コグノスケ

ソフトウェアRAIDの拡張

今ハードディスクがとても安いので、1TBのディスクを3個買いました。HDDを注文したときから、後でディスクを追加（5台まで増築予定）したときに拡張できるのか？と気になっていました。

世の中に同じ想いの方がどれだけいるか知りませんが、一度作ったRAID 5アレイを拡張する方法を紹介します。当方の実験環境はDebian GNU/Linux(etch) です。

例としてディスク3本からなるRAID-5アレイを作り、そこへ1本追加する様子を示したいと思います。実験のため100MBのパーティションでアレイを作っていますが、HDD全体を使っていても同じ手順でできるはずです。

# mdadm --create /dev/md0 -n 3 -l 5 -a p /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1
mdadm: array /dev/md0 started.

# cat /proc/mdstat
Personalities : [linear] [raid0] [raid1] [raid10] [raid6] [raid5] [raid4] [multipath] [faulty]
md0 : active raid5 sdd1[2] sdc1[1] sdb1[0]
      208640 blocks level 5, 64k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]

unused devices: <none>

LinuxでソフトウェアRAIDアレイをいじるにはmdadmコマンドを使います。まず --createで100MB x 3（-n 3）の領域からなるRAID-5アレイ（-l 5）を作りました。容量は200MBです。今回はパーティションを作らないので関係ありませんが、パーティションが作れるアレイ（-a p）にするのが無難でしょう。

次にアレイ上の領域にファイルシステムを作り、マウントします。

# mkreiserfs /dev/md0
mkreiserfs 3.6.19 (2003 www.namesys.com)
（... 略 ...）
Guessing about desired format.. Kernel 2.6.25 is running.
Format 3.6 with standard journal
Count of blocks on the device: 52160
Number of blocks consumed by mkreiserfs formatting process: 8213
Blocksize: 4096
Hash function used to sort names: "r5"
Journal Size 8193 blocks (first block 18)
Journal Max transaction length 1024
inode generation number: 0
UUID: 27c689b4-5cee-4223-9d7c-adb29cfdeb7c
ATTENTION: YOU SHOULD REBOOT AFTER FDISK!
        ALL DATA WILL BE LOST ON '/dev/md0'!
Continue (y/n):y
Initializing journal - 0%....20%....40%....60%....80%....100%
Syncing..ok

Tell your friends to use a kernel based on 2.4.18 or later, and especially not a
kernel based on 2.4.9, when you use reiserFS. Have fun.

ReiserFS is successfully created on /dev/md0.

# mount /dev/md0 /mnt/md0
# df
Filesystem           1K-blocks      Used Available Use% Mounted on
/dev/sda1             62498888   1879688  60619200   4% /
/dev/md0                208628     32840    175788  16% /mnt/md0

おなじみの mkfsコマンドでファイルシステムを作り、マウントして容量を確認しています。例ではReiserFSですが、ext2, XFS, JFSの場合でもresizeツールがあれば同じ手順で拡張できます。

次にアレイを拡張します。ファイルシステムを利用中の場合は、一度アンマウントしてアレイを変更できるようにしてから作業してください。

# umount /mnt/md0

# mdadm --add /dev/md0 /dev/sdb2
mdadm: added /dev/sdb2

# mdadm --detail /dev/md0
/dev/md0:
        Version : 00.90.03
  Creation Time : Sun Feb  1 04:05:28 2009
     Raid Level : raid5
     Array Size : 208640 (203.78 MiB 213.65 MB)
    Device Size : 104320 (101.89 MiB 106.82 MB)
（... 略 ...）

    Number   Major   Minor   RaidDevice State
       0       8       17        0      active sync   /dev/sdb1
       1       8       33        1      active sync   /dev/sdc1
       2       8       49        2      active sync   /dev/sdd1

       3       8       18        -      spare   /dev/sdb2

# mdadm --grow /dev/md0 -n 4
mdadm: Need to backup 384K of critical section..
mdadm: ... critical section passed.

# cat /proc/mdstat
Personalities : [linear] [raid0] [raid1] [raid10] [raid6] [raid5] [raid4] [multipath] [faulty]
md0 : active raid5 sdb2[3] sdd1[2] sdc1[1] sdb1[0]
      208640 blocks super 0.91 level 5, 64k chunk, algorithm 2 [4/4] [UUUU]
      [===>.................]  reshape = 15.6% (16384/104320) finish=0.8min speed=1638K/sec

unused devices: <none>

（... しばし待ちます ...）

# cat /proc/mdstat
Personalities : [linear] [raid0] [raid1] [raid10] [raid6] [raid5] [raid4] [multipath] [faulty]
md0 : active raid5 sdb2[3] sdd1[2] sdc1[1] sdb1[0]
      312960 blocks level 5, 64k chunk, algorithm 2 [4/4] [UUUU]

unused devices: <none>

まず --addでスペアディスクを追加します。例では /dev/sdb2です。次に --growでRAIDアレイのディスク数を変更します。するとアレイのreshapeが始まります。容量が大きいほど時間がかかるので、しばし待ってください。reshape中のアレイの容量は200MBですが、reshapeが終わると容量が300MBに増加していることがわかると思います。

次にファイルシステムの領域を拡張します。

# resize_reiserfs /dev/md0
resize_reiserfs 3.6.19 (2003 www.namesys.com)

ReiserFS report:
blocksize             4096
block count           78240 (52160)
free blocks           70026 (43947)
bitmap block count    3 (2)

Syncing..done


resize_reiserfs: Resizing finished successfully.

# mount /dev/md0 /mnt/md0
# df
Filesystem           1K-blocks      Used Available Use% Mounted on
/dev/sda1             62498888   1879692  60619196   4% /
/dev/md0                312944     32840    280104  11% /mnt/md0

ReiserFSの場合は、resize_reiserfsコマンドで領域のサイズ変更ができます。サイズを指定しなければ自動的にパーティションサイズの最大まで拡張してくれます。サイズを減らす（シュリンク）機能はベータ版らしく、実行すると警告が出ます。