在Ubuntu使用mdadm和samba搭建NAS系统
26 Dec 2024
介绍在VM虚拟机上，在Ubuntu 22.04上，使用mdadm创建RAID 5，并结合samba，实现NAS系统的方法，并介绍RAID 5的扩容方法。本文不介绍samba中用户权限管理。
预备知识
- VMware Workstation的基本使用方法
- Ubuntu 22.04的基本使用方法
环境
- VMware Workstation 17.6.2 build-24409262
- 虚拟机Ubuntu 22.04运行在单独的系统盘上
- 宿主机Windows 10
步骤
虚拟硬件环境
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在VMware Workstation中，添加4块硬盘。接口是SCSCI，大小是0.1G（约100MB）。虚拟机共有5个硬盘。
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启动虚拟机。
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检查新硬盘是否被系统识别：
lsblk示例输出：
（省略若干行） sda 8:0 0 20G 0 disk ├─sda1 8:1 0 1M 0 part ├─sda2 8:2 0 513M 0 part /boot/efi └─sda3 8:3 0 19.5G 0 part / sdb 8:16 0 102M 0 disk sdc 8:32 0 102M 0 disk sdd 8:48 0 102M 0 disk sde 8:64 0 102M 0 disk示例输出解释：
sda是系统盘，sdb, sdc, sdd, sde是4个后续用于创建RAID的硬盘。
使用mdadm创建RAID 5
- 创建RAID设备
sudo mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=5 --raid-devices=3 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd命令解释：
--verbose /dev/md0指定RAID设备文件--level=5指定RAID 5--raid-devices=3 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd指定3个硬盘
- 查看RAID状态
cat /proc/mdstat示例输出：
Personalities : [raid6] [raid5] [raid4] [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid10] md0 : active raid5 sdd[3] sdc[1] sdb[0] 204800 blocks super 1.2 level 5, 512k chunk, algorithm 2 [3/3] [UUU] unused devices: <none> - 格式化RAID设备为ext4文件系统
sudo mkfs.ext4 /dev/md0 - 查看RAID设备状态
sudo mdadm --detail /dev/md0示例输出和解释：
/dev/md0: Version : 1.2 Creation Time : Thu Dec 26 23:40:13 2024 Raid Level : raid5 Array Size : 206848 (202.00 MiB 211.81 MB) # RAID设备的可用容量 Used Dev Size : 103424 (101.00 MiB 105.91 MB) # RAID设备的组成设备的容量 Raid Devices : 3 Total Devices : 3 Persistence : Superblock is persistent Update Time : Thu Dec 26 23:43:37 2024 State : clean Active Devices : 3 Working Devices : 3 Failed Devices : 0 Spare Devices : 0 Layout : left-symmetric Chunk Size : 512K Consistency Policy : resync Name : XXXXX UUID : XXXXXXXXXXXXXXXXXX Events : 35 Number Major Minor RaidDevice State 0 8 16 0 active sync /dev/sdb 1 8 32 1 active sync /dev/sdc 3 8 48 2 active sync /dev/sdd - 保存RAID配置
mdadm -Ds > /etc/mdadm/mdadm.conf update-initramfs -u - 自动挂载RAID设备
创建挂载点：
sudo mkdir /mnt/raid挂载RAID：
sudo mount /dev/md0 /mnt/raid设置开机自动挂载，向
/etc/fstab末尾添加以下内容：/dev/md0 /mnt/raid ext4 defaults 0 0 - 验证RAID，检查RAID可用空间
df -h示例输出与解释：
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/md0 186M 120K 177M 1% /mnt/raid （省略若干行的输出。使用3个100M硬盘的RAID 5理论上可组成200M空间，实际有186M）
使用Samba设置共享目录
- 设置共享目录的权限
sudo chmod -R 775 /mnt/raid sudo chown -R nobody:nogroup /mnt/raid - 配置Samba。向
/etc/samba/smb.conf末尾添加以下内容：[RAIDShare] comment = RAID Shared Folder path = /mnt/raid browsable = yes writable = yes read only = no guest ok = yes说明：
RAIDShare是共享目录名称。在Windows上等同于”本地磁盘”的命名和辨识作用。- 公开的读写权限。本文不介绍samba中用户权限管理。
- 重启Samba服务
sudo systemctl restart smbd -
验证共享目录
在宿主机上访问共享目录。选择此电脑-添加一个网络位置-选择自定义网络位置。地址填入Ubuntu虚拟机的IP和共享目录名称，例如：
\\192.168.2.150\RAIDShare可见目录下仅有名为
lost+found的目录，忽略它。创建文件Hi.txt，内容为Hi 123。在Ubuntu虚拟机中，进入/mnt/raid目录，可见相同的Hi.txt。反之亦然。
使用mdadm扩充RAID
至此，已经使用3个硬盘sdb, sdc, sdd创建RAID 5，将RAID设备放在/dev/md0。同时，验证了NAS可用性。接下来添加新的硬盘sde来扩充。
- 向RAID设备添加硬盘
sudo mdadm --grow /dev/md0 --raid-devices=4 --add /dev/sde示例输出：
mdadm: added /dev/sde - 扩建文件系统（ext4）
sudo resize2fs /dev/md0示例输出：
resize2fs 1.46.5 (30-Dec-2021) /dev/md0 上的文件系统已被挂载于 /mnt/raid；需要进行在线调整大小 old_desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1 /dev/md0 上的文件系统大小已经调整为 77568 个块（每块 4k）。 -
验证RAID
检查RAID可用空间
df -h示例输出和解释：
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/md0 281M 124K 270M 1% /mnt/raid （省略若干行的输出。即使理论上可用空间有300M，实际容量从186M增长为281M，）在宿主机上进入共享目录，发现之前的
Hi.txt文件存在，文件内容符合预期，说明成功扩容。
参考文献
[1] Standard RAID levels [Z/OL]. https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_RAID_levels.
[2] MDADM - Adding a new hard disk to an existing RAID1 [Z/OL]. https://unix.stackexchange.com/questions/665389/mdadm-adding-a-new-hard-disk-to-an-existing-raid1.
[3] mdadm.conf file needed? How to create and where? [Z/OL]. https://askubuntu.com/questions/1105829/mdadm-conf-file-needed-how-to-create-and-where.