Crear un volumen RAID-0 con dos discos en Ubuntu 18.04 LTS

Publicado por P. Ruiz en

En informática, cuando hablamos de RAID (Redundant Array of Independent Disks), nos referimos a un método de administración del almacenamiento en disco, que puede usar diferentes dispositivos de almacenamiento (normalmente discos duros, aunque también pueden ser dispositivos SSD) y manejarlos como si se tratara de un volumen único.

Además de simplificar el uso de diferentes unidades, también aumenta el rendimiento, ya que pueden leerse o escribirse datos, de forma simultánea, en los diferentes discos.

En el artículo de hoy, aprenderemos a instalar dos discos nuevos creando un volumen RAID-0. Esta configuración tiene la ventaja de que maximiza el uso del espacio, ya que utiliza todo el tamaño de los discos para almacenar información. En su interior, los bloques se asignan de forma rotativa entre los discos que forman el conjunto.

Esquema de RAID 0

Otros niveles, como RAID-1, RAID 5, etc., emplean parte de la capacidad de almacenamiento para replicar información, lo que los hace más fiables, a costa de una pérdida de capacidad y, en algunos casos, también algo de rendimiento.

Aunque en el artículo no vamos a tocar el disco principal, y suponemos que los discos nuevos no tienen información importante, siempre debes asegurarte de tener los datos a salvo, para evitar que un error te haga perderlos. Es por esto que te recomiendo hacer una copia de seguridad de tus datos antes de comenzar.

Para comenzar, supondremos que la parte hardware está resuelta. Es decir, que ya has abierto el ordenador y has conectado físicamente los dispositivos al equipo.

Comprobar que los discos están accesibles

La forma más rápida de abrir la ventana de terminal consiste en pulsar la combinación de teclas Alt + Control + T.

Después de resolver la parte física, iniciaremos el sistema y nos aseguraremos de que los discos se han detectado correctamente. Algo tan sencillo como abrir una ventana de terminal y ejecutar el siguiente comando, que nos aporta información sobre los dispositivos de almacenamiento de bloques disponibles:

lsblk -fm

El argumento f nos ofrece información sobre los sistemas de archivos instalados y el argumento m nos informa de quién es su propietario, su tamaño, etc.

Comprobamos que, además del disco principal (sda), disponemos de dos discos más (sdb y sdc) con el mismo tamaño.

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Lo normal es que, una vez conectado físicamente el disco al ordenador, al arrancarlo por primera vez, la BIOS lo detecte automáticamente. Si no ha sido así, deberás recurrir a la documentación de tu ordenador para habilitar la detección automática de dispositivos.

Instalar la herramienta de administración de RAID

Si la detección ha sido correcta, estaremos listos para comenzar, aunque deberemos instalar mdadm (multiple device administrator), que es la herramienta que nos permitirá configurar y administrar dispositivos RAID en Ubuntu.

El paquete mdadm tiene algunas dependencias, pero las resolveremos todas escribiendo la siguiente orden en la terminal:

sudo apt install mdadm rsync initramfs-tools -y

Con el argumento y le decimos al comando apt que, para todas las preguntas que nos realice, la respuesta será afirmativa. Así, evitamos que nos pregunte más adelante.

Al ejecutar el comando, Ubuntu nos solicita la contraseña de administración.

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Poco después, la instalación habrá terminado.

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Crear particiones para los discos

El siguiente paso consistirá en crear una partición para cada uno de los discos implicados. En cada disco, la partición ocupará todo el espacio disponible.

Para lograrlo, usaremos el comando fdisk con privilegios de administración:

sudo fdisk /dev/sdb

Solo tendremos que volver a autenticarnos si han pasado más de 15 minutos desde el paso anterior, o si hemos abierto una ventana de terminal diferente:

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El comando fdisk actúa de forma interactiva, por lo que nos irá pidiendo información y nosotros deberemos ir completándola. Vayamos paso a paso:

  1. La primera vez que nos pide una orden, pulsamos la tecla n, que significa que queremos crear una nueva partición.

  2. A continuación, deberemos indicar que la partición es primaria. Por lo tanto, siguiendo las indicaciones del propio comando, pulsaremos la tecla p.

  3. Indicaremos que se trata de la primera partición del dispositivo, para lo que pulsaremos la tecla 1.

  4. Después, deberemos indicar dónde comienza la partición (primer sector) y dónde termina (último sector). Como queremos ocupar todo el dispositivo, dejamos los valores predeterminados. Es decir, nos limitamos a pulsar la tecla Intro dos veces.

Con esto habremos definido la partición, pero, antes de dar por concluido el trabajo de fdisk, debemos indicar el tipo de partición del que se trata:

  1. Como respuesta a la siguiente solicitud de una orden, pulsamos la tecla t, para indicar que queremos establecer el tipo de partición.

  2. A continuación, deberíamos indicar el número de la partición sobre la que actuaremos, pero como solo existe una, el comando asume automáticamente el valor 1.

  3. Por último, escribimos las letras fd, que indican que se trata de una partición RAID.

    Aunque no esté relacionado directamente con este artículo, estos son algunos de los tipos de partición más utilizados en fdisk:

    Tipos de partición

A continuación, usamos la orden p, para conseguir que fdisk nos muestre un resumen de lo que acabamos de hacer y, si todo es correcto, escribimos la orden w, para guardar los cambios.

Si hubiesen existido particiones previas, podríamos haberlas eliminado con la orden d, seguida del número de partición. De forma parecida a como las hemos creado más arriba.

Si seguimos los pasos anteriores, el aspecto de tu pantalla deberá ser parecido a este:

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Para continuar, aplicaremos los mismos cambios sobre la segunda unidad de disco, por lo que escribiremos una nueva orden como esta:

sudo fdisk /dev/sdc

… Y seguiremos los mismos pasos del apartado anterior

Una característica de RAID-0 es que utiliza particiones del mismo tamaño. Si tus discos no son iguales, asegúrate de que las particiones sí lo sean.

De esta forma, podrás utilizar el espacio sobrante en la unidad de mayor tamaño, creando una partición independiente del volumen RAID.

De nuevo, el aspecto de tu pantalla deberá ser parecido al de la imagen:

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Después de esto, puedes volver a utilizar lsblk para comprobar la nueva estructura:

lsblk -fm

Así, comprobamos que ya existen las particiones

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Crear el nuevo volumen RAID 0

Si todo lo anterior es correcto, estaremos listos para crear el nuevo volumen RAID-0. Lo conseguiremos usando el siguiente comando:

sudo mdadm -C /dev/md0 -l raid0 -n 2 /dev/sd[b-c]1

Donde el argumento -C significa crear y va seguido del archivo de dispositivo que utilizará. El argumento -l indica el nivel, que en este caso debe ser raid0 (o stripe), pero para otros niveles RAID usaremos raid1, raid4, raid5, etc. El argumento -n indica el número de dispositivos implicados. Y al final de la línea, debemos identificar dichos dispositivos.

Como antes, si estamos trabajando en una ventana de terminal diferente, o han pasado más de 15 minutos desde que usamos por primera vez la orden sudo, tendremos que volver a autenticarnos.

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Poco después, el comando habrá terminado su trabajo.

… y el array de discos habrá sido iniciado.

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Para asegurarnos de que todo es correcto, escribimos el siguiente comando.

sudo mdadm --detail /dev/md0

Escribimos, o copiamos, el comando en la ventana de Terminal.

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Con esto nos aseguramos de que el nivel RAID creado es correcto y obtenemos el tamaño completo del volumen, su nuevo UUID, etc.

Información sobre el array de discos.

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Formatear el nuevo volumen

Aunque ya casi hemos terminado, aún falta un detalle importante: darle formato al volumen.

Como pretendemos utilizar el sistema de archivos ext4, usaremos el comando mkfs.ext4:

sudo mkfs.ext4 /dev/md0

De nuevo, escribimos, o copiamos, el comando en la ventana de Terminal.

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Poco después, el formateo habrá concluido…

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Reiniciar el equipo

Para comprobar que todo es correcto, solo tenemos que reiniciar el equipo. Algo tan sencillo como recurrir a la siguiente orden:

sudo reboot

Aunque si prefieres la interfaz gráfica, también puedes hacer clic en el área de notificaciones.

… Y hacer clic sobre el botón Apagar (Apagar).

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Cuando haya terminado el reinicio, solo tendrás que abrir el explorador de archivos y, en el panel izquierdo, elegir Otras ubicaciones. Verás que, en el panel derecho, aparece ya el nuevo volumen, con la suma de las capacidades de los discos implicados.

Para que el siguiente apartado funcione, debes hacer doble clic sobre él. Así te aseguras de que el volumen se monta.

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Cambiar los permisos del nuevo volumen

Con el paso anterior, podemos pensar que ya hemos terminado la tarea, pero aún queda un pequeño problema que debemos solventar: el propietario actual del dispositivo es root y solo él puede crear nuevos archivos en su interior.

Para solucionarlo, solo tenemos que cambiar los permisos sobre su carpeta de montaje. Algo que podríamos hacer desde la terminal, pero que resultará más sencillo si utilizamos la interfaz gráfica. Por ello, comenzaremos por abrir el explorador de archivos, con privilegios de administrador, en la carpeta donde se habrá montado el dispositivo:

sudo nautilus /media/usuario

Recuerda cambiar la palabra usuario por el nombre de la cuenta que estés usando en tu equipo.

Escribimos el comando y la contraseña de administración.

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Cuando se abra la ventana del explorador de archivos, comprobaremos que en su interior aparece la carpeta que el sistema ha utilizado para montar el nuevo volumen.

Hacemos clic sobre ella, con el botón derecho del ratón.

… Y en el menú de contexto que aparece, elegimos Propiedades.

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Una vez que se abra la ventana Propiedades de la carpeta, hacemos clic sobre la solapa Permisos.

En ella, nos aseguramos de que las listas de Acceso del Propietario, del Grupo y de Otros, contengan el valor Crear y eliminar archivos.

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Una vez conseguido, estaremos listos para cerrar todas las ventanas y utilizar el nuevo volumen con normalidad.

Una última observación

Una vez que tenemos el volumen completamente funcional, podremos montarlo de forma definitiva en cualquier punto del árbol de directorios principal. Por ejemplo, podrías destinarlo a contener toda la información de los perfiles de usuario, tal y como te explicábamos en el artículo Mover la carpeta /home a un disco nuevo en Ubuntu 18.04 LTS.

Y esto es todo por el momento. Espero que te resulte útil.