mdadmソフトウェアRAID構築とディスク障害時の交換手順
1. RAIDレベルの選択と初期構築
RAIDレベルは用途に合わせて選ぶ。RAID1は二台のディスクに同じ内容を書き込むミラーリングであり、読み取り性能の向上と一台の故障への耐性を両立できるが、容量効率は二分の一になる。RAID5は三台以上のディスクにパリティを分散して記録し、容量効率と一台の故障への耐性を両立できる。書き込み性能や再構築時間を踏まえて選ぶ。構築時は、対象ディスクのパーティションをそろえてから mdadm --create コマンドで作成する。作成後は mdadm --detail --scan の出力を設定ファイルへ保存し、再起動後もアレイが認識されるようにする。再構築の監視は mdadm --monitor で有効化し、障害発生時に通知を受け取れる構成にする。作成直後は同期が走るため、同期完了を待ってから運用を開始する。
2. 障害の検知と切り分け
アレイの状態は /proc/mdstat で確認する。正常時は各ディスクが U と表示され、障害発生時にはデグレード状態となり、故障ディスクが F と表示される。mdadm --detail でアレイ全体の状態と各ディスクの状態を確認する。あわせて smartctl でディスクの健全性情報を読み、読み取りエラーの増加や再配置セクタの増加がないかを確認する。物理ディスクを特定する際は、筐体のディスクLEDや、ディスクのシリアル番号とデバイス名の対応を事前に記録した台帳が役立つ。別のディスクを誤って取り外すと被害が広がるため、取り外す前に必ずシリアル番号を照合する。障害が一台だけでアレイが冗長性を保っている場合は、業務を停止せずに交換作業へ進める。
3. ディスク交換と再構築の検証
交換手順は、まず mdadm --fail で故障ディスクを障害状態として明示し、mdadm --remove でアレイから取り外す。次に物理ディスクを交換し、新しいディスクを mdadm --add でアレイへ追加する。追加すると自動的に再構築が始まり、/proc/mdstat で進捗と残り時間を確認できる。再構築中はディスクへの負荷が高まるため、業務の処理量が多い時間帯を避け、なるべく閑散期に実施する。再構築が完了したら、mdadm --detail で全ディスクが正常となり、容量が想定どおりであることを確認する。予備のホットスペアを設定しておけば、障害時に自動的に再構築が始まる。作業の記録には、故障ディスクのシリアル番号、交換日時、再構築の所要時間を残し、次回以降の判断材料とする。