RAID logiciel sous Linux avec mdadm

Le RAID logiciel regroupe plusieurs disques en un seul volume qui survit à la panne de l'un d'eux. Sous Linux, l'outil standard est mdadm : il crée des arrays redondants, les surveille et permet de remplacer un disque à chaud. Ce guide montre comment choisir un niveau RAID, créer un array avec un disque de secours, le rendre persistant et le réparer. Pour administrateurs intermédiaires à avancés, sur Debian, Ubuntu ou RHEL. Commandes testées sur AlmaLinux 10.

Ce que vous allez apprendre

Choisir le niveau RAID adapté (0, 1, 5, 6, 10)
Créer un array mdadm avec un disque de secours
Le rendre persistant au démarrage (mdadm.conf + initramfs)
Surveiller l'array et remplacer un disque défaillant

Prérequis

Un serveur Linux avec sudo et le paquet mdadm installé
Au moins 2 disques (ou partitions) libres de même taille
Savoir identifier les disques et gérer les partitions

Choisir un niveau RAID

Le niveau définit le compromis entre capacité, performance et tolérance de panne. Choisissez-le avant de créer l'array, il ne se change pas facilement ensuite.

Niveau	Disques min.	Tolérance de panne	Capacité utile	Pour quoi
RAID 0	2	aucune	100 %	Performance pure, données jetables
RAID 1	2	1 disque	50 %	Disque système, petits volumes critiques
RAID 5	3	1 disque	(n-1)/n	Bon compromis capacité / sécurité
RAID 6	4	2 disques	(n-2)/n	Gros arrays (reconstruction longue)
RAID 10	4	1 par miroir	50 %	Performance et redondance (bases de données)

Créer un array RAID 5 avec un disque de secours

Le disque de secours (spare) est inactif jusqu'à une panne, puis prend le relais automatiquement. C'est ce qui transforme la redondance en résilience sans intervention.

Créer l'array : 3 disques actifs (--raid-devices=3) plus 1 spare (--spare-devices=1).

sudo mdadm --create /dev/md0 --level=5 \
  --raid-devices=3 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd \
  --spare-devices=1 /dev/sde

mdadm: array /dev/md0 started.

Suivre la synchronisation dans /proc/mdstat.
Fenêtre de terminal
```
cat /proc/mdstat
```
```
md0 : active raid5 sde[4](S) sdd[3] sdc[1] sdb[0]
      241664 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]
```
Le (S) marque le spare. La notation [UUU] donne l'état de chaque disque actif (U = up, _ = en panne) ; ici les 3 sont sains.

Vérifier le détail de l'array.

sudo mdadm --detail /dev/md0

Raid Level : raid5
Array Size : 241664 (236.00 MiB 247.46 MB)
     State : clean
Active Devices : 3
Working Devices : 4
Spare Devices : 1

L'array /dev/md0 est prêt : 3 disques actifs et 1 de secours (Working Devices : 4).

Formater et monter

Un array mdadm se comporte comme un disque ordinaire. Formatez-le et montez-le :

sudo mkfs.xfs /dev/md0
sudo mkdir -p /mnt/raid
sudo mount /dev/md0 /mnt/raid

Pour un montage persistant, ajoutez-le à /etc/fstab par UUID, avec l'option nofail pour éviter un blocage au boot si l'array est dégradé.

Rendre l'array persistant

Un array créé en mémoire n'est pas réassemblé automatiquement après un redémarrage tant qu'il n'est pas déclaré dans la configuration et inclus dans l'initramfs. C'est la cause numéro un d'un RAID qui « disparaît » après reboot. La procédure diffère selon la distribution.

Debian / Ubuntu
RHEL / AlmaLinux

sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf
sudo update-initramfs -u

Sur RHEL, le fichier /etc/mdadm.conf n'existe pas par défaut : il faut le créer.

sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm.conf
sudo dracut --force

La ligne générée identifie l'array par UUID, indépendamment de l'ordre des disques :

ARRAY /dev/md0 metadata=1.2 spares=1 UUID=76755a1f:40a789ed:c6b8d707:16526c13

Surveiller le RAID

Un RAID sans surveillance est dangereux : si une panne de disque passe inaperçue, un second disque qui lâche entraîne la perte totale. Le service mdmonitor envoie une alerte par mail à la moindre dégradation.

Déclarez l'adresse de notification en tête de mdadm.conf, puis activez le service (confirmé enabled sur AlmaLinux) :

MAILADDR root@localhost

sudo systemctl enable --now mdmonitor

Vous pouvez tester l'état à tout moment ; mdadm --detail --test /dev/md0 renvoie un code de sortie non nul si un disque est en panne, pratique dans un script de supervision.

Remplacer un disque défaillant

Quand un disque lâche, le workflow est toujours le même : marquer, retirer, ajouter. Si un spare est présent, la reconstruction démarre avant même d'avoir remplacé physiquement le disque.

Marquer le disque comme défaillant (simulé ici avec --fail).
Fenêtre de terminal
```
sudo mdadm /dev/md0 --fail /dev/sdb
```
Dans /proc/mdstat, le disque passe en (F) et le spare prend aussitôt le relais :
```
md0 : active raid5 sde[4] sdd[3] sdc[1] sdb[0](F)
      241664 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]
```
L'array reste [UUU] : le spare a remplacé le disque failed, la redondance est préservée.
Retirer le disque défaillant de l'array.
Fenêtre de terminal
```
sudo mdadm /dev/md0 --remove /dev/sdb
```
Ajouter le disque de remplacement, qui devient le nouveau spare.
Fenêtre de terminal
```
sudo mdadm /dev/md0 --add /dev/sdf
```

Suivez la reconstruction avec watch -n1 cat /proc/mdstat : la ligne recovery = XX% indique la progression et l'estimation de fin.

RAID et LVM

Pour combiner redondance et flexibilité, l'ordre recommandé est RAID en dessous, LVM au-dessus : mdadm crée /dev/md0, qui devient un volume physique LVM. Vous gardez la résilience du RAID et la souplesse des volumes logiques.

Alternative : LVM RAID (lvcreate --type raid5 ...) intègre le RAID directement dans LVM, en s'appuyant sur les mêmes pilotes noyau que mdadm. Préférez mdadm pour une couche RAID pure et éprouvée (notamment pour le disque système) ; LVM RAID pour une pile LVM unifiée.

Pièges à éviter

RAID 0 et données critiques : aucune redondance, à proscrire hors caches jetables.
Pas de monitoring : sans mdmonitor + MAILADDR, une panne reste invisible jusqu'au drame.
Oublier l'initramfs : sans update-initramfs/dracut après modification de mdadm.conf, l'array ne remonte pas au boot.
Write hole du RAID 5/6 : après un arrêt brutal, la parité peut devenir incohérente. Pour le fermer, créez l'array avec une politique de cohérence PPL (--consistency-policy=ppl, RAID 5) ou un journal sur SSD ; un write-intent bitmap (par défaut) accélère le resync mais ne ferme pas le trou.
Confondre RAID et sauvegarde : voir l'avertissement plus haut.

Dépannage

Symptôme	Cause probable	Solution
Array absent après reboot	`mdadm.conf` ou initramfs non mis à jour	Régénérer la conf + `update-initramfs`/`dracut`
`/proc/mdstat` montre `[U_U]`	Un disque en panne	`mdadm --detail` puis remplacer le disque
Reconstruction lente	Charge I/O ou limite noyau	`cat /proc/mdstat` (speed), patienter, éviter les écritures
`mdadm: cannot open /dev/sdX`	Disque déjà membre d'un array	`mdadm --zero-superblock /dev/sdX` avant réemploi
Aucune alerte de panne	`mdmonitor` inactif	`systemctl enable --now mdmonitor` + `MAILADDR`

À retenir

Choisir le niveau avant : RAID 1 (miroir), RAID 5 (compromis), RAID 6 (double parité), RAID 10 (perf + redondance).
Un spare (--spare-devices) déclenche la reconstruction automatique à la première panne.
/proc/mdstat et mdadm --detail sont les deux outils d'inspection : [UUU] = sain, (S) = spare, (F) = failed.
Rendre l'array persistant = mdadm.conf + initramfs (update-initramfs sur Debian, dracut --force sur RHEL).
Activez mdmonitor : un RAID sans surveillance n'est pas résilient.
Le RAID n'est pas une sauvegarde ; RAID 0 ne protège rien.

Prochaines étapes

Le parcours stockage Linux Revenir au hub : du disque vierge au tuning

Gérer le stockage avec LVM Empiler LVM au-dessus d'un array RAID

Gérer le swap Swap file, partition, zram et swappiness

Analyser les performances disques Mesurer l'impact du RAID avec fio et iostat