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Mise en place de RAID sur un système existant

Depuis trois ans j'ai un serveur qui tourne 24/24 dans le cadre d'autohébergement. Au bout de trois ans le disque dur du système (oui, le seul disque, il n'y a pas que l'État qui fait des coupes budgétaires) montre des signes de faiblesse: le démon smart me remonte des erreurs à propos de secteurs défectueux. En l'état rien de catastrophique, le disque n'est pas plein: il y a encore de la place pour réallouer des secteurs. Néanmoins, le moment semble bien choisi pour ajouter un second disque à la machine et mettre en place du RAID1 (miroir).

État initial

La machine est une Debian Jessie. Le disque fait 320Go et a été partitionné comme un cochon; j'ai trois partitions:

  • sda1, 250Mo monté sur /boot (j'ai un vieux BIOS, pas d'UEFI sur la machine)
  • sda2, 1Ko non utilisé. Je ne sais plus comment elle est arrivée là celle là
  • sda3, le reste du disque en LVM sur lequel il y a 4 partitions logiques: système, home, var et swap

Objectif visé

L'objectif est de redonder les données sur deux disques. sda2 ne sert à rien, on va donc en profiter pour la faire sauter. Il n'y a donc que deux partitions réellement utiles: cela va se traduire par deux array RAID:

  • md0 sur lequel on montera /boot
  • md1 sur lequel on montera le volume LVM avec le reste du système

Comme je suis flemmard, je veux limiter au maximum le downtime et éviter de passer par une backup externe. Ça élimine déjà la solution bourrin: je réinstalle debian en choisissant l'option RAID au setup. On est barbu ou on l'est pas: on va mettre les mains dans le grub.

L'opération va s'effectuer selon le plan suivant:

  • sacrifice humain (pour mettre toutes les chances de notre côté)
  • partitionnement du nouveau disque (sdb)
  • montage du raid sur sdb
  • copie des données
  • reboot sur la nouvelle racine (sur sdb)
  • installation du grub sur sdb
  • bascule de l'ancien disque (sda)
  • bière de célébration

Réalisation

Partitionnement

On y va joyeusement à grand coup de fdisk après avoir vérifié deux fois qu'on travaille bien sur sdb. On se ménage deux partitions:

  • sdb1 de 250M pour md0
  • sdb2 du reste pour md1

Montage du raid

On initialise le RAID:

mdadm --create /dev/md0 --level=1 --raid-disks=2 missing /dev/sdb1
mdadm --create /dev/md1 --level=1 --raid-disks=2 missing /dev/sdb2

mdadm est la commande pour administrer le RAID sous Linux. Là on vient gentiment de lui demander de créer un array md0 (--create) en RAID1 (--level=1) qui s'étendra sur deux disques (--raid-disks=2) mais dont le premier n'est pas encore en place (missing).

Certains conseillent d'ajouter l'option --metadata=0.9 pour utiliser les superblocks legacy. Ne faites pas ça. Si l'argument avancé concernant linux incapable de booter sur du raid moderne était vrai, ce n'est plus le cas. Non, plus depuis que le noyau est en version 3. Donc on laisse les métadonnées en version 1.2 (par défaut).

On enregistre la configuration RAID: mdadm --examine --scan >> /etc/mdadm/mdadm.conf

On a maintenant deux array RAID prêts à être utilisés comme des partitions standard (sdbX). On prépare le système de fichier pour md0 (qui portera /boot):

mkfs.ext4 /dev/md0

Pour md1 on met en place LVM:

pvcreate /dev/md1
vgcreate VolGroupRaid /dev/md1
lvcreate -L17G VolGroupRaid -n lvroot
lvcreate -L40G VolGroupRaid -n lvhome
lvcreate -L80G VolGroupRaid -n lvvar
lvcreate -C y -L2G VolGroupRaid -n lvswap

Il est temps de créer les systèmes de fichier, je reste classique sur de l'ext4:

mkswap /dev/VolGroupRaid/lvswap
mkfs -t ext4 /dev/VolGroupRaid/lvroot
mkfs -t ext4 /dev/VolGroupRaid/lvvar
mkfs -t ext4 /dev/VolGroupRaid/lvhome

Synchro des données

Notre nouveau disque est maintenant prêt à recevoir les données existantes. Pour éviter que le bruit ne complique la copie, j'ai préféré passer en runlevel singleuser. Avec systemd, ça se fait comme ça: sudo systemctl isolate rescue.target.

Pour chaque partition et volume logique sauf le swap on applique le processus suivant:

mkdit /mnt/raidhome
mount /dev/VolGroupRaid/lvhome /mnt/raidhome
cd /home
cp -dpRx . /mnt/raidhome

Grub

On est prêt à redémarrer, notre nouveau disque contient le système et nos données. L'idée est de booter sur le nouveau disque pour intervenir sur l'ancien. Pour ça on va modifier la table de partition du nouveau disque; elle devrait se trouver quelque part dans /mnt/raidroot/etc/fstab. On remplace toutes les références aux anciennes partitions (/dev/sdaN) par leur équivalent en volume logique (/dev/VolGroupRaid/lv<truc>).

Au reboot on arrête grub pour éditer la ligne et modifier l'option set root: on remplace par set root='md/0'. Cela indique à grub de booter sur le raid et non plus sur l'ancien disque. De la même manière, on indique au noyau que sa racine est maintenant sur le raid: root=/dev/mapper/VolGroupRaid-lvroot

Une fois démarré on est uniquement sur le nouveau disque (le raid incomplet), le disque original n'est plus utilisé.

Configuration de l'ancien disque

On peut désormais intervenir sur l'ancien disque pour l'ajouter au RAID1.

Attention, je me suis fait avoir: LVM monte les volumes présents sur l'ancien disque, nous empêchant de le repartitionner. On commence donc par les démonter:

lvremove /dev/<ancienVG>/<ancienLV>
vgremove <ancienVG>
pvremove </dev/sdaX>

On duplique le schéma de partitionnement du nouveau disque vers l'ancien:

sfdisk -d /dev/sdb | sfdisk /dev/sda

On en profite pour réinstaller grub comme ça on pourra booter indifférement sur un disque ou l'autre: dpkg-reconfigure grub-pc. On coche bien les deux disques (sda + sdb).

Il ne reste maintenant plus qu'à compléter notre array RAID avec l'ancien disque:

mdadm /dev/md0 -a /dev/sda1
mdadm /dev/md1 -a /dev/sda2

La synchro prend du temps, pour 320Go j'en ai eu pour 1h45. Il est possible de surveiller la réplication avec:

watch -n 10 cat /proc/mdstat

Takeaway

On a un RAID1 combiné à LVM: c'est flexible et redondé. L'opération totale a pris facilement 4h mais a permis de faire le ménage. La partie la plus complexe concerne grub. J'ai tourné un peu avant de comprendre que les pointeurs vers la partition de boot étaient enregistrés dans la MBR: il faut donc réinstaller grub sur le disque pour prendre en compte les changements de partition. Par ailleurs, LVM montera l'ancien volume tant qu'il n'aura pas été démonté: ne cherchez pas plus loin si sfdisk refuse de repartitionner l'ancien disque.