Cara Membuat RAID 1 di Ubuntu: Penjelasan RAID Perangkat Lunak dengan mdadm

1. Pendahuluan

Mengapa Membuat RAID 1 di Ubuntu?

Ubuntu adalah distribusi Linux yang banyak digunakan, mulai dari pengguna individu hingga lingkungan perusahaan. Karena keandalannya yang tinggi dan fleksibilitasnya, Ubuntu sering dipilih untuk keperluan server. Dengan membangun RAID 1 (mirroring) di lingkungan Ubuntu, Anda dapat menjamin redundansi data dan meminimalkan risiko kehilangan data yang disebabkan oleh kegagalan disk.

RAID 1 bekerja dengan menulis data yang identik ke dua atau lebih disk secara bersamaan. Bahkan jika satu disk gagal, sistem dapat terus beroperasi menggunakan disk yang tersisa. Bagi sistem Ubuntu yang menangani file atau layanan kritis, RAID 1 merupakan strategi perlindungan yang efektif.

Perbedaan Antara RAID Perangkat Lunak dan RAID Perangkat Keras

Ada dua pendekatan utama untuk membangun RAID. Salah satunya adalah RAID perangkat keras, yang menggunakan kontroler RAID khusus atau fitur RAID pada motherboard. Pendekatan lainnya adalah RAID perangkat lunak, yang dikonfigurasi menggunakan perangkat lunak sistem operasi (terutama mdadm pada Linux).

Di Ubuntu, RAID perangkat lunak adalah pilihan yang paling umum karena efisiensi biaya dan fleksibilitasnya. Artikel ini berfokus pada pembuatan RAID 1 di Ubuntu, mencakup konfigurasi saat instalasi, manajemen operasional, dan pemulihan dari kegagalan.

Apa yang Akan Anda Pelajari dalam Artikel Ini

Dengan membaca panduan ini, Anda akan memperoleh pengetahuan dan keterampilan berikut:

• Dasar-dasar RAID 1 dan cara kerjanya di Ubuntu
• Instruksi langkah demi langkah untuk membangun RAID 1 menggunakan RAID perangkat lunak (mdadm)
• Proses rebuild RAID 1, pemeriksaan status, dan pemecahan masalah
• Perbedaan dan hal‑hal yang perlu diperhatikan antara Ubuntu Server dan Desktop
• Pengetahuan FAQ praktis termasuk konfigurasi GRUB dan fstab

Setelah dikonfigurasi, RAID tidak memerlukan intervensi yang sering, tetapi memahami pengaturan awal sangat penting. Artikel ini memberikan penjelasan yang jelas dan praktis, cocok bahkan untuk pemula. Silakan baca sampai akhir.

2. Dasar-dasar RAID 1

Tingkat RAID dan Karakteristik RAID 1

RAID (Redundant Array of Independent Disks) adalah teknologi yang menggabungkan beberapa hard drive untuk meningkatkan keandalan data dan kinerja. RAID memiliki banyak tingkatan, masing‑masing dengan karakteristik yang berbeda.

Tingkatan RAID yang umum meliputi:

• RAID 0 : Meningkatkan kinerja melalui striping, tetapi tidak menyediakan redundansi
• RAID 1 : Menyediakan redundansi melalui mirroring (fokus artikel ini)
• RAID 5 : Menggunakan parity pada tiga atau lebih disk untuk memberikan redundansi
• RAID 6 : Versi RAID 5 yang ditingkatkan dengan dual parity untuk toleransi kesalahan yang lebih tinggi
• RAID 10 (1+0) : Kombinasi RAID 1 dan RAID 0

Di antara semua itu, RAID 1 menggunakan pendekatan mirroring yang menulis data identik ke dua disk. Jika satu disk gagal, data tetap dapat diakses dari disk lainnya, memberikan ketersediaan yang sangat baik.

Cara Kerja Mirroring (Contoh Konseptual)

Mekanisme RAID 1 sangat sederhana. Misalnya, Anda memiliki Disk A dan Disk B:

[Write Operation]
User saves File A → Data is written simultaneously to Disk A and Disk B

[Read Operation]
Data can be read from either disk, allowing performance optimization

Karena data selalu diduplikasi, RAID 1 menawarkan perlindungan kuat terhadap kegagalan fisik disk.

RAID Perangkat Lunak vs RAID Perangkat Keras

Ada dua metode utama untuk membangun RAID:

• RAID Perangkat Lunak (mdadm, dll.) Ini adalah metode yang paling umum digunakan di Ubuntu. RAID dikelola pada level OS, menawarkan fleksibilitas dan keuntungan biaya. Metode ini memberikan kontrol tertinggi dan banyak dipakai di lingkungan server umum.
• RAID Perangkat Keras (kartu RAID atau solusi berbasis BIOS) RAID ditangani oleh kontroler khusus, mengurangi beban CPU. OS mengenali array sebagai satu disk tunggal. Namun, pemulihan menjadi sulit jika kontroler itu sendiri gagal.

Apa Itu Fake RAID (RAID BIOS)?

Beberapa motherboard menyediakan fungsi RAID pada level BIOS, yang sering disebut “Fake RAID.”

Meskipun tampak seperti hardware RAID, sebenarnya dikendalikan oleh driver dan secara struktural lebih dekat ke software RAID. Meskipun Ubuntu menawarkan dukungan terbatas, RAID berbasis mdadm umumnya lebih mudah dikelola dan dipulihkan, sehingga Fake RAID biasanya tidak direkomendasikan.

3. Membangun RAID 1 dengan Software RAID (mdadm)

3.1 Persiapan dan Persyaratan

Untuk membangun RAID 1, Anda memerlukan setidaknya dua disk fisik (atau partisi yang tidak terpakai). Disk yang sudah digunakan sebagai disk sistem tidak cocok, jadi siapkan penyimpanan khusus.

Pertama, identifikasi disk target:

lsblk

Atau periksa informasi yang lebih detail:

sudo fdisk -l

Anggap disknya adalah /dev/sdb dan /dev/sdc.

Sebelum melanjutkan, pastikan disk target tidak berisi data penting. Semua data akan dihapus selama pembuatan RAID.

3.2 Menginstal mdadm

mdadm termasuk dalam repositori default Ubuntu dan dapat diinstal dengan mudah:

sudo apt update
sudo apt install mdadm

Anda mungkin akan diminta mengatur notifikasi email selama instalasi. Pengaturan ini dapat disesuaikan nanti, jadi pengaturan default sudah cukup pada awalnya.

3.3 Membuat Array RAID 1

Setelah disk dikonfirmasi, buat array RAID 1 dengan perintah berikut:

sudo mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sdb /dev/sdc

Penjelasan perintah:

• /dev/md0 : Nama perangkat RAID baru
• --level=1 : Menentukan level RAID 1 (mirroring)
• --raid-devices=2 : Jumlah perangkat dalam array
• /dev/sdb /dev/sdc : Disk yang sebenarnya digunakan

Setelah pembuatan, periksa statusnya:

cat /proc/mdstat

Jika Anda melihat informasi sinkronisasi bersama /dev/md0, array RAID 1 telah berhasil dibuat.

3.4 Konfigurasi Persisten (mdadm.conf dan fstab)

Agar array RAID dikenali setelah reboot, diperlukan konfigurasi persisten.

Pertama, simpan konfigurasi RAID saat ini:

sudo mdadm --detail --scan | sudo tee -a /etc/mdadm/mdadm.conf

Selanjutnya, buat sistem berkas pada array RAID (contoh: ext4):

sudo mkfs.ext4 /dev/md0

Buat titik mount dan mount‑kan:

sudo mkdir -p /mnt/raid1
sudo mount /dev/md0 /mnt/raid1

Setelah memverifikasi operasi, tambahkan ke /etc/fstab menggunakan UUID:

sudo blkid /dev/md0

Tambahkan entri seperti berikut:

UUID=xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx /mnt/raid1 ext4 defaults 0 0

Ini memastikan array RAID 1 secara otomatis dimount setelah reboot.

4. Mengonfigurasi RAID 1 Saat Instalasi Ubuntu

4.1 Menggunakan Installer Ubuntu Server

Installer Ubuntu Server mendukung konfigurasi penyimpanan lanjutan seperti RAID dan LVM.

Langkah 1: Boot dari Media Instalasi
Buat USB bootable dari ISO Ubuntu Server dan jalankan mesin target.

Langkah 2: Selesaikan Pengaturan Dasar
Konfigurasikan bahasa, tata letak keyboard, dan jaringan.

Langkah 3: Lanjutkan ke Konfigurasi Penyimpanan
Pilih Custom Storage Layout alih‑alih Guided.

Langkah 4: Konfigurasi RAID

1. Pilih dua disk kosong
2. Buat partisi (misalnya: /boot, swap, /)
3. Pilih “Create Software RAID”
4. Pilih RAID 1 dan tetapkan perangkat
5. Tetapkan sistem berkas dan titik mount

Langkah 5: Instal GRUB
Disarankan untuk menginstal GRUB pada kedua disk agar sistem dapat boot meskipun satu disk gagal.

4.2 Menggunakan RAID dengan Ubuntu Desktop

Ubuntu Desktop tidak menyertakan konfigurasi RAID dalam instalernya. Untuk menggunakan RAID 1, pertimbangkan metode berikut:

Metode 1: Membuat RAID Secara Manual di Lingkungan Live → Instal Desktop

1. Boot dari Live USB
2. Buat RAID 1 menggunakan mdadm
3. Instal Ubuntu Desktop pada perangkat RAID (misalnya /dev/md0)
4. Sesuaikan pengaturan grub dan fstab

Metode ini memerlukan usaha lebih tetapi menawarkan fleksibilitas tinggi untuk penggunaan RAID berbasis GUI.

Metode 2: Instal Server dengan RAID → Tambahkan GUI Nanti

sudo apt update
sudo apt install ubuntu-desktop

This approach is stable and disarankan ketika Anda ingin menambahkan GUI ke sistem yang dikonfigurasi dengan RAID.

Memilih Antara Desktop dan Server

Jika RAID menjadi pusat sistem Anda, memulai dengan Ubuntu Server adalah pendekatan yang paling mulus.

5. Operasi dan Pemecahan Masalah RAID 1

5.1 Memantau Status RAID

Pemantauan rutin sangat penting untuk deteksi kegagalan dini:

cat /proc/mdstat

[UU] menunjukkan operasi normal, sementara [_U] menunjukkan satu disk hilang.

Untuk detail lebih lanjut:

sudo mdadm --detail /dev/md0

5.2 Menangani Kegagalan Disk dan Rebuild

RAID 1 memungkinkan operasi berlanjut bahkan jika satu disk gagal.

Langkah 1: Identifikasi disk yang gagal
Periksa status “Removed” atau “Faulty”.

Langkah 2: Lepaskan disk yang gagal

sudo mdadm /dev/md0 --remove /dev/sdX

Langkah 3: Siapkan disk baru

sudo fdisk /dev/sdX

Langkah 4: Tambahkan disk dan mulai rebuild

sudo mdadm /dev/md0 --add /dev/sdX

5.3 Menginstal GRUB untuk Redundansi

Instal GRUB pada kedua disk untuk memastikan redundansi boot:

sudo grub-install /dev/sdX
sudo update-grub

6. Menggunakan RAID Perangkat Keras

6.1 Apa Itu RAID Perangkat Keras?

RAID perangkat keras menggunakan kontroler khusus untuk mengelola operasi RAID, menawarkan kinerja tinggi dan beban CPU yang berkurang.

6.2 Kelebihan dan Kekurangan RAID Perangkat Keras di Ubuntu

Keuntungan:

• Penggunaan CPU rendah
• Konfigurasi independen OS
• Pemulihan cepat dan dukungan hot-swap

Kerugian:

• Pemulihan sulit jika kartu RAID gagal
• Fleksibilitas lebih rendah
• Biaya lebih tinggi

6.3 Memeriksa Status RAID Perangkat Keras

Array RAID perangkat keras muncul sebagai perangkat blok tunggal. Status harus diperiksa menggunakan utilitas vendor.

7. Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

Q1. Apakah RAID 1 menggantikan backup?

Tidak. RAID 1 melindungi dari kegagalan disk, bukan kehilangan data akibat penghapusan atau kerusakan.

Q2. Apa yang terjadi jika satu disk gagal?

Sistem terus beroperasi menggunakan disk yang tersisa.

Q3. Bisakah RAID 1 digunakan di Ubuntu Desktop?

Ya, tetapi penyiapannya harus dilakukan secara manual.

Q4. Bagaimana cara memeriksa status RAID?

cat /proc/mdstat
sudo mdadm --detail /dev/md0

Q5. Apakah saya perlu menginstal ulang GRUB setelah penggantian disk?

Ya, GRUB harus diinstal pada disk pengganti.

8. Kesimpulan

RAID 1 Berkaitan dengan Redundansi

RAID 1 menyediakan duplikasi data secara real-time, memungkinkan sistem terus berjalan setelah kegagalan disk.

Pilihan RAID di Ubuntu

RAID berbasis perangkat lunak mdadm adalah pilihan paling praktis untuk kebanyakan pengguna Ubuntu.

Pemeliharaan Menentukan Keandalan

Pemantauan rutin, konfigurasi GRUB yang tepat, dan backup yang memadai sangat penting untuk stabilitas jangka panjang.

Dengan Ubuntu dan mdadm, RAID 1 dapat dibangun secara sederhana menggunakan alat baris perintah. Gunakan panduan ini untuk membuat lingkungan Linux yang kuat dan dapat diandalkan.