RAID 10デバイスを初期化する必要があるのはなぜですか？

Linuxソフトウェアraidデバイスをraid10デバイスとして作成するとき、なぜ初期化する必要があるのか​​と混乱します。同じ質問がraid1またはraid0にも当てはまります。

結局のところ、ほとんどの人はその上にある種のファイルシステムを置き、そのファイルシステムはディスクのデータの状態を想定すべきではありません。各書き込みは、Nミラーが書き込まれるraid10またはraid1セットアップの両方のディスクに影響します。raid10は時間の経過とともに発生するため、最初に初期化する理由はまったくありません。

パリティ要件があるraid5 / 6セットアップの理由は理解できますが、それでもこれは遅延して実行できるようです。

それは人々が気分を良くするためだけのものですか？

ミラー間の違いは定期的なチェック中にエラーとして表示されるため、初期同期が必要です。

そして、定期的なチェックを行う必要があります。

RAID 1はミラーであるため、ミラー内のすべてのディスクが相互の正確なコピーであることに依存しています。ランダムなハードドライブと別のランダムなハードドライブを使用すると、データが異なる可能性があるため、この推定に違反します。これが、初期化が必要な理由です。最初のドライブの内容を他のドライブにコピーするだけです。一部の条件では、ドライブを初期化しなくても済むことに注意してください。通常、工場出荷時の新しいデバイスには、すでにゼロが配置されているため、単にこれを無視できます。mdadmオプションでは、--assume-cleanこれを行いますが、あなたを警告します：

   --assume-clean

mdadmに、アレイが既に存在し、クリーンであることがわかっていることを伝えます。実際にアレイに書き込みを行わない限り、データが影響を受けないことが確認できるため、重大な障害から回復しようとする場合に役立ちます。RAID1またはRAID10を作成するときに、最初の再同期を避けたい場合にも使用できますが、この方法は（通常は安全ですが）推奨されません。これは、自分が何をしているか本当にわかっている場合にのみ使用してください。

これを行わないと、ドライブと読み取りの間に矛盾が生じ、ドライブが何を読み取るかがわかりません。ほとんどの場合、そのデバイスから何かを読み取る前に書き込みを行うため、ファイルシステムはかなり安全であるはずです（ただし、以下に注意してください）。

少なくともLinux mdadmはバックグラウンドでアレイを初期化することに注意してください。最初の1秒でその上にFSを楽しく作成できます。初期化が完了するまでパフォーマンスは低下しますが、それだけです。

だが：

a）mkfs一部のユーティリティを実行するときは、そのドライブにすでに何かがあるかどうかを確認します。これはドライブのよく知られたいくつかの領域にしか触れませんが、何かを書き込む前に読み取るため、危険にさらされます。

b）アレイを定期的に再同期する場合、RAIDデバイスはFSを認識しません。それは単にすべてのデバイスからすべてのブロックを読み取り、それらを比較します。また、コピーオンライトFS（ZFSやBTRFSなど）を使用しておらず、FSを一杯にしない場合は、ブロックがFSの観点から何年も初期化されていない状態が続く可能性が非常に高くなります。

RAID1デバイスと再同期する理由

同じ理由で、RAID5デバイスまたはその他のレベル（RAID0を除く）と再同期します。すべてのデータを読み取り、RAIDチェックサム（RAID 5または6）を比較/検証します。ビットが何らかの方法で反転された場合（HDメモリが自発的に反転したため、あなたとあなたの5人の隣人の携帯電話がプラッターのこの特定の領域で偶然干渉したため）、それは不整合を検出しますが、できません助けます。OTOH、ハードドライブの1つが単に「そのブロックを読み取れません」と報告する場合は、ドライブの障害が発生している可能性が高く、障害を早期に検出し、低下モードで実行している時間を短縮します（ドライブの故障ではなく、気づいたときから）。1つのドライブに障害が発生した場合、RAIDはあなたを助けません。

RAID10

現在、RAID10の場合、上記のすべてが成り立ちます。結局のところ、RAID10は、「2つのRAID1デバイスをRAID0ペアに入れている」ことを伝える賢い方法にすぎません。

警告：

これはすべて未定義の動作です。mdadm他のソフトウェアRAID実装を使用してLinuxで確認した理由は、動作が異なる場合があります。mdadm私が使用しているもの以外のバージョンのLinuxカーネルやツールも、動作が異なる場合があります。

RAID 1はミラーであり、RAID 10はミラーのストライプであることを忘れないでください。

問題は、各ミラーのどのディスクでデータが有効かということです。新しく作成されたアレイでは、ディスクに異なるデータが含まれる可能性があるため、これを知ることはできません。

RAIDは非常に低いレベルで動作することも覚えておいてください。ファイルシステムやディスクに保存されている可能性のあるデータについては何も知りません。でも、そこにいない可能性がありますこと、使用中のファイルシステム。

したがって、これらのアレイの初期化は、各ミラーの1つのディスクのデータをそのまま他のディスクにコピーすることで構成されます。

これは、配列が作成の瞬間から安全に使用でき、バックグラウンドで初期化できることも意味します。ほとんどのRAIDコントローラー（およびLinux mdraid）には、このオプション、または自動的に実行するオプションがあります。

簡単に言うと、2つの新しいディスクは、最初からお互いのミラー完全コピーであるとは想定されていないためです。

彼らはお互いの完全なコピーに変える必要があります。

さらに、初期化には、アレイ構成に関する情報を含むメタデータスーパーブロックの設定も含まれます。

/ proc / mdstatファイルは、デバイスが起動したこと、ミラーが再構築されていること、および再構築の完了のETAを通知します。再構築は、アイドルI / O帯域幅を使用して行われます。したがって、ディスクLEDにも多くのアクティビティが表示されますが、システムは引き続き応答するはずです。

再構築プロセスは透過的であるため、ミラーが現在再構築中である場合でも、実際にデバイスを使用できます。