Linuxで既存の単一ドライブを新しいドライブとミラーリングする

#概要
###はじめに
本稿では、Linux(筆者環境ではopenSUSE)環境にて既存HDD/SSDのデータを保ったまま新しいHDD/SSDとRAID1(ミラーリング)を行う際の方法を紹介します。
作成するRAIDアレイからブートする場合は追加の手順が必要になるのでご注意ください(末尾のURL参照)。
※必要に応じてバックアップを取った上で、自己責任で実行してください。

###この記事での前提

• 起動用SSD：/dev/nvme0n1
• 既存のHDD：/dev/sda
  • 既存のパーティション：/dev/sda1
• 新しいHDD：/dev/sdb
  • 中身は空(後に/dev/sdb1を作成)
• 作成するRAIDアレイ：/dev/md0
  • /dev/sda1と/dev/sdb1でRAID1

必要に応じて読み替えてください。

###大まかな流れ

1. /dev/sdb1だけで(ペアが存在しない状態で)、2台で構成されるRAID1アレイ(/dev/md0)を作る

2. /dev/sda1の中身を/dev/md0にコピーする

3. アレイに/dev/sda1を追加(して再構築)

#本題
###空のドライブにパーティションを作る
まず、空のドライブにパーティションを作成します。
lsblkコマンドで対象のドライブを確認しておくと安心です。

$ lsblk
NAME        MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda           8:0    0   2.7T  0 disk
└─sda1        8:1    0   2.7T  0 part /srv/samba
sdb           8:16   0   2.7T  0 disk
nvme0n1     259:0    0 119.2G  0 disk
├─nvme0n1p1 259:1    0   100G  0 part /
├─nvme0n1p2 259:2    0    10G  0 part [SWAP]
└─nvme0n1p3 259:3    0   9.3G  0 part /boot/efi

/dev/sdbが空のドライブなので、今回はここにパーティションを作成します。
今回はgdiskコマンドを用います。パーティションタイプがLinux RAID(FD00)になるようにしてください。

 # gdisk
GPT fdisk (gdisk) version 1.0.1

Type device filename, or press <Enter> to exit: /dev/sdb
Partition table scan:
  MBR: not present
  BSD: not present
  APM: not present
  GPT: not present

Creating new GPT entries.

Command (? for help): n
Partition number (1-128, default 1):
First sector (34-5860533134, default = 2048) or {+-}size{KMGTP}:
Last sector (2048-5860533134, default = 5860533134) or {+-}size{KMGTP}:
Current type is 'Linux filesystem'
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): FD00
Changed type of partition to 'Linux RAID'

Command (? for help): w

Final checks complete. About to write GPT data. THIS WILL OVERWRITE EXISTING
PARTITIONS!!

Do you want to proceed? (Y/N): Y
OK; writing new GUID partition table (GPT) to /dev/sdb.
The operation has completed successfully.

これで/dev/sdb上に/dev/sdb1が作成されます。

$ lsblk
NAME        MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda           8:0    0   2.7T  0 disk
└─sda1        8:1    0   2.7T  0 part /srv/samba
sdb           8:16   0   2.7T  0 disk
└─sdb1        8:17   0   2.7T  0 part
nvme0n1     259:0    0 119.2G  0 disk
├─nvme0n1p1 259:1    0   100G  0 part /
├─nvme0n1p2 259:2    0    10G  0 part [SWAP]
└─nvme0n1p3 259:3    0   9.3G  0 part /boot/efi

###RAIDアレイの作成
先程作成した/dev/sdb1のみで2台を前提とするRAIDアレイを作成します。

# mdadm --create /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 missing /dev/sdb1

起動ドライブ(/bootのあるパーティション)に対して行う場合は…という趣旨のメッセージが表示されますが、今回は当てはまらないので無視します。

また、RAIDアレイが正常に作成されたことを確認するため/proc/mdstatの内容をチェックしておくと良いでしょう。

$ cat /proc/mdstat
Personalities : [raid1]
md0 : active raid1 sdb1[1]
      2930133440 blocks super 1.2 [2/1] [_U]
      bitmap: 22/22 pages [88KB], 65536KB chunk

unused devices: <none>

作成した/dev/md0にファイルシステムを作成します。以下はext4での例です。

# mke2fs -t ext4 /dev/md0

###既存のドライブの内容をコピーする
まず、/dev/md0をマウントします。今回は/mnt/md0にマウントします。

# mkdir /mnt/md0
# mount /dev/md0 /mnt/md0

次に、rsyncコマンドを用いて既存のドライブの内容をコピーします。
既存のドライブ(/dev/sda上のパーティション/dev/sda1)が/mnt/sda1にマウントされている場合は以下のようにします。

# rsync -aAXv /mnt/sda1 /mnt/md0

終わったら、それぞれをアンマウントします。

# umount /dev/md0 /dev/sda1

問題なくアンマウントできたら、新しいドライブのパーティションテーブルを既存のドライブにコピーして同じレイアウトになるようにします。

# sfdisk -d /dev/sdb | sfdisk /dev/sda
Checking that no-one is using this disk right now ... OK

Disk /dev/sda: 2.7 TiB, 3000592982016 bytes, 5860533168 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 4096 bytes
I/O size (minimum/optimal): 4096 bytes / 4096 bytes
Disklabel type: gpt
Disk identifier: FB0EFFBE-DF23-4332-BF9E-4057533D2DB1

Old situation:

Device     Start        End    Sectors  Size Type
/dev/sda1   2048 5860532223 5860530176  2.7T Microsoft basic data

>>> Script header accepted.
>>> Script header accepted.
>>> Script header accepted.
>>> Script header accepted.
>>> Script header accepted.
>>> Script header accepted.
>>> Created a new GPT disklabel (GUID: 781FB817-61D9-4452-BE5C-3D176B1F5EB7).
/dev/sda1: Created a new partition 1 of type 'Linux RAID' and of size 2.7 TiB.
Partition #1 contains a ext4 signature.
/dev/sda2: Done.

New situation:
Disklabel type: gpt
Disk identifier: 781FB817-61D9-4452-BE5C-3D176B1F5EB7

Device     Start        End    Sectors  Size Type
/dev/sda1   2048 5860533134 5860531087  2.7T Linux RAID

The partition table has been altered.
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

念の為、同じレイアウトになっているか確認しておくと良いでしょう。

# fdisk -l
(中略)

Device     Start        End    Sectors  Size Type
/dev/sda1   2048 5860533134 5860531087  2.7T Linux RAID

(中略)

Device     Start        End    Sectors  Size Type
/dev/sdb1   2048 5860533134 5860531087  2.7T Linux RAID

(中略)

次に、RAIDアレイに既存のドライブを追加します。

# mdadm /dev/md0 -a /dev/sda1
mdadm: added /dev/sda1

/proc/mdstatの内容を確認して、再構築が行われていることを確認しましょう。

# cat /proc/mdstat
Personalities : [raid1]
md0 : active raid1 sda1[2] sdb1[1]
      2930133440 blocks super 1.2 [2/1] [_U]
      [>....................]  recovery =  0.1% (3984384/2930133440) finish=342.7min speed=142299K/sec
      bitmap: 22/22 pages [88KB], 65536KB chunk

unused devices: <none>

必要に応じて/dev/md0をマウントすることでアクセスできるようになります。

#参考URL
シングルドライブ環境を RAID に変換 - ArchWiki