5.5 RAID por Software (mdadm)

RAID (Redundant Array of Independent Disks) agrupa varios discos físicos para comportarse como uno solo, combinando redundancia y/o rendimiento. En Linux, mdadm (Multiple Device Admin) implementa RAID completamente en software, sin necesidad de hardware especial.

1. Niveles RAID relevantes para LFCS

Nivel	Mínimo discos	Redundancia	Rendimiento	Espacio útil	Uso típico
RAID 0	2	❌ Ninguna	⚡ Doble lectura/escritura	100%	Scratch/tmp (si el disco muere, pierdes todo)
RAID 1	2	✅ 1 disco	✅ Lectura paralela	50%	Boot, sistema operativo, BD pequeñas
RAID 5	3	✅ 1 disco	✅ Buena lectura	~67-93%	Almacenamiento de datos, NAS
RAID 6	4	✅ 2 discos	Buena lectura	~50-88%	Archivos críticos (aguanta 2 fallos)
RAID 10	4	✅ 50%	⚡ Excelente	50%	Bases de datos de alto rendimiento

2. Instalación y herramientas

sudo apt install mdadm

# Verificar discos disponibles
lsblk
# Identifica los discos que usarás (sin particiones montadas)

# Crear el array RAID 1 con /dev/sdb y /dev/sdc
sudo mdadm --create /dev/md0 \
  --level=1 \
  --raid-devices=2 \
  /dev/sdb /dev/sdc

# Seguir la sincronización inicial (puede tardar minutos en discos grandes)
watch cat /proc/mdstat

# Verificar el array creado
sudo mdadm --detail /dev/md0

# Crear el array RAID 5 con /dev/sdb, /dev/sdc y /dev/sdd
sudo mdadm --create /dev/md0 \
  --level=5 \
  --raid-devices=3 \
  /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd

# Con un disco de repuesto (hot spare) que se activa automáticamente:
sudo mdadm --create /dev/md0 \
  --level=5 \
  --raid-devices=3 \
  --spare-devices=1 \
  /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde

watch cat /proc/mdstat

4. Usar el array: formatear y montar

# Formatear el array como ext4
sudo mkfs.ext4 /dev/md0

# Crear punto de montaje y montar
sudo mkdir -p /mnt/raid
sudo mount /dev/md0 /mnt/raid

# Verificar
df -h /mnt/raid

5. Hacer el array permanente

Guardar la configuración de mdadm

# Guardar la configuración en /etc/mdadm/mdadm.conf
sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf

# Actualizar initramfs para que reconozca el array al arrancar
sudo update-initramfs -u

Añadir a /etc/fstab

# Obtener el UUID del array
sudo blkid /dev/md0

# Añadir a /etc/fstab
sudo nano /etc/fstab

UUID=xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx  /mnt/raid  ext4  defaults  0  2

6. Monitorización del array

# Estado resumido de todos los arrays
cat /proc/mdstat
# Personalities : [raid1] [raid5]
# md0 : active raid1 sdb[0] sdc[1]
#       2096640 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
#       (U = activo, _ = fallo)

# Estado detallado de un array
sudo mdadm --detail /dev/md0

# Ver estado de todos los arrays
sudo mdadm --detail --scan

La columna [UU] indica el estado de cada disco: U = activo, _ = fallo.

7. Simular fallo y recuperación (LFCS escenario clave)

Este es uno de los escenarios más frecuentes en el examen LFCS:

# 1. SIMULAR fallo de un disco (marcarlo como defectuoso)
sudo mdadm /dev/md0 --fail /dev/sdc

# 2. Ver el estado del array degradado
cat /proc/mdstat
# md0 : active raid1 sdb[0] sdc[1](F)
# [2/1] [U_]   ← un disco falla

# 3. Eliminar el disco defectuoso del array
sudo mdadm /dev/md0 --remove /dev/sdc

# 4. (En producción: apagar, sustituir el disco físico, arrancar)
# En lab: el disco /dev/sdc sigue disponible, simula el reemplazo

# 5. Añadir el disco de reemplazo al array
sudo mdadm /dev/md0 --add /dev/sdc

# 6. Seguir la reconstrucción automática
watch cat /proc/mdstat
# md0 : active raid1 sdb[0] sdc[1]
#       [2/1] [U_]
#       [=====>..............] recovery = 25.3%

8. Detener y ensamblar arrays

# Detener un array (desmontarlo antes)
sudo umount /mnt/raid
sudo mdadm --stop /dev/md0

# Ensamblar un array existente (tras reiniciar o mover discos)
sudo mdadm --assemble /dev/md0 /dev/sdb /dev/sdc

# Ensamblar automáticamente todos los arrays en mdadm.conf
sudo mdadm --assemble --scan