將 Fedora 安裝在「軟體 RAID」的 RAID 硬碟組以保護系統

RAID 是利用增加的硬碟來保護儲存的資料，如果想要整個碟碟都納入保護（即：將 RAID 硬碟組做為「開機硬碟」）。以往多需要買一張「RAID 控制卡」，以安裝 RAID 硬碟組。後來，晶片組漸漸將 RAID 的功能加入，只要在 BIOS 設定好就可以了。
　　不過，利用晶片組所提供的 RAID 功能之硬碟組，當更換主機板時，可能會不相容，如此一來想保護硬碟資料的初衷就失敗了。幸好，Linux 支援「Software RAID (軟體 RAID)」的功能，不再受限於主機板及 BIOS (註)，再加上 CPU 的運算能力已超過一般用途所需。因此，使用 Linux 的「軟體 RAID」就是一個不錯的選擇。
註：使用 Software RAID 在 BIOS 中的硬碟設定，只需設為 SATA 或 AHCI 模式即可，不可設為 RAID。

1. 安裝中切換至「終端機」

與一般安裝相同：下載 Fedora 的 ISO 檔，製做開機碟，開始安裝。經過一段時間，當顯示「選擇安裝語言」的畫面時，

同時按【Ctrl】＋【Alt】＋【F2】三個鍵，切換到另一個「終端機」畫面，

[anaconda root@localhost /]#

2. 建立 RAID 硬碟組

這時可以開始建立一組 RAID 硬碟。不過，最好先確認將用於 RAID 的硬碟編號是否正確，免得用錯硬碟，這裏用 parted /dev/sdX print 顯示「第 X 個硬碟」的資訊。

[anaconda root@localhost /]# parted /dev/sda print
Error: /dev/sda: unrecognised disk label
Model: ATA VBOX HARDDISK (scsi)
Disk /dev/sda: 21.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: unknown
Disk Flags:
[anaconda root@localhost /]# parted /dev/sdb print
Error: /dev/sdb: unrecognised disk label
Model: ATA VBOX HARDDISK (scsi)
Disk /dev/sdb: 21.5GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: unknown
Disk Flags:

上例中，確認 /dev/sda 及 /dev/sdb 這兩顆硬碟是要用於 RAID 的硬碟編號。接著就可以下命令建立 RAID 硬碟，因為這個 RAID 碟碟要做為開機硬碟之用，目前只能設定為 RAID 1。

[anaconda root@localhost /]# mdadm --create md127 --level=1 --raid-devices=2 --metadata=1.0 /dev/sda /dev/sdb

mdadm: array /dev/md/md127 started.

其中各參數說明如下：

--create md127	建立名稱為 md127 的 RAID 硬碟組，完整名稱為 /dev/md127，以後查詢、修改皆以此名指定之。
--level=1	指定為 RAID 1 硬碟組，因為將此 RAID 硬碟組設為『開機』之用，一定要使用 RAID 1。
--raid-devices=2	RAID 1 硬碟組至少要兩顆硬碟。
--metadata=1.0	RAID 硬碟組中 Superblock 格式的版本，最近的測試中 1.0 的相容度比較好。
/dev/sda /dev/sdb	要加入的硬碟之完整名稱。

最後一列，則是顯示 mdadm 成功建立 RAID 硬碟組，且開始運作。

3. 查詢 RAID 硬碟組之資訊

這時可以立即查詢是否建立成功，

[anaconda root@localhost /]# mdadm --detail /dev/md127
/dev/md127:

Version :	1.0
Creation Time :	Sat Jan 12 09:22:27 2019
Raid Level :	raid1
Array Size :	20971392 (20.00 GiB 21.47 GB)
Used Dev Size :	20971392 (20.00 GiB 21.47 GB)
Raid Devices :	2
Total Devices :	2
Persistence :	Superblock is persistent
Update Time :	Sat Jan 12 09:22:27 2019
State :	clean, resyncing
Active Devices :	2
Working Devices :	2
Failed Devices :	0
Spare Devices :	0
Consistency Policy :	resync
Resync Status :	3% complete
Name :	localhost:md127 (local to host localhost)
UUID :	ba2f781c:737529ac:d9dc7be1:0decd912
Events :	0

Number	Major	Minor	RaidDevice	State
0	8	0	0	active sync	/dev/sda
1	8	16	1	active sync	/dev/sdb

上例中，『State : clean, resyncing』表示正在建立鏡像（即：兩個硬碟內容完全相同），而『Resync Status : 3% complete』則是目前的進度。當 RAID 建立完成時，若再查詢則所顯示的訊息就不同了。

[anaconda root@localhost /]# mdadm --detail /dev/md127
/dev/md127:

Version :	1.0
Creation Time :	Sat Jan 12 09:22:27 2019
Raid Level :	raid1
Array Size :	20971392 (20.00 GiB 21.47 GB)
Used Dev Size :	20971392 (20.00 GiB 21.47 GB)
Raid Devices :	2
Total Devices :	2
Persistence :	Superblock is persistent
Update Time :	Sat Jan 12 09:24:13 2019
State :	clean
Active Devices :	2
Working Devices :	2
Failed Devices :	0
Spare Devices :	0
Consistency Policy :	resync
Name :	localhost:md127 (local to host localhost)
UUID :	ba2f781c:737529ac:d9dc7be1:0decd912
Events :	17

Number	Major	Minor	RaidDevice	State
0	8	0	0	active sync	/dev/sda
1	8	16	1	active sync	/dev/sdb

這時可以看到 RAID 的狀態已經變成 clean，表示正常運作中。

4. 回到原來的安裝畫面，繼續安裝

同時按【Ctrl】＋【Alt】＋【F6】三個鍵，切換回原來的安裝畫面，選擇『安裝語言』後按【繼續】鈕。

除了『安裝目標位置』這一項有些不同需要另外說明外，其它部份的安裝過程與一般無異。點選【安裝目標位置 (D)】，

雖然已經建立 RAID 硬碟組，但是「Fedora 安裝程式」似乎並未偵測，可能它是在建立 RAID 硬碟組之前就已經偵測硬碟了。沒關係，按一次右下方的【重整 (R)】，就可以再偵測一次硬碟

按【重新掃描磁碟 (R)】確認，「Fedora 安裝程式」即開始偵測硬碟。

掃描完成，需要再按【確定(O)】鈕，進行下一步驟。

這時就可以看到剛才建立的 RAID 硬碟組了，點選『MDRAID set (mirror)』這個 RAID 硬碟組，就如同一般安裝時點選「安裝目標磁碟」一樣。
　　接下來的步驟和一般安裝過程相同，就不再贅述。

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已測試版本：

• Fedora: 27  (Superblock format v. 0.9)
• Fedora: 28, 29  (Superblock format v. 1.0)

參考資料：

• The Linux Kernel Archives, "RAID superblock formats," May. 22 2018 [Jan. 12, 2019].