Diagnose und Austausch einer defekten Festplatte (Dedicated Server oder Bare Metal Server Linux mit Software-RAID)

Wenn Sie eine Benachrichtigung über einen Festplattenfehler erhalten oder Unregelmäßigkeiten im System bemerken, ist schnelles Handeln gefragt, um die Redundanz Ihres RAID-Verbunds wiederherzustellen. In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie bei einem Dedicated Server Linux mit Software-RAID eine defekte Festplatte identifizieren und den Server für den Austausch des defekten Datenträgers vorbereiten. In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie bei einem Dedicated Server Linux oder einem Bare Metal Server Linux mit Software-RAID eine defekte Festplatte identifizieren und den Server für den Austausch des defekten Datenträgers vorbereiten.

Damit die größtmögliche Ausfallsicherheit gewährleistet werden kann, ist es erforderlich, dass Sie das Software-RAID Ihres Servers überwachen. Wenn Sie eine Benachrichtigungs-E-Mail über eine defekte Festplatte erhalten oder einen Defekt einer Festplatte feststellen, müssen Sie die defekte Festplatte identifizieren und den Server für den Austausch des defekten Datenträgers vorbereiten. Kontaktieren Sie anschließend den IONOS Kundenservice, um den Festplattenaustausch zu veranlassen.

Intaktes RAID: Ein funktionierendes RAID wird durch den Status [UU] (bei RAID 1) oder [UUUU] (bei RAID 5/6 mit 4 Festplatten) angezeigt. Jedes "U" steht für "Up" (aktiv).

Defektes/Fehlendes Device: Ein [_U] oder [U_] zeigt an, dass eine Festplatte fehlt oder nicht synchron ist.

Faulty-Markierung: Ein (F) hinter einem Device (z. B. sdb1[2](F)) bedeutet, dass das System den Datenträger bereits als softwareseitig defekt ("faulty") markiert hat.

In Konfigurationen mit 2 SSDs (Betriebssystem) und zusätzlichen HDDs (Daten) sehen Sie mehrere md-Geräte:

• md1, md2, md127 o.ä. (oft RAID 1 für Boot/Root)
• md11 o.ä. (oft RAID 5 oder 6 für Daten)

Prüfen Sie alle Abschnitte der Ausgabe auf fehlende Us oder (F)-Markierungen. Hier ist ein Beispiel für ein intaktes RAID:

[root@localhost ~]# cat /proc/mdstat

Personalities : [raid1]
read_ahead 1024 sectors
md2 : active raid1 sda3[1] sdb3[0]
262016 blocks [2/2] [UU]

md1 : active raid1 sda2[1] sdb2[0]
119684160 blocks [2/2] [UU]

md0 : active raid1 sda1[1] sdb1[0]
102208 blocks [2/2] [UU]

unused devices: <none>

Das oben aufgeführte Beispiel zeigt drei Multiple Devices bzw. RAID-Arrays (md0, md1, md2). Für jedes dieser logischen Laufwerke wird angegeben, aus welchen Partitionen es sich zusammensetzt und auf welchen Laufwerken sich diese Partitionen befinden. Das logische Laufwerk md0 setzt sich aus den Partitionen sda1 und sdb1 zusammen. In der Zeile, die unterhalb des jeweiligen logischen Laufwerks aufgeführt ist, wird am Zeilenende in der eckigen Klammer der Zustand der einzelnen Partitionen angezeigt. 

Im folgenden Beispiel ist bei allen logischen Laufwerken nur eine Partition eingebunden, die sich auf der Festplatte sda befindet. Die jeweilige Partition, die sich auf der zweiten Festplatte sdb befindet, ist nicht eingebunden. Dies können Sie auch anhand des Eintrags [_U] erkennen. Die nicht eingebundenen Partitionen der Festplatte sdb weisen darauf hin, dass bei dieser Festplatte ein Fehler oder ein Defekt vorliegt.

[root@localhost ~]# cat /proc/mdstat

Personalities : [raid1]
read_ahead 1024 sectors
md0 : active raid1 sda1[1]
102208 blocks [2/1] [_U]

md1 : active raid1 sda2[1]
119684160 blocks [2/1] [_U]

md2 : active raid1 sda3[1]
262016 blocks [2/1] [_U]

unused devices: <none>

Im folgenden Beispiel ist eine defekte Festplatte noch im RAID eingebunden. Dies erkennt man an der Information (F), die bei md1 angezeigt wird.

[root@localhost ~]# cat /proc/mdstat

Personalities : [raid1]
md3 : active raid1 sda3[0] sdb3[2](F)
     439553856 blocks super 1.0 [2/1] [U_]
     bitmap: 1/4 pages [4KB], 65536KB chunk

md1 : active raid1 sdb1[2](F) sda1[0]
     19529600 blocks super 1.0 [2/1] [U_]

unused devices: <none>

Um Festplattenfehler zu erkennen, empfehlen wir Ihnen, wie folgt vorzugehen:

Installieren Sie das Programm Smartctl. Smartctl ist ein Kommandozeilenprogramm, um Datenträger mittels SMART (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology) zu überwachen. Mit diesem Programm können Sie prüfen, ob eine Festplatte defekt ist. Es ist ein Bestandteil der Smartmontools. Die Smartmontools sind als Pakete für viele Linux-Distributionen verfügbar. Weitere Informationen finden Sie auf der folgenden Seite: Smartmontools Packages

Smartctl installieren

• Um smartctl zu installieren, loggen Sie sich als Administrator auf dem Server ein.

• Installieren Sie die erforderlichen Pakete je nach Distribution:

  AlmaLinux 9 und 10 sowie Rocky Linux 9 und 10:

  dnf install smartmontools

  Debian und Ubuntu:

  sudo apt-get install smartmontools

Informationen zur Festplatte aufrufen

Um eine Liste der Festplatten aufzurufen, geben Sie den folgenden Befehl ein:

smartctl --scan

Beispiel:

[root@localhost ~]# smartctl --scan

/dev/sda -d scsi # /dev/sda, SCSI device
/dev/sdb -d scsi # /dev/sdb, SCSI device

Um detaillierte Informationen für die Fehlerdiagnose aufzurufen, geben Sie den folgenden Befehl ein:

smartctl -iHAl error [NAMEDERFESTPLATTE]

Nach der Eingabe des Befehls werden z. B. die folgenden Informationen angezeigt:

Current_Pending_Sector: Gibt die Anzahl der instabilen Sektoren an, die auf ein Remapping warten. Wenn ein Sektor nicht korrekt gelesen und beschrieben werden kann, erhält er zunächst den Status Current Pending Sector. Der Sektor wird in diesem Zustand nicht neu zugeteilt, da die auf dem Sektor liegenden Daten unbekannt sind. Erst nach mehreren erfolglosen Lese- bzw. Schreibversuchen wird ein Ersatzsektor zugewiesen und der fehlerhafte Sektor wird permanent als nicht lesbar markiert. Der Wert Current_Pending_Sector ist ein wichtiger Indikator für einen Festplattenaustausch. Wenn dieser Wert ungleich null ist, steht oftmals ein Festplattenausfall bevor.

Offline_Uncorrectable: Gibt die Anzahl der nicht korrigierbaren Fehler beim Schreib- und Lesezugriff auf Sektoren an.

Der letzte Abschnitt befasst sich mit dem festplatteninternen Log. Hier werden Fehler festgehalten, wenn die Arbeitsaufträge des Servers von der Festplatte nicht ordnungsgemäß abgearbeitet wurden. Wenn in diesem Abschnitt eine mindestens zweistellige Fehlerzahl angezeigt wird, sollten Sie schnellstmöglich einen Austausch der Festplatte veranlassen.

Damit ein Austausch der defekten Festplatte veranlasst werden kann, werden folgende Informationen benötigt: 

• Bezeichnung der Festplatte im RAID (z. B. sda)

• Seriennummer

• Modell

• Log-Datei (Optional)

Im folgenden Beispiel wird angenommen, dass die zweite Festplatte (sdb) ausgetauscht werden soll. Im Rahmen der Statusprüfung wird z. B. der folgende Status des Software-RAIDs angezeigt:

[root@localhost ~]# cat /proc/mdstat

Personalities : [raid1]
md3 : active raid1 sda3[0] sdb3[2]
      439553856 blocks super 1.0 [2/1] [UU]

md1 : active raid1 sdb1[2] sda1[0]
      19529600 blocks super 1.0 [2/1] [UU]

unused devices: <none>

Die zweite Festplatte (sdb) ist bei diesem Beispiel noch im RAID eingebunden und ist somit noch in Betrieb. 

Raid Device manuell als "faulty" markieren, um es aus dem RAID zu entfernen

Um die defekte Festplatte aus dem RAID zu entfernen, markieren Sie die defekte Festplatte als “faulty”. Geben Sie hierzu den folgenden Befehl ein:

[root@localhost ~]# mdadm PFAD_DES_RAID_ARRAYS -f PFAD_DER_FESTPLATTE

In den unten aufgeführten Beispielen werden die Festplatten sdb3 bzw. sdb1 als faulty markiert:

[root@localhost ~]# mdadm /dev/md3 -f /dev/sdb3
mdadm: set /dev/sdb3 faulty in /dev/md3

[root@localhost ~]# mdadm /dev/md1 -f /dev/sdb1
mdadm: set /dev/sdb1 faulty in /dev/md1

Nach der Eingabe des Befehls hat das RAID den folgenden Status:

[root@localhost ~]# cat /proc/mdstat

Personalities : [raid1]
md3 : active raid1 sda3[0] sdb3[2](F)
      439553856 blocks super 1.0 [2/1] [U_]

md1 : active raid1 sdb1[2](F) sda1[0]
      19529600 blocks super 1.0 [2/1] [U_]

unused devices: <none>

Partition aus dem RAID entfernen

Um eine Partition aus dem RAID zu entfernen, geben Sie den folgenden Befehl ein:

[root@localhost ~]# mdadm -r /PFAD_DES_RAID_ARRAYS /PFAD_DER_FESTPLATTE

In den unten aufgeführten Beispielen werden die Festplatten sdb3 bzw. sdb1 aus dem RAID md3 bzw. md1 entfernt:

[root@localhost ~]# mdadm -r /dev/md3 /dev/sdb3
mdadm: hot removed /dev/sdb3 from /dev/md3

[root@localhost ~]# mdadm -r /dev/md1 /dev/sdb1
mdadm: hot removed /dev/sdb1 from /dev/md1

Prüfen Sie anschließend den Status des RAIDs. In diesem Beispiel hat das RAID, das für den Festplattenaustausch vorbereitet wurde, den folgenden Endzustand: 

[root@localhost ~]# cat /proc/mdstat

Personalities : [raid1] 
md3 : active raid1 sda3[0]
      439553856 blocks super 1.0 [2/1] [U_]

md1 : active raid1 sda1[0]
      19529600 blocks super 1.0 [2/1] [U_]

unused devices: <none>

Verwendete Swap-Partitionen prüfen

Prüfen Sie, welche Swap-Partitionen vom Betriebssystem verwendet werden. Geben Sie hierzu den folgenden Befehl ein:

[root@localhost ~]# cat /proc/swaps

Filename                Type        Size      Used   Priority
/dev/sda2               partition   9765884    0    -1
/dev/sdb2               partition   9765884    0    -2

Alternativ können Sie durch die Eingabe folgenden Befehls prüfen, welche Swap-Partitionen in fstab definiert sind:

[root@localhost ~]# grep swap /etc/fstab
/dev/sda2    none        swap    sw             
/dev/sdb2    none        swap    sw

Swap-Partition auf dem defekten Device deaktivieren

Deaktivieren Sie die Swap-Partition auf der defekten Festplatte, damit diese getauscht werden kann. Geben Sie hierzu den folgenden Befehl ein:

[root@localhost ~]# swapoff PFAD_DER_PARTITION

Beispiel:

[root@localhost ~]# swapoff /dev/sdb2

Nach dem Austausch der defekten Festplatte ist es erforderlich, dass Sie das Software-RAID wiederaufbauen. Weitere Informationen zum Wiederaufbau eines Software-RAIDs finden Sie im folgenden Artikel: Software-RAID wiederaufbauen (Linux)