Заміна несправного диска в корені ZFS

Цей посібник пояснює, як замінити несправний диск у дзеркальному (mirror) пулі ZFS у Linux. Процедура охоплює переведення диска в автономний режим, копіювання таблиці розділів на диск-заміну, повторне додавання диска до пулу та встановлення завантажувача після завершення resilvering.

Передумови

Потрібні права root. У наведених нижче прикладах передбачається, що сервер має два диски: /dev/sda (справний) і /dev/sdb (несправний). За потреби замініть назви пристроїв відповідно до вашої конфігурації.

Крок 1: Перевірте стан пулу

Перш ніж вносити будь-які зміни, перевірте поточний стан пулу:

zpool status -v

У виведених даних буде зазначено, який диск несправний, а також його ідентифікатор у пулі.

Крок 2: Переведіть несправний диск в автономний режим

Якщо диск має статус ONLINE, але працює з помилками, переведіть його в автономний режим перед фізичною заміною:

zpool offline rpool <failed-device>

ZFS припинить спроби використовувати несправний диск перед його фізичною заміною. Замініть <failed-device> ідентифікатором, показаним командою zpool status -v. Якщо диск уже має статус FAULTED або REMOVED, пропустіть цей крок і перейдіть безпосередньо до кроку 3.

Крок 3: Фізично замініть диск

Якщо ваш сервер підтримує гарячу заміну (hot swap), диск можна замінити без вимкнення системи.

В іншому випадку вимкніть систему:

poweroff

Після встановлення диска-замінника завантажте сервер і переконайтеся, що новий диск розпізнається:

lsblk -o NAME,SIZE,MODEL
ls -l /dev/disk/by-id/

У наступних кроках використовуйте ідентифікатор by-id нового диска.

Крок 4: Визначте тип таблиці розділів

Якщо gdisk ще не встановлено, встановіть його:

apt install gdisk -y

Перевірте тип таблиці розділів на справному диску:

gdisk -l /dev/sda

У виведених даних знайдіть розділ Partition table scan. Для MBR буде показано MBR: MBR only і GPT: not present. Для GPT буде показано MBR: protective і GPT: present.

Крок 5: Підготуйте та скопіюйте таблицю розділів на новий диск

Більшість конфігурацій із кореневою файловою системою ZFS використовують розмітку GPT. Метод MBR наведено для застарілих систем.

GPT

Перед продовженням визначте ім'я /dev/sdX, яке відповідає новому диску, оскільки воно потрібне інструментам розділення:

lsblk -o NAME,SIZE,MODEL,SERIAL

Перед копіюванням таблиці розділів видаліть старі сигнатури з диска-замінника:

wipefs -a /dev/disk/by-id/<new-disk>

Наступна команда копіює таблицю розділів із /dev/sda (джерело) на /dev/sdb (призначення):

sgdisk -R /dev/sdb /dev/sda

Якщо диск-замінник більший за оригінальний, розширте GPT, щоб використати весь доступний обсяг:

sgdisk -e /dev/sdb

Потім призначте диску-заміннику новий унікальний UUID:

sgdisk -G /dev/sdb

Перезавантажте таблицю розділів, щоб ядро розпізнало нову структуру:

udevadm trigger
udevadm settle

Якщо диск-замінник раніше використовувався в іншому пулі ZFS, очистіть старі метадані ZFS, щоб уникнути конфліктів:

zpool labelclear /dev/disk/by-id/<new-disk-partX> 2>/dev/null || true

Замініть <new-disk-partX> фактичним ідентифікатором розділу ZFS.

MBR

Наступна команда копіює таблицю розділів із /dev/sda (джерело) на /dev/sdb (призначення):

sfdisk -d /dev/sda | sfdisk /dev/sdb

Якщо після копіювання нові розділи не відображаються в системі, перезавантажте таблицю розділів:

udevadm trigger
udevadm settle

Крок 6: Додайте диск до пулу

Замініть запис несправного диска в пулі на новий диск. Спочатку перевірте точний ідентифікатор несправного диска, який відображається в пулі:

zpool status rpool

У виведених даних знайдіть запис несправного диска у списку пристроїв пулу. Він відображатиметься як повний шлях, наприклад /dev/disk/by-id/ata-WDC_WD10_12345-part3, зі статусом FAULTED, UNAVAIL або OFFLINE. Використайте цей шлях як <old-device> у команді replace:

zpool replace rpool <old-device> /dev/disk/by-id/<new-disk-part>

Замініть <old-device> ідентифікатором несправного диска з попереднього кроку. Замініть <new-disk-part> ідентифікатором by-id розділу нового диска, використовуючи той самий номер розділу, що й на справному диску, наприклад -part3 або -part4. Щоб знайти правильний ідентифікатор, виконайте ls -l /dev/disk/by-id/.

Якщо старий диск повністю недоступний (UNAVAIL), а zpool replace повертає помилку, додайте параметр -f, щоб примусово виконати заміну:

zpool replace -f rpool <old-device> /dev/disk/by-id/<new-disk-part>

Після виконання zpool replace переконайтеся, що resilvering розпочався, а новий диск відображається як ONLINE:

zpool status

Resilvering автоматично продовжуватиметься у фоновому режимі.

Крок 7: Контролюйте resilvering

Слідкуйте за прогресом resilvering за допомогою:

zpool status -v

У виведених даних відображаються прогрес, швидкість і приблизний час, що залишився. Перш ніж продовжувати, дочекайтеся стану state: ONLINE та завершення resilvering. Залежно від обсягу диска це може тривати кілька годин.

Крок 8: Перевірте завантажувальний dataset

Перед встановленням завантажувача переконайтеся, що для пулу налаштовано правильний завантажувальний dataset:

zpool get bootfs rpool

У виведених даних має відображатися шлях до dataset, наприклад rpool/ROOT/debian. Якщо значення дорівнює none або вказує на неправильний dataset, встановіть його вручну:

zpool set bootfs=rpool/ROOT/debian rpool

Замініть rpool/ROOT/debian фактичною назвою кореневого dataset у вашій системі. Щоб переглянути доступні dataset, виконайте zfs list.

Крок 9: Встановіть завантажувач

Встановіть завантажувач на диск-замінник після завершення resilvering. Під час resilvering система продовжує працювати з оригінального диска, тому цей крок безпечно виконувати після відновлення працездатного стану пулу.

BIOS (Legacy)

grub-install /dev/disk/by-id/<new-whole-disk>

У деяких системах grub-install може не приймати шлях by-id. У такому випадку замініть /dev/disk/by-id/<new-whole-disk> відповідною назвою пристрою, наприклад /dev/sdb.

UEFI

Перед запуском grub-install змонтуйте EFI-розділ із диска-замінника в тимчасовий каталог. Це запобігає перекриттю поточного активного EFI-розділу:

mkdir -p /mnt/new_efi
mount /dev/disk/by-id/<new-disk-part1> /mnt/new_efi

Замініть <new-disk-part1> фактичним ідентифікатором EFI-розділу (зазвичай -part1 або -part2; тип розділу EF00). Якщо ви не впевнені, перевірте за допомогою ls -l /dev/disk/by-id/.

Якщо EFI-розділ порожній, перед запуском grub-install скопіюйте вміст наявного EFI-розділу:

cp -r /boot/efi/* /mnt/new_efi/

Встановіть завантажувач:

apt install grub-efi-amd64 efibootmgr -y
grub-install --target=x86_64-efi --efi-directory=/mnt/new_efi 
--bootloader-id=debian --recheck /dev/disk/by-id/<new-whole-disk>
update-grub
update-initramfs -u -k all

Замініть --bootloader-id=debian назвою, що відповідає вашому дистрибутиву, наприклад ubuntu або debian. Замініть /dev/disk/by-id/<new-whole-disk> ідентифікатором by-id усього диска-замінника, а не окремого розділу.

Виконання update-initramfs гарантує, що початковий RAM-диск містить актуальні модулі ZFS і розпізнає нову структуру пулу. Без цього кроку система може не завантажитися після заміни диска.

Після встановлення відмонтуйте EFI-розділ:

umount /mnt/new_efi

Перевірте записи завантаження EFI:

efibootmgr -v

proxmox-boot-tool format /dev/sdb2
proxmox-boot-tool init /dev/sdb2

Висновок

Після встановлення завантажувача перезавантажте сервер і переконайтеся, що система завантажується нормально. Запустіть scrub, щоб перевірити наявність помилок читання/запису, які могли виникнути під час resilvering:

zpool scrub rpool

Потім перевірте стан пулу:

zpool status -v

Пул має перебувати в стані online і не мати помилок. Якщо під час процесу виникнуть проблеми, перевірте системні журнали за допомогою journalctl -xe, щоб отримати додаткову інформацію.