Linux 軟體 RAID 5 完整建立與管理實戰：從分區、建陣列到故障模擬與熱插拔

軟體 RAID 以成本低、彈性高成為中小企業存儲首選。本文以四顆硬碟 (/dev/sda~sdd) 為例，完整演示 RAID 5 建立、配置開機自動掛載、檔案系統格式化、故障模擬與熱移除/新增硬碟全流程。

RAID 等級快速比較

實驗環境與分區

四顆 1GB 虛擬硬碟 (/dev/sda~/dev/sdd)，各建立一個主分區 (sd[a-d]1，類型 83 Linux)。

# fdisk /dev/sda
Command (m for help): n → p → 1 → Enter → Enter → w
# 其餘三顆同理
# fdisk -l 確認分區

建立 RAID 5 陣列 (3 活動 + 1 熱備)

mdadm --create /dev/md0 --level=5 --raid-devices=3 --spare-devices=1 /dev/sd[a-d]1
# 輸出：mdadm: array /dev/md0 started.

查看陣列詳細資訊

mdadm --detail /dev/md0

關鍵輸出：

• Raid Level : raid5
• Array Size : 2088192 (2039.25 MiB) (3 顆有效容量)
• Raid Devices : 3, Total Devices : 4
• State : clean
• 裝置狀態：sda1/sdb1/sdc1 為 active sync，sdd1 為 spare

配置開機自動組裝 (/etc/mdadm.conf)

# 產生初始配置
mdadm --detail --scan > /etc/mdadm.conf
# 手動修正格式 (DEVICES 行前置)
vi /etc/mdadm.conf
# 正確內容：
DEVICES /dev/sda1,/dev/sdb1,/dev/sdc1,/dev/sdd1
ARRAY /dev/md0 level=raid5 num-devices=3 UUID=e62a8ca6:2033f8a1:f333e527:78b0278a

建立檔案系統與掛載測試

mkfs.ext3 /dev/md0
mkdir /mdadm
mount /dev/md0 /mdadm
cp /etc/services /mdadm/  # 測試讀寫

故障模擬與熱插拔實測

1. 模擬硬碟故障

mdadm /dev/md0 --fail /dev/sdc1
cat /proc/mdstat
# 顯示 sdc1 標記 (F)，陣列仍 [UUU] 正常運作

2. 移除故障硬碟

mdadm /dev/md0 --remove /dev/sdc1
cat /proc/mdstat
# 顯示僅剩 sda1/sdb1/sdd1，sdd1 自動升為 active sync

3. 新增硬碟 (原故障碟修復後或新碟)

mdadm /dev/md0 --add /dev/sdc1
cat /proc/mdstat
# 顯示 sdc1 變為 spare，陣列背景重建中