mdadm简介

mdadm是一个用于创建、管理、监控RAID设备的工具，它使用linux中的md驱动。mdadm程序是一个独立的程序，能完成所有软件RAID的管理功能，主要有7中使用模式。

mdadm相关概念介绍：

• /proc/mdstat： 当前md(软RAID)的状态信息
• /etc/mdadm/mdadm.conf： mdadm的配置文件
• Active devices： RAID中的活动组件设备
• Faulty device： RAID中失效的设备
• Spare device： RAID中热备盘
• Device Names： RAID设备名、标准格式是”/dev/mdNN”或者”/dev/md/NN”
• md: Multiple Devices虚拟块设备（利用底层多个块设备虚拟出一个新的虚拟块设备）。
• md driver: MD的驱动
• Array: 阵列，跟RAID意思相同
• Raid:不解释
• md device: 就是使用MD创建的软件RAID
• md array: 同上
• md设备：同上

mdadm各模式选项详细介绍：

命令格式： mdadm [模式选项] [RAID设备名] [子选项…] [组件设备名…]

无特定模式：

• --verbose:显示更详细的信息,用于 –detail –scan 或者 –examine –scan
• --force:某些选项强制执行
• --config=:指定配置文件，默认是”/etc/mdadm.conf”或者是”/etc/mdadm/mdadm.conf”，假如配置文件名是 “partitions”，则mdadm会读取/proc/partitions的设备用于scan。假如配置文件名是”none”，则mdadm会认为配置文件是空的。
• --scan:从配置文件或者/proc/mdstat中扫描信息。
• --metadata=:定义组件设备上超级块的类型。对于–create，默认是0.90。0,0.90 ： 限制一个RAID中的设备数为28个，限制组件设备大小为2TB。1,1.0,1.1,1.2 ：不同的子版本号标识在不同的地方存储超级块。1.0在设备的结尾，1.1在设备的开头，1.2在设备的4K处。
• --homehost=:在创建一个RAID时，homehost名会记录在超级块中。在1.X超级块中，它是RAID名字的前缀。0.90超级块中，homehost名的的SHA1值会保存在UUID的后半部分。当使用Auto-Assemble时，只有相同homehost名的RAID才会被组建。

--create/--build/--grow模式：

• --raid-devices=:指定一个RAID中active devices的数目。
• --spare-devices=:指定创建一个RAID时spare devices中的数目。
• --size=:在RAID1/4/5/6中每个设备所能利用的数据容量。这个值必须是 chunk size的整数倍。而且必须留128K的设备空间用于RAID超级块。假如没有指定，则默认使用最小设备空间。该选项能用–grow 进行扩容。
• --chunk=:条带大小
• --rounding=:在linear array中的rounding factor，等于条带大小。
• --level=:设置RAID级别，RAID级别有（有些是同义词，比如raid5和5）:Linear,raid0,0,stripe,raid1,1,mirror,raid4,4,raid5,5,raid6,6,raid10,10,multipath,mp,faulty。--build只支持linear,stripe,raid0,0,raid1,multipath,mp,faulty。--grow不支持改变RAID级别。
• --layout=(--parity=):设置RAID5、RAID10数据布局类型，控制faulty级别的failure的模式。
• --bitmap=:这个选项对性能可能有影响，具体查看《mdadm手册翻译》设置一个文件用于保存write-intent位图。当文件名是”internal”时，位图复制保存在RAID组件设备（一个RAID的所有组件设备）的超级块中。当--grow，文件名是”none”时，位图会被移除。
• --bitmap-chunk=:这个选项对性能可能有影响，具体查看《mdadm手册翻译》设置位图中每位所映射块的大小。当使用internal位图时，映射块的大小是自动设置的（根据超级块中可用空间）。
• --write-mostly:--build、--create、--add后的设备都被标记上wirte-mostly。这个选项只对RAID1有效，即md driver会避免从RAID1的所有设备读取数据。假如镜像的速度很慢，这是非常有用的。
• --write-behind=:该选项只对RAID1有效。这个选项会设置最大的写队列深度，默认值是256。使用write-behind的前提是先设置write-intent bitmap，先设置设备为write-mostly。
• --assume-clean:告诉mdadm这个array已经clean。当array从一个严重的故障中恢复时，这个选项会保证没有数据会被覆盖。当创建RAID1和RAID10时，这个选项也能避免初始化同步。但是使用该选项必须要很谨慎。
• --backup-file=:当使–grow为RAID5增加组件设备数时，该文件保存关键数据。（该文件不能在该RAID5上，以免发生死锁。）
• --name:给一个RAID设置名字，只在1.X超级块中有用，它是简单的字符串，用于assembling时识别RAID组件设备。
• --run:强制激活RAID。（当一个RAID中的某些组件设备被其他RAID或者文件系统占用时）。使用这个选项，设备上有旧的元数据信息的提示会被忽略。
• --force:mdadm无条件接受指定的参数。使用该选项可以只使用一个设备创建RAID;
  创建RAID5时使用该选项，使得RAID5初始化不使用recovery模式，而是校验同步所有组件设备上的数据（比recovery模式要慢）。详情请见命令举例中的创建RAID
• --auto=:创建md设备文件。选项是{no,yes,md,mdp,part,p}{NN}。默认是yes。yes要求RAID设备名是标准格式的，然后设备文件类型和minor号会自动确定。比如RAID设备名是/dev/mdx 查看/proc/partitions可以看到mdx的major号是9，minor号是x。当使用md时，RAID设备名可以是非标准格式，比如/dev/md/zhu，然后创建两个设备文件/dev/md/zhu还有/dev/mdx，并给这两个设备文件分配相同的major号和minor号（也就是这两个设备文件指向同一个设备）。分配minor号的方法是：分配一 个没有使用过的minor号，这个minor号就是/dev/mdx中的数字x。查看/proc/partitions和/proc/mdstat，RAID设备名还是/dev/mdx。当使用mdp,p,part时，RAID设备名可以是非标准格式，比如/dev/md/zhu，除了创建设备文件/dev/md/zhu还有/dev/mdx外，还会创建/dev/md/zhup1,/dev/md/zhup2,/dev/md/zhup3,/dev/md/zhup4，这些是分区设备文件。
• --symlink=no:默认下--auto会创建/dev/md/zhu的软连接/dev/md_zhu。假如使用该选项，则不会创建软连接。

--assemble模式：

• --uuid=:重组RAID，要求组件设备的uuid相同
• --super-minor=:minor号会保存在每个组件设备中的超级块中，可以根据这个重组RAID。
• --name=:根据RAID名重组RAID。
• --force:即使一些超级块上的信息过时了，也可以强制重组。
• --run:即使RAID中的组件设备不完整(例如原来创建的4盘RAID5，现在只发现3块成员盘），RAID也被重组，并启动。(假如不用–run，RAID只被重组，但是不启动)
• --no-degraded:和–scan选项一起使用。禁止RAID中的组件设备不完整时启动RAID，知道RAID中的组件完整。
• --auto:如--create中的--auto
• --bitmap:指定bitmap文件（当RAID创建时所指定的bitmap文件），假如RAID使用internal类型的bitmap，则不需指定。
• --update:更新RAID中每个组件设备的超级块信息。选项有sparc2.2、summaries、uuid、name、homehost、resync、byteorder、super-minor
• --auto-update-homehost:只对auto assembly情况下有用。

Manage模式:

• --add:给RAID在线添加设备(可用于添加热备盘)
• --re-add:给RAID重新添加一个以前被移除的设备。假如一个RAID使用write-intent bitmap时，它的一个设备被移除后又被重新添加，bitmap可以避免完全重建，而是只更新那些设备被移除后已经被更新过的块数据。
• --remove:移除设备，只能移除failed(失效)和spare(热备)设备。(因此假如要移除RAID5中的一个活动设备，需要先使用--fail选项使该设备的状态变成failed，然后才能移除。)该选项后面跟的是设备名(比如是/dev/sdc)，也可以是failed和detached关键字。Failed使得所以失效的部件被移除，detached使得所以被拔出的硬盘被移除。
• --fail:使RAID中某个设备变成failed状态。该选项后面跟的是设备名(比如是 /dev/sdc)，也可以是detached关键字。

Misc模式：

• --query:查询一个RAID或者一个RAID组件设备的信息
• --detail:查询一个RAID的详细信息
• --examine:查询组件设备上的超级快信息
• --sparc2.2:用于修正超级块信息，详情请见用户手册。
• --examnie-bitmap:查看bitmap文件中的信息
• --run:启动不完整的RAID(比如本来是有4块盘的RAID5,现在3块盘也可以启动)。
• --stop:禁止RAID活动，释放所有资源。但是RAID中组件设备上的超级块信息还在。还可以重新组建和激活RAID。
• --readonly:使RAID只读
• --readwrite:使RAID可读写
• --zero-superblock:假如一个组件设备包含有效的超级块信息，那么这个超级块会被写0覆盖。假如使–force选项，则不管超级块中是否有信息，都会被写0覆盖。

• --test:
  假如–detail一起使用，则mdadm的返回值是RAID的状态值。

  • 0 代表正常
  • 1 代表降级，即至少有一块成员盘失效
  • 2 代表有多快成员盘失效，整个RAID也失效了(对于RAID1/5/6/10都适用)。
  • 4 读取raid信息失败

--monitor(--follow)模式：

• --mail:设置警报邮件
• --program:当监测到一个事件发生时，关于该事件的信息会作为参数被发给该程序
• --syslog:所有事件都会通过syslog报告
• --delay:Mdadm会隔多少秒轮询各个RAID，默认是60秒
• --daemonise:Mdadm会创建一个子进行作为后台监控程序。该子进程的PID号会输入到stdout上。
• --pid-file:当–daemonise一起使用时，子进程的PID号会写入该文件中
• --oneshot:只会检测RAID一次。它会检测NewArray、DegradedArray、SparesMissing事件。在cron脚本中运行”mdadm –monitor –scan –oneshot”会定期报告。
• --test:对每个RAID产生TestMessage，用于测试mail、program是否正确。

各种模式的使用

Assemble模式

mdadm –assemble /dev/md0 /dev/sda1 /dev/sdb1
## 把sda1和sdb1重组成/dev/md0。
mdadm –assemble –scan /dev/md0
## 从配置文件读出设备列表，根据超级块中的信息，重组/dev/md0。
mdadm –assemble –scan –uuid=xxxxxxx
## 从配置文件读出设备列表，根据超级块中的uuid信息，重组uuid是xxxxxxx的RAID。

假如mdadm –assemble –scan命令后面没有设备列表，mdadm会读取配置文件中所列的RAID信息，并尝试重组。假如系统中没有/etc/mdadm/mdadm.conf配置文件， 则会从/proc/partitions中读取设备列表。因此使用mdadm时，必须保证mdadm中的状态信息/proc/mdstat和/etc/mdadm/mdadm.conf配置文件一致,否则重启操作系统后，会出现问题。

Create模式

mdadm –create /dev/md0 –chunk=64 –level=0 –raid-devices=2 /dev/sda1 /dev/sdb1
## 使用sda1和sdb1创建RAID0，条带大小是64KB。
mdadm –create /dev/md1 –chunk=64 –level=1 –raid-devices=1 /dev/sdc1 missing
## 创建一个降级的RAID1，同样可以使用missing创建降级的RAID4/5/6。

Misc模式

mdadm –detail –test /dev/md0
## 这条命令的返回值：0代表md0正常；1代表md0至少有一个failed的组件设备；2代表md0有多个failed组件设备，这个md0已经不能使用，即失效(md0是raid1、raid5、raid6、raid10时)；4代表获取md0设备信息错误。

Monitor模式

只监控raid1/5/6/10，不监控raid0

mdadm –monitor options… devices..
## mdadm除了报告事件以外，mdadm还可以把一个RAID中的热备盘移动到另一个没有热备盘的RAID中，前提条件是这些RAID都属于同一个spare-group(RAID的spare-group可以在配置文件里设置)。当命令中有设备列表时，mdadm只会监控这些设备。当没有设备列表时，配置文件中的所有RAID都会被监控。当使用–scan选项时，/proc/mdstat中的设备也会被监控。传给program的三个参数是事件名、涉及到的md device名、涉及到的其他设备(比如组件设备失效)。

##- 监控的事件有
##    DeviceDisappeared 当RAID0和linear中某个设备失效时，就会出现RAID消失。
##    RebuildStarted    重建RAID
##    RebuildNN    重建百分比，NN代表20,40,60,80
##    RebuildFinished 重建结束
##    Fail RAID中某个活动组件设备失效
##    FailSpare RAID中某个热备盘失效
##    SpareActive RAID中热备盘启用，用于重建RAID
##    NewArray 在/proc/mdstat中监控到有新的RAID被创建
##    DegradedArray RAID降级
##    MoveSpare 热备盘从一个RAID中移动到另外一个RAID中，前提是这两个RAID属于同个spare-group
##    SparesMissing 发现RAID中的热备盘数比配置文件中的少
##    TestMessage 测试
## 只有Fail、FailSpare、DegradedArray、SparesMissing、TestMessage事件才会触发发送Email。

Grow模式

能改变RAID1、5、6中的size属性。能改变RAID1、5中的”raid-disks”属性。增加移除RAID中的write-intent bitmap。

命令举例

• 创建配置文件

  #echo ‘DEVICE /dev/hd*[0-9] /dev/sd*[0-9]‘ > mdadm.conf
  #mdadm –detail –scan >> mdadm.conf

  创建配置文件的原型。

• 创建RAID

  #mdadm –create /dev/md0 –chunk=64 –level=1 –raid-devices=2 /dev/sda1 /dev/sb1

  创建md0，RAID级别是RAID1，条带大小事64KB，成员盘是sda1、sdb1

• 给RAID增加热备盘

  #mdadm /dev/md0 -add /dev/sdc1

  给md0增加热备盘sdc1。

• 查看RAID信息和组件设备信息

  #cat /proc/mdstat

• 查看当前所有RAID的状态

  #mdadm –detail /dev/md0

• 查看md0的详细信息

  #mdadm –examine /dev/sda1

  查看组件设备sda1中超级块的信息和状态

• 删除RAID

  #mdadm –stop /dev/md0
  停止md0的运行
  #mdadm — zero-superblock /dev/sda1
  清除组件设备sda1中超级块的信息

  配置文件详解

  格式简要说明
  格式说明：SYNTAX xxx xxx xxx xxx xxx

注释说明：#This is a comment.

多行说明：假如任意一行中开头是以空白开头的(space/tab)，这行被看做是上一行的延续。

空行说明：空行被忽略。

关键字说明

DEVICE

该关键字后面跟的是设备列表（设备和分区），这些设备可能是某个md设备的组件。当要查找某个RAID的组件设备时，mdadm会扫描这些设备。

DEVICE /dev/hda* /dev/hdc*
DEVICE /dev/hd*[0-9] /dev/sd*[0-9]
DEV /dev/sd*
DEVICE /dev/discs/disc*/disc
DEVICE partitions

mdadm会读取/proc/partitions中的设备。假如在配置文件中没有DEVICE关键字，则假定”DEVICE partitions”，也就是默认会读取/proc/partitions中的设备。

ARRAY

关键字ARRAY标识一个活动的RAID，ARRAY后面跟着的是RAID的名字。 RAID名字后面跟着的是RAID的属性值，这些属性值标识一个RAID，或者标识一个组的成员RAID（spare-group）。假如给出了多个属性 值，则每个组件设备中的超级块信息必须匹配属性值。

属性值如下：

MAILADDR

使用monitor模式(同时也使–scan选项)时，警报事件发送到的Email地址。

MAILFROM

邮件地址。

PROGRAM

“mdadm –monitor”监测到的事件都会发送给这个程序。只能有一个程序。

CREATE

该行中是创建RAID时使用的默认值。

配置文件例子

DEVICE /dev/sd[bcdjkl]1
DEVICE /dev/hda1 /dev/hdb1
# /dev/md0 is known by it’s UID.
ARRAY /dev/md0 UUID=3aaa0122:29827cfa:5331ad66:ca767371
# /dev/md1 contains all devices with a minor number of
# 1 in the superblock.
ARRAY /dev/md1 superminor=1
# /dev/md2 is made from precisey these two devices
ARRAY /dev/md2 devices=/dev/hda1,/dev/hdb1

# /dev/md4 and /dev/md5 are a spare-group and spares
# can be moved between them
ARRAY /dev/md4 uuid=b23f3c6d:aec43a9f:fd65db85:369432df
spare-group=group1
ARRAY /dev/md5 uuid=19464854:03f71b1b:e0df2edd:246cc977
spare-group=group1
# /dev/md/home is created if need to be a partitionable md array
# any spare device number is allocated.
ARRAY /dev/md/home UUID=9187a482:5dde19d9:eea3cc4a:d646ab8b
auto=part

MAILADDR root@mydomain.tld
PROGRAM /usr/sbin/handle-mdadm-events
CREATE group=system mode=0640 auto=part-8
HOMEHOST <system>

注意事项

当系统中不存在配置文件/etc/mdadm.conf、/etc/mdadm /mdadm.conf时，系统启动时，md驱动会自动查找分区为FD格式的磁盘。所以一般会使用fdisk工具将hd磁盘和sd磁盘分区，再设置为FD 的磁盘分区。因此假如直接使用/dev/sda、/dev/sdb创建RAID，系统重启后，不会重组该RAID。