chiamato fdisk. Si tratta di una utility che troviamo preinstallata in quasi tutte le principali distribuzioni Linux. Dunque partiamo controllando che tutti i dischi connessi al PC siano effettivamente riconosciuti.

Apriamo bash e digitiamo:

sudo fdisk -l

Dovrebbe ora comparire un output che riporta i vari SSD/HDD.

In genere il disco dove è presente il sistema operativo viene sempre indicato con la dicitura "sda" dunque tutto il resto viene classificato come: sdb, sdc, ecc.

Identificati i dischi che ci interessa trasformare in un RAID proseguiamo con la loro configurazione in formato GPT (GUID Partition Table):

sudo parted /dev/sdb mklabel gpt

sudo parted /dev/sdc mklabel gpt

ora invece avviamo la formattazione vera e propria:

sudo fdisk /dev/sdb

sudo fdisk /dev/sdc

Dopo aver inserito tali comandi nella shell partirà un wizard che ci guida nel partizionamento. Noi vi consigliamo di seguire questi passi per entrambi i dischi:

1. selezionare la nuova partizione digitando "n";
2. impostare la partizione primaria premendo "p";
3. digitare "1" per assegnare la numerazione alla partizione;
4. premere due volte il tasto Invio per le selezione di default dei settori;
5. digitare "fd" per impostare il tipo di partizione come "Linux raid autodetect";
6. infine scriviamo "p" per controllare i cambiamenti applicati e "w" per confermare.

Al termine di tale procedura avremo ottenuto quindi due nuovi raid device posizionati su /dev/sdb1 e /dev/sdc1.

Configurazione del RAID 1 con mdadm

Come accennato prima mdadm è il tool con cui effettivamente si va a gestire il RAID. Quindi procediamo con la sua installazione:

sudo apt install mdadm

e successivamente lanciamo un'analisi dei due dischi preparati in precedenza:

sudo mdadm --examine /dev/sdb /dev/sdc

Nell'output che riceveremo accertiamoci che entrambi i dischi siano catalogati come "type fd", ovvero come "Linux raid autodetect", cosi da poter procedere con la creazione del RAID 1 vero e proprio.

Quindi procediamo alla generazione del RAID 1 in questo modo:

sudo mdadm --create /dev/md0 --level=mirror --raid-devices=2 /dev/sdb1 /dev/sdc1

In base alle nostre necessità potremo anche aggiungere più dischi al RAID e nominare tale configurazione come preferita. Nel nostro esempio il setup viene nominato come md0. Dopo aver immesso quest'ultimo comando comando il tool chiede se proseguire, dunque digitate "yes" o "y" per avviare la procedura.

Ultimato il procedimento possiamo sfruttare il comando cat per capire se il tutto è stato impostato correttamente:

cat /proc/mdstat

Il sistema dovrebbe rispondere con una serie di dati e con un'indicazione simile a questa:

active raid1 sdc[1] sdb1[0]

In alternativa si possono ottenere maggiori dettagli sul nuovo RAID digitando:

sudo mdadm --detail /dev/md0

Nell'output si dovrebbero visualizzare le stringhe "Raid Level: RAID1" e "State: clean, resyncing".

Formattare il RAID1 e renderlo operativo

A questo punto siamo pronti per eseguire la formattazione del RAID appena generato. Noi consigliamo di utilizzare il file system Btrfs:

sudo mkfs.btrfs /dev/md0

Successivamente montiamo il disco per renderlo accessibile:

sudo mkdir /mnt/raid1

sudo mount /dev/md0 /mnt/raid1

Testare la nuova configurazione RAID1

Ora iniziamo a spostare nuovi file nel disco RAID. Possiamo per esempio copiare dei dati tramite il file manager dell'ambiente grafico oppure via shell:

cd /mnt/raid1
mkdir cartelladitest
cd
cp filediprova.pdf /mnt/raid1/cartelladitest
cd /mnt/raid1/cartelladitest
ls

Se dopo aver digitato il comando ls troviamo il documento appena copiato significa che tutto funziona correttamente.

Adesso è necessario provvedere al test della funzione di tolleranza dei guasti, cosi da capire se il mirroring dei dischi viene correttamente eseguito. Quindi procediamo alla rimozione di uno dei due dischi e scriviamo tale comando:

sudo mdadm --examine /dev/sdb1 /dev/sdc1

Il sistema dovrebbe indicarci che non riesce ad aprire uno dei due dischi (sdc1 o sdb1 nel nostro caso). Procediamo ad un doppio controllo digitando:

sudo mdadm --detail /dev/md0

L'output ottenuto dovrebbe comunicarci che è presente un solo disco operativo e che uno è stato rimosso. Verifichiamo quindi che il file copiato in precedenza sia ancora al suo posto:

ls /mnt/raid1/cartelladitest

Se visualizziamo il file significa che il mirroring ha funzionato. Ora procediamo a rimettere il disco al suo posto e indichiamo a mdadm di eseguire il rebuild del RAID 1:

sudo mdadm --manage /dev/md0 --add /dev/sdc1

Ovviamente se necessario sostituiamo "sdc1" con il disco che serve a noi. Adesso verifichiamo se il tool sta procedendo al rebuld:

sudo mdadm --detail /dev/md0

In questo caso l'output mostrerà nuovamente due dischi connessi di cui uno etichettato con la dicitura "spare rebuilding".

Salviamo quindi la nuova configurazione digitando:

sudo mdadm --detail --scan --verbose | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf

Infine impostiamo il sistema in modo tale che il disco RAID sia sempre montato al boot modificando il file di configurazione di fastab.

sudo nano /etc/fstab

Inseriamo dunque i parametri del RAID in questo modo:

/dev/md0 /mnt/raid1 btrfs defaults,x-gvfs-show 0 0

Salviamo la modifica ed avremo terminato la configurazione del RAID 1 su Linux.