Comment étendre un RAID1 mdadm en RAID5 sur un système UEFI

Mise à jour le 15 févr. 2025

J'ai déjà expliqué comment créer un RAID1 sur un système UEFI avec mdadm sous Debian. Vous pouvez retrouver ce merveilleux tutoriel ici. Je vais maintenant expliquer comment étendre un RAID1 mdadm sur un système UEFI en RAID5, car il est courant d'avoir besoin de plus d'espace disque au fil du temps.

Dans cet article, je suppose qu'un RAID1 UEFI, configuré avec deux disques de 20G, est déjà parfaitement fonctionnel. Un troisième disque de 20G sera ajouté pour former un RAID5.

Et comme je suis de bonne humeur, je vais vous montrer comment le faire avec et sans LVM (oui, oui, ne me remerciez pas ! En fait, si, vous pouvez le faire… 😊).

⚠️Avant toute chose, comme toujours lorsqu'il s'agit de configuration de disques, il est essentiel de réaliser une sauvegarde. Les données seront tout simplement irrécupérables si le serveur redémarre pendant le processus (très long !) de conversion de RAID1 en RAID5. Vous voila prévenu !⚠️

Est-ce que ça fonctionne?

J'ai effectué plusieurs tests lors de la rédaction de cet article. En effet, après avoir migré la partition root (qui inclut ici la partition /boot/) vers un RAID5, le système ne démarrait plus normalement et basculait en mode de récupération GRUB. Ce qui est étrange, c'est que le système démarre normalement si l'on entre d'abord dans le menu de démarrage UEFI et que l'on sélectionne manuellement l'une des partitions de démarrage EFI. J'ai observé ce comportement sur VMware ESXi et Proxmox VE. Heureusement, cela semble fonctionner hors machine virtuelle : j'ai testé avec succès sur un Dell PowerEdge T630. Si vous avez une explication, je serais ravi de l'entendre !

Illustration des problèmes de démarrage dans les environnements virtualisés (VMware et Proxmox) après la migration d'un système vers RAID5, montrant les différents menus de démarrage, le mode de secours GRUB et les écrans de sélection de démarrage EFI. — Problèmes de démarrage après une migration RAID5 sur VMware et Proxmox, nécessitant une sélection manuelle du démarrage EFI..

En résumé, faites toujours des sauvegardes. Idéalement, testez avant de passer en production.

Maintenant que vous êtes prévenu, passons au tutoriel !

Ajout du nouveau disque

Comme expliqué dans l’introduction, nous commençons avec un RAID1 UEFI fonctionnel.

Notre configuration disque est la suivante : deux disques (sda et sdb) configurés en RAID1 et un nouveau disque ajouté (sdc) :

Diagramme illustrant le schéma de partitionnement RAID1 avec des partitions système EFI, des partitions racine ext4 et des partitions d'échange sur deux disques (sda et sdb), ainsi qu'un disque supplémentaire de 20 Go non alloué (sdc).

Conversion du RAID1 en RAID5

Identifier le nouveau disque afin d'éviter d'en supprimer un existant. Ici, nous avons notre disque sdc sans partition configurée, ce qui indique qu'il s'agit bien de notre nouveau disque :

root@host:~# fdisk -l
Disk /dev/sda: 20 GiB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk model: Virtual disk    
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: gpt
Disk identifier: F89D780E-776F-4CFF-A096-2F13B8435BE4

Device        Start      End  Sectors  Size Type
/dev/sda1      2048    98303    96256   47M EFI System
/dev/sda2     98304 39159807 39061504 18.6G Linux RAID
/dev/sda3  39159808 41940991  2781184  1.3G Linux RAID


Disk /dev/sdb: 20 GiB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk model: Virtual disk    
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: gpt
Disk identifier: 580CC43C-5BED-45D4-B2B5-FD460A3EC1A1

Device        Start      End  Sectors  Size Type
/dev/sdb1      2048    98303    96256   47M EFI System
/dev/sdb2     98304 39159807 39061504 18.6G Linux RAID
/dev/sdb3  39159808 41940991  2781184  1.3G Linux RAID


Disk /dev/sdc: 20 GiB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk model: Virtual disk    
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

Une autre manière d'identifier le nouveau disque est d'utiliser la commande cat /proc/mdstat. Ici, nous voyons nos RAID pour sda et sdb :

root@host:~# cat /proc/mdstat 
Personalities : [raid1] [linear] [multipath] [raid0] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10] 
md100 : active raid1 sda1[0] sdb1[2]
      48064 blocks super 1.0 [2/2] [UU]
      
md1 : active (auto-read-only) raid1 sda3[0] sdb3[1]
      1388544 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
      
md0 : active raid1 sda2[1] sdb2[0]
      19513344 blocks super 1.2 [2/2] [UU]

Installer l’outil gdisk :

root@host:~# apt update && apt install gdisk

Copier le schéma des partitions de sdb vers sdc en utilisant gdisk :

root@host:~# sgdisk /dev/sdb -R /dev/sdc

Régénérer un GUID pour le disque sdc afin d’éviter qu’il ait le même que sdb copié précédemment :

root@host:~# sgdisk -G /dev/sdc

Après ces commandes, les partitions de notre disque sdc devraient être définies :

Diagramme illustrant la transition de RAID1 à RAID5 avec l'ajout d'un troisième disque (sdc), comprenant une partition EFI, une partition RAID 18G et une partition d'échange RAID 2G.

Ajouter une entrée EFI nommée debian3 pour la partition EFI du disque sdc :

root@host:~# efibootmgr --create --disk /dev/sdc --part 1 --label "debian3" --loader "\EFI\debian\shimx64.efi"

Ajouter le disque sdc1 à l’array RAID1 md100. Notez que nous ne convertissons pas notre partition UEFI en RAID5, car le système de démarrage n'est pas capable de lire une partition RAID5 :

root@host:~# mdadm --grow /dev/md100 --raid-devices=3 --add /dev/sdc1

Notre array md100 est maintenant un RAID1 composé de trois partitions :

Diagramme montrant la conversion de RAID1 en RAID5, incluant maintenant une partition EFI sur le troisième disque (sdc), avec des partitions RAID synchronisées pour l'espace système et l'espace d'échange.

Cette commande convertit l’array en RAID5 et ajoute la partition sdc2 à l’array md0 (SYSTEM). (Optionnel, mais envisagez d’utiliser l’option --backup-file ce qui pourrait aider en cas de crash système durant l’opération) :

root@host:~# mdadm --grow /dev/md0 --raid-device=3 --level=5 -a /dev/sdc2

Vérifier la progression du reshaping (⚠️ Ne pas redémarrer le système tant que le reshaping est en cours ⚠️) :

root@host:~# cat /proc/mdstat
cat /proc/mdstat 
Personalities : [raid1] [linear] [multipath] [raid0] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10] 
md100 : active raid1 sdc1[3] sdb1[0] sda1[2]
      48064 blocks super 1.0 [3/3] [UUU]
      
md1 : active (auto-read-only) raid1 sda3[0] sdb3[1]
      1388544 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
      
md0 : active raid5 sdc2[2] sda2[0] sdb2[1]
      19513344 blocks super 1.2 level 5, 64k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU]
      [>....................]  reshape =  0.3% (77596/19513344) finish=37.5min speed=8621K/sec

Notre array md0 est maintenant un RAID5 composé de trois partitions :

Diagram illustrating the final RAID5 configuration, with three disks (sda, sdb, sdc) synchronized, including EFI partitions, RAID5 for the system, and RAID1 for swap.

Faire de même avec la partition sdc3 sur l’array md1 (SWAP) :

root@host:~# mdadm --grow /dev/md1 --raid-device=3 --level=5 -a /dev/sdc3

Notre array md1 est maintenant également un RAID5 avec trois disques :

Configuration RAID5 finale avec trois disques synchronisés (sda, sdb, sdc), incluant les partitions EFI, RAID5 pour la partition système, et RAID5 pour la partition swap.

Redimensionner les partitions

Redimensionner le système de fichiers

Une fois le reshaping terminé, redimensionner le système de fichiers pour s’adapter à la nouvelle taille (exemple ici avec le système de fichiers ext4) :

root@host:~# resize2fs /dev/md0

Vérifier que la nouvelle taille a bien été prise en compte :

root@host:~# df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
udev            1.9G     0  1.9G   0% /dev
tmpfs           392M  700K  391M   1% /run
/dev/md0         37G  2.3G   33G   7% /
tmpfs           2.0G     0  2.0G   0% /dev/shm
tmpfs           5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
/dev/md100       47M  5.9M   41M  13% /boot/efi
tmpfs           392M     0  392M   0% /run/user/0
tmpfs           392M     0  392M   0% /run/user/1000

Redimensionner le Swap

Pour la partition swap, il est nécessaire de la désactiver puis de la recréer. Cette modification implique de mettre à jour les entrées dans /etc/fstab et /etc/mdadm/mdadm.conf.

Désactiver le swap :

root@host:~# swapoff /dev/md1

Créer une nouvelle partition swap prenant en compte la nouvelle taille, et copier le nouvel UUID :

root@host:~# mkswap /dev/md1
mkswap: /dev/md1: warning: wiping old swap signature.
Setting up swapspace version 1, size = 2.6 GiB (2843734016 bytes)
no label, UUID=dfefc270-893d-4c77-930e-94d2985c9ab3

Notez que l’on peut récupérer l’UUID avec la commande blkid :

root@host:~# blkid /dev/md1
/dev/md1: UUID="dfefc270-893d-4c77-930e-94d2985c9ab3" TYPE="swap"

Modifier le fichier /etc/fstab et mettre à jour l’entrée du swap en y incluant le nouvel UUID :

# /etc/fstab: static file system information.
#
# Use 'blkid' to print the universally unique identifier for a
# device; this may be used with UUID= as a more robust way to name devices
# that works even if disks are added and removed. See fstab(5).
#
# systemd generates mount units based on this file, see systemd.mount(5).
# Please run 'systemctl daemon-reload' after making changes here.
#
# <file system> <mount point>   <type>  <options>       <dump>  <pass>
# / was on /dev/md0 during installation
UUID=869d77af-e5b0-4f17-bfd8-79245b6915d6 /               ext4    errors=remount-ro 0       1
# /boot/efi was on /dev/sda1 during installation
#UUID=4FE8-AC32  /boot/efi       vfat    umask=0077      0       1
#/dev/md100 /boot/efi vfat umask=0077	0	1
/dev/md100 /boot/efi vfat umask=0077,noauto,defaults	0	1
# swap was on /dev/md1 during installation
#OLD SWAP ENTRY: UUID=42f44cc3-025d-4a22-8510-647ff25338de none            swap    sw              0       0
UUID=dfefc270-893d-4c77-930e-94d2985c9ab3 none            swap    sw              0       0
#/dev/sr0        /media/cdrom0   udf,iso9660 user,noauto     0       0

Ensuite, modifier le fichier /etc/initramfs-tools/conf.d/resume et remplacer l’UUID comme pour le fichier /etc/fstab :

RESUME=UUID=dfefc270-893d-4c77-930e-94d2985c9ab3

Générer une nouvelle image initramfs pour appliquer les modifications :

root@host:~# update-initramfs -u

Activer le swap :

root@host:~# swapon /dev/md1

Vérifier la taille du swap :

root@host:~# swapon --show
NAME     TYPE      SIZE USED PRIO
/dev/md1 partition 2.6G   0B   -2

Avec LVM

C’est pratiquement la même chose, à la différence que nous devons utiliser la commande pvresize pour que notre LVM prenne en compte le nouvel espace. Comme on peut le voir, LVM apporte une grande flexibilité.

Supposons que nous ayons cette configuration LVM :

Diagramme illustrant une configuration RAID1 avec des partitions LVM, y compris des partitions EFI, des volumes logiques pour boot, root, usr, var, tmp, home et swap, sur deux disques synchronisés (sda et sdb), avec un disque supplémentaire non alloué (sdc).

Copier le schéma des partitions de sdb vers sdc en utilisant gdisk :