볼륨 용량 확장하기(SHR,raid1 스토리지 풀의 디스크를 교체하기)

시놀로지 DS218의 볼륨 용량을 확장합니다.

볼륨 사용량이 80%에 도달했습니다. 4TB 디스크 두 개를 SHR(raid1)로 사용하고 있습니다. 이 디스크를 10TB로 교체해서 볼륨의 용량을 확장하려고 합니다. 4TB 디스크의 용량을 80% 사용하기까지 4년 남짓 걸렸는데요. 데이터가 쌓이는 속도가 일정하다고 가정하면 10TB 디스크의 용량을 80% 사용하기까지 6년 이상 걸릴거라고 생각됩니다.

나스가 오작동을 일으키거나 성능이 부족하다고 느꼈다면 이번 기회에 나스도 같이 교체하기를 권장하는데요. 나스에는 아쉬운 점이 없습니다. 그래서 우선은 디스크만 교체하고 나스는 조금 더 사용하기로 합니다. 시놀로지는 마이그레이션 기능을 제공합니다. 나중에 나스를 교체할 일이 생겨도 마이그레이션 기능을 사용하면 10TB 디스크는 계속 사용하면서 나스만 교체하는 작업을 손쉽게 할 수 있습니다.

소요시간 : 2일 어려움 : ★★★★★

디스크를 한 개씩 교체합니다.

디스크를 교체할 때는 상태가 좋지 않은 디스크를 먼저 교체하는게 좋습니다. 상태가 좋지 않다는 말은 사용한 시간이 더 많고, 배드섹터가 발생한 이력이 있고, 배드섹터가 여전히 남아있고, SMART 정보에 특이점이 있어서 오작동이 발생할 확률이 더 높아보이는 것을 의미합니다. 이번 사례에서는 드라이브 1의 상태가 좋지 않아서 드라이브 1을 먼저 교체합니다. 상태가 좋지 않은 디스크를 나중에 교체할 경우 교체하는 작업이 중단되기도 합니다. 따라서 디스크의 상태를 잘 판단하고 교체하는 순서 또한 잘 결정해야 합니다.

4TB 디스크의 데이터를 10TB 디스크로 모두 복제하려면 최소한 7시간 정도 소요됩니다. 그래서 하루에 한 개밖에 교체하지 못하며, 총 이틀이 소요됩니다. raid1을 사용하고 있으므로 디스크를 교체하는 동안에도 나스를 계속 사용할 수 있습니다.

드라이브 1(4TB 디스크)을 비활성화 합니다.
드라이브 1(4TB 디스크)을 나스에서 제거하고 10TB 디스크를 장착합니다.
수리를 클릭합니다.
수리가 완료되면 드라이브 2도 똑같은 방법으로 교체합니다.

비활성화를 한 뒤에는 디스크를 나스에서 제거합니다. 제거후에는 드라이브 1이 목록에서 사라집니다.

4TB 디스크를 제거한 곳에 10TB 디스크를 장착합니다. 장착하고 1분 정도 기다리면 드라이브 1이 나타납니다.

스토리지 풀 1을 관리하는 메뉴(… 아이콘)를 클릭하고 수리를 클릭합니다.

내용을 한 번 읽어보고 적용 버튼을 클릭합니다.

4TB 디스크를 일반 복구로 진행할 경우에 최소한 7시간이 소요됩니다. 디스크의 속도가 느리거나 나스를 많이 사용(파일 저장 또는 파일 열기)하면 시간이 더 소요됩니다.

드라이브 1을 교체하는 과정이 끝났습니다. 수리가 완료되면 수리중…x%(남은 시간:x시간 x분) 글자가 사라집니다.

드라이브 2도 교체합니다. 드라이브 1을 교체하는 방법과 똑같이 진행하면 됩니다. 드라이브 2의 수리가 완료되면 볼륨의 용량이 늘어납니다.

드라이브 1을 수리하는데 걸린 시간은 11시간 20분, 드라이브 2를 수리하는데 걸린 시간은 7시간입니다.

4TB 디스크는 볼륨의 크기가 3.5TB, 10TB 디스크는 볼륨의 크기가 8.7TB입니다.

궁금하면 ↓↓↓↓

드라이브 1을 교체하면 드라이브 2에서 내용을 읽어서 드라이브 1에 기록합니다. 따라서 읽기 속도 그래프는 드라이브 2를 의미하는 노란색이고, 쓰기 속도 그래프는 드라이브 1을 의미하는 빨간색이 됩니다. 드라이브 2를 교체하는 경우에는 반대가 됩니다.

드라이브 2를 교체할 때는 속도가 더 빠른 것을 볼 수 있습니다. 그 이유는 10TB 디스크의 앞 부분 4TB 까지만 복제하기 때문입니다. 하드디스크는 앞 부분의 속도가 가장 빠르고 뒷 부분으로 갈수록 속도가 느려집니다.

4TB + 6TB = 10TB

SHR(raid1)을 사용하는 경우에는 10TB 디스크로 모두 교체한 뒤에도 여전히 4TB 크기의 공간을 가지고 있습니다. 10TB 디스크를 4TB 크기의 공간과 6TB 크기의 공간으로 나눈 뒤 다시 이 둘을 합쳐서 10TB 크기의 용량으로 사용합니다. 이렇게 하는 이유는 SHR이 제공하는 장점 중에서 디스크의 용량을 최대로 사용하는 기능 때문입니다. 일반적인 raid1을 사용하는 경우에는 10TB 크기의 공간을 하나만 만들어서 10TB 용량을 사용합니다.

root@nas:~# parted /dev/sda print free
Model: ATA ST10000VN000-3AK (scsi)
Disk /dev/sda: 10.0TB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags:

Number  Start   End     Size    File system     Name  Flags
        17.4kB  4194kB  4177kB  Free Space
 1      4194kB  8594MB  8590MB  ext4                  raid
 2      8594MB  10.7GB  2147MB  linux-swap(v1)        raid
        10.7GB  10.9GB  142MB   Free Space
 5      10.9GB  4007GB  3996GB                        raid
        4007GB  10.0TB  5994GB  Free Space

root@nas:~# cat /proc/mdstat
Personalities : [raid1]
md2 : active raid1 sda5[2] sdb5[1]
      3902187456 blocks super 1.2 [2/2] [UU]

md1 : active raid1 sda2[0] sdb2[1]
      2097088 blocks [2/2] [UU]

md0 : active raid1 sda1[0] sdb1[1]
      2490176 blocks [2/2] [UU]

unused devices: <none>

10TB 디스크를 한 개만 교체한 상태에서는 4TB 크기의 공간을 만들고, 나머지 6TB 공간은 사용하지 않고 그대로(Free Space) 놔둡니다.

root@nas:~# parted /dev/sda print free
Model: ATA ST10000VN000-3AK (scsi)
Disk /dev/sda: 10.0TB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags:

Number  Start   End     Size    File system     Name  Flags
        17.4kB  4194kB  4177kB  Free Space
 1      4194kB  8594MB  8590MB  ext4                  raid
 2      8594MB  10.7GB  2147MB  linux-swap(v1)        raid
        10.7GB  10.9GB  142MB   Free Space
 5      10.9GB  4007GB  3996GB                        raid
        4007GB  4007GB  8241kB  Free Space
 6      4007GB  10.0TB  5994GB                        raid
        10.0TB  10.0TB  98.0MB  Free Space

root@nas:~# parted /dev/sdb print free
Model: ATA ST10000VN000-3AK (scsi)
Disk /dev/sdb: 10.0TB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags:

Number  Start   End     Size    File system     Name  Flags
        17.4kB  4194kB  4177kB  Free Space
 1      4194kB  8594MB  8590MB  ext4                  raid
 2      8594MB  10.7GB  2147MB  linux-swap(v1)        raid
        10.7GB  10.9GB  142MB   Free Space
 5      10.9GB  4007GB  3996GB                        raid
        4007GB  4007GB  8241kB  Free Space
 6      4007GB  10.0TB  5994GB                        raid
        10.0TB  10.0TB  98.0MB  Free Space

root@nas:~# cat /proc/mdstat
Personalities : [raid1]
md2 : active raid1 sdb5[3] sda5[2]
      3902187456 blocks super 1.2 [2/1] [U_]
      [>....................]  recovery =  0.1% (5483904/3902187456) finish=518.8min speed=125175K/sec

md1 : active raid1 sdb2[1] sda2[0]
      2097088 blocks [2/2] [UU]

md0 : active raid1 sdb1[1] sda1[0]
      2490176 blocks [2/2] [UU]

unused devices: <none>
root@nas:~# lvm pvdisplay
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/md2
  VG Name               vg1000
  PV Size               3.63 TiB / not usable 1.94 MiB
  Allocatable           yes (but full)
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              952682
  Free PE               0
  Allocated PE          952682
  PV UUID               Xi3Ikc-t0u5-dmvw-UTOd-C2qW-zQZG-kPfiCK

root@nas:~#

10TB 디스크를 두 개 모두 교체하면 6TB 부분을 새로운 공간으로 만듭니다. 하지만 4TB 공간의 수리가 완료되기 전까지는 6TB 공간을 사용하지 않습니다.

root@nas:~# cat /proc/mdstat
Personalities : [raid1] 
md3 : active raid1 sdb6[1] sda6[0]
      5853514624 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
      
md2 : active raid1 sdb5[3] sda5[2]
      3902187456 blocks super 1.2 [2/2] [UU]
      
md1 : active raid1 sdb2[1] sda2[0]
      2097088 blocks [2/2] [UU]
      
md0 : active raid1 sdb1[1] sda1[0]
      2490176 blocks [2/2] [UU]
      
unused devices: <none>
root@nas:~# lvm pvdisplay
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/md2
  VG Name               vg1000
  PV Size               3.63 TiB / not usable 1.94 MiB
  Allocatable           yes (but full)
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              952682
  Free PE               0
  Allocated PE          952682
  PV UUID               Xi3Ikc-t0u5-dmvw-UTOd-C2qW-zQZG-kPfiCK
   
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/md3
  VG Name               vg1000
  PV Size               5.45 TiB / not usable 2.88 MiB
  Allocatable           yes (but full)
  PE Size               4.00 MiB
  Total PE              1429080
  Free PE               0
  Allocated PE          1429080
  PV UUID               VFiJ4k-hAfI-jyXa-Lt36-P6Ek-NEZW-31ye4Z

root@nas:~#

4TB 공간의 수리가 완료되면 비로소 6TB 공간을 사용합니다. md3을 생성하고 md2와 합쳐서 10TB 전체를 볼륨으로 사용합니다. SHR이 아닌 일반적인 raid1일 경우에는 md3을 생성하지 않고 md2의 사이즈를 확장해서 10TB 전체를 사용합니다.

2023/02/21 17:25:34 admin  System successfully repaired [Storage Pool 1] with drive [Drive 2].
2023/02/21 10:26:09 admin  System started to repair [Storage Pool 1] with [Drive 2].
2023/02/21 10:23:53 SYSTEM Storage Pool [1] degraded [1/2 of drives remaining]. Please repair it.
2023/02/21 10:23:49 admin  Drive (SN:ZGY1XXXX) has been deactivated.
2023/02/20 22:03:56 admin  System successfully repaired [Storage Pool 1] with drive [Drive 1].
2023/02/20 10:42:10 admin  System started to repair [Storage Pool 1] with [Drive 1].
2023/02/20 10:38:47 SYSTEM Storage Pool [1] degraded [1/2 of drives remaining]. Please repair it.
2023/02/20 10:38:42 admin  Drive (SN:ZDH3XXXX) has been deactivated.

디스크를 교체하는 과정은 로그 센터에도 기록됩니다. 드라이브 1 수리에 소요된 시간은 11시간 20분, 드라이브 2 수리에 소요된 시간은 7시간입니다.

참고

LVM 정리해 놓은 네이버 블로그.
리눅스 LVM 구성 1편 구성과 마운트 (LVM, PV, VG, LV, 명령어 정리)
리눅스 LVM 구성 2편 확장 및 추가 (PV, VG, LV, FS, 명령어 정리)