# Software RAID

###### tags: `storage`
[TOC]

## `mdadm` -- RAID management tool
`mdadm` 是 Linux 上易於管理 RAID 的工具，可以用來建立、刪除、重組磁碟陣列，平常使用時會自動同步硬碟陣列的資料。運轉過程中如有硬碟故障，會將該硬碟標示為故障並移出陣列，待使用者手動更換新的硬碟並重新加入陣列後繼續同步。

## Block Device

### Disk
在 Unix-like 的 file system 中，硬碟本身以及硬碟裡面劃分的分割區都會虛擬化成 block device，操作時只需要對 device file 讀寫，device driver 會幫你將 file 的內容與對應的儲存裝置 address 同步，不需要自己面對雜七雜八的儲存裝置。

#### Path
* 第 1 硬碟 -> `/dev/sda`
* 第 1 分割區 -> `/dev/sda1`
* 第 2 分割區 -> `/dev/sda2`
* 第 2 硬碟 -> `/dev/sdb`
* 第 1 分割區 -> `/dev/sdb1`
* 第 2 分割區 -> `/dev/sdb2`

### RAID
當然磁碟陣列也可以虛擬化成 block device，這樣我們一樣只需要對這個 device file 讀寫，device driver 就會處理後續的工作，使用者完全可以當作一般儲存裝置使用。

#### Path
* 陣列叢集
* 第 0 陣列 -> `/dev/md0` (link to `/dev/md/0`)
* 第 1 陣列 -> `/dev/md1` (link to `/dev/md/1`)
:::info
:bulb: md 其實是 multiple devices 的縮寫
:::

## Basic
RAID 1 (mirror) 是最簡單的備份方式，將一模一樣的資料放在所有陣列中的硬碟，這邊以此為例介紹如何從 0 開始建立及管理 RAID。

#### Install mdadm
第一步就是安裝 mdadm，使用各自發行版的套件管理工具。

# Debian based
sudo apt-get install mdadm

### Create disk array
這邊建立一個新的 RAID 1 在 2 顆硬碟的第 1 個分割區上，且有第 3 顆硬碟的第 1 個分割區作為備援。
* `--level=` : RAID level，這邊是 RAID 1。
* `--raid-devices=` : 使用硬碟數量，這邊是 2 個。
* `--spare-devices=` : 備用硬碟數量，這邊是 1 個。

mdadm --create --level=1 --raid-devices=2 /dev/md0 /dev/sda1 /dev/sdb1 --spare-devices=1 /dev/sdc1

### Lookup status
想知道目前所有 RAID 狀態或是各種進度資訊可以查看 `/proc/mdstat`。

cat /proc/mdstat

想知道某個 md device 的資訊，以 `md0` 為例可以使用以下命令。

mdadm --detail /dev/md0

### Assemble disk array
開機時需要根據設定重新組合 volume，或是設定更新也可以用這個指令更新硬碟對應到的 volume 分配。

mdadm --assemble --scan

### Delete disk array
雖然是刪除 volume，但硬碟資料以及 RAID 設定還是存在的，跟剛開機的狀態是一樣的，只要重新 assemble disk array 就可以組回 volume 了。

mdadm --stop /dev/md0

:::info
:bulb: 刪除前必須要先 `umount` volume。
:bulb: 如果 volume 正在使用中導致無法 `umount`，`fuser -m` 可查詢使用中的 process。
:::

## Settings
`mdadm` 設定檔位於 `/etc/mdadm.conf`，修改後必須重新 assemble disk array 才會生效。