Linux RAID: RAID1 で取り残されたコンポーネントを全コピーすることなく復旧する

原理的にできそうだと思ってやったところ実際に成功した。
（特殊ケースなので参考になるか不明）

#前提

• Ubuntu16.04.1
• RAID1 のアレイ（2コンポーネントで構成）について、正常状態→1コンポーネントが（特にデータ含め壊れていないものの）正常に接続・認識されていない状態で、（運悪く）アレイがstartされてしまい、かつそのアレイに対しwriteがあった（「片割れ」発生後の差分は多くはない）
• 上記の正常に接続・認識されなかったコンポーネントを「片割れ」と呼ぶことにする
• 「片割れ」のデータは片割れ発生直前時までは正常（であるはず）のため、そのデータをなるべく生かして復旧したい
• 今回は「片割れ」がSSDで起こったため、そのSSDへの書き込みをなるべく減らしたいという思い
• HDDなど書き込みがあっても許容できるストレージ（安いストレージ; 空きストレージ）を持っている必要あり

#簡易手順

1. 空きストレージを mdadm --add して、resync 完了まで待つ（クローン元と呼ぶ）
2. アレイをstop、mdadm のモニタリングプロセスを殺す
3. クローン元から「片割れ」に対し、差分のみコピーを実施
4. クローン元を接続解除後、アレイをstart(assemble)する

#説明

• 普通に mdadm --add {アレイ} {「片割れ」} でいきなり復旧するとresyncがかかり「片割れ」に対し全部書き込みが発生してしまうので、その戦略はとらない

• なぜ中間のディスク(上記でいうと「クローン元」）を使用するのか?
  -　実験環境にていきなり生存コンポーネントから「片割れ」に対し差分のみコピーを実施したが、それらを用いてうまくassemble できなかったため、やむを得ず

  • コンポーネントとなるパーティションの領域のなかに、実データ以外のメタデータとして、例えば「自分は何番のコンポーネント」とかの情報を持っている。生存アレイのクローンはその情報までクローンされてしまい、mdadm側がうまくassembleできないのではないかと推測

• 当然といえば当然ながら、アレイがルート(/)パーティションとなっている場合は、別ディスクのOSを準備してやったほうが無難（それ以外の方法は試していない）

  • アレイがルートパーティションの場合は、1. 〜3.は別ディスクOS上で実施し、シャットダウン後、4. を実施
• 1. の差分のみコピーのやり方について。適したツールとかあるかもしれないが、今回は以下のスクリプトで実施

  • ループ回数とかは環境により要見積り。必要数より大きくなるのは問題ない

  • 今回は使えるパーティションがなかったため中間ディスクとしてループバックデバイスを使用

    • 前準備概要: losetup でデバイス作って parted で全く同じサイズのパーティションを作る

  • 効率分析用の echo があるが消してよい

FROM=/dev/loop7p1
TO=/dev/sdh1

for i in $(seq 95800); do
        skips=$((i-1))

        FROM_MD5=$(dd if=$FROM bs=5M count=1 skip=$skips | md5sum | awk '{print $1}')
        TO_MD5=$(dd if=$TO bs=5M count=1 skip=$skips | md5sum | awk '{print $1}')

        result=$([ "$FROM_MD5" = "$TO_MD5" ]; echo "$?")
        echo RESULT $result $FROM_MD5 $TO_MD5

        if [ "$result" = 1 ]; then
                dd if=$FROM of=$TO bs=5M count=1 skip=$skips seek=$skips
        fi
done