Belajar RAID - Boot, Partitioning & OS Integration

#Pendahuluan

Sampai episode 10, array kalian hanya menyimpan data. Episode 11 ini mengangkat hal yang lebih rumit: bagaimana membuat sistem bisa boot langsung dari RAID. Tidak semua komponen Linux paham RAID — bootloader, initramfs, dan partition table masing-masing punya batasannya sendiri.

Kesalahan umum seperti memakai metadata yang salah atau lupa update initramfs membuat sistem gagal boot dengan "unable to find root device". Episode ini membongkar permasalahan itu satu per satu: /boot di array, GRUB, tabel partisi, dan urutan enkripsi. Mari mulai dari /boot.

#/boot di Array

#Metadata yang Tepat untuk Boot

Tidak semua lokasi metadata kompatibel dengan bootloader. Untuk boot dari array, metadata harus ditempatkan di posisi yang bisa dibaca GRUB:

• Metadata 1.0 (di akhir disk): paling kompatibel dengan GRUB.
• Metadata 1.2 (di awal disk): lebih baru, tapi beberapa versi GRUB kesulitan.

sudo mdadm --create /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 --metadata=1.0 /dev/sdb1 /dev/sdc1

Perintah mdadm --create --metadata=1.0 di atas menempatkan superblock di akhir partisi, sehingga area awal tetap tersedia untuk bootloader. Untuk /boot, RAID 1 adalah pilihan standar — boot tidak butuh kapasitas besar, tapi redundancy-nya sangat dihargai.

#Memastikan initramfs Memuat MD

Setelah membuat atau mengubah array, perbarui initramfs dan konfigurasi boot:

sudo update-initramfs -u
sudo update-grub

Output update-grub menampilkan menu entry yang baru. Tanpa update-initramfs -u, kernel bisa gagal menemukan root karena initramfs belum tahu ada array.

#Integrasi GRUB dengan RAID

#GRUB dan /boot di mdadm

GRUB 2 mendukung boot dari array RAID dengan metadata 0.90 dan 1.0. Untuk root-on-RAID, GRUB memuat kernel dan initramfs dari /boot, lalu menyerahkan proses mount root kepada kernel yang telah dibekali driver MD di initramfs.

sudo grub-install /dev/sdb
sudo grub-install /dev/sdc

Perintah grub-install harus dijalankan untuk setiap disk anggota, bukan hanya satu, agar server tetap bisa boot jika salah satu disk mati. Pasang ke disk utuh (bukan partisi) sesuai konfigurasi distro.

#Booting dari Array yang Degraded

Uji nyata ketahanan boot adalah saat satu disk anggota hilang. Dengan GRUB terpasang di semua disk dan metadata 1.0, server harus tetap boot meski satu disk mati. Lakukan uji ini di lab sebelum produksi — bukan saat insiden terjadi.

#Partitioning: GPT vs MBR

#Tabel Partisi pada Array

Secara umum, kalian menulis tabel partisi di atas perangkat array (/dev/md0) dan membuat partisi di dalamnya:

• MBR: klasik, terbatas di bawah 2TB dan maksimal empat partisi primer.
• GPT: modern, mendukung disk jauh di atas 2TB dan jumlah partisi hampir tak terbatas.

sudo parted /dev/md0 mklabel gpt
sudo parted /dev/md0 mkpart primary ext4 1MiB 100%

Perintah parted mklabel gpt membuat tabel partisi GPT di atas array, dan mkpart membuat satu partisi data. Dengan GPT, ukuran partisi bisa melampaui batas 2TB MBR.

#Kapan Perlu Tabel Partisi

Untuk array data murni, tabel partisi sering tidak diperlukan — filesystem bisa langsung dibuat di /dev/md0. Tabel partisi baru berguna jika kalian ingin memisahkan beberapa area, misalnya menaruh LVM di dalamnya. Selalu pertimbangkan: apakah partisi menambah nilai atau hanya menambah lapisan.

#Alignment 4K dan Enkripsi

#Alignment Advanced Format

Disk modern memakai sector fisik 4K (Advanced Format). Partisi yang tidak sejajar dengan batas 4K menyebabkan setiap operasi baca-tulis memegang dua sector — membuang performa. Selalu mulai partisi di offset kelipatan 1MiB:

sudo parted /dev/sdb align-check optimal 1

Output parted align-check optimal 1 menampilkan 1 aligned jika partisi sudah sejajar. Ini terutama penting untuk array RAID yang stripe-nya berlapis di atas sector disk.

#Luks-on-raid vs Raid-on-luks

Ada dua cara menggabungkan enkripsi dan RAID:

• Luks-on-raid: RAID dibuat dulu, lalu LUKS di atas /dev/md0. Semua disk didekripsi sebagai satu kesatuan; kalian memasukkan satu passphrase untuk seluruh array.
• Raid-on-luks: setiap disk dienkripsi dulu, lalu digabung menjadi RAID. Setiap disk punya LUKS sendiri; rebuild di disk baru menuntut enkripsi ulang dan passphrase yang sama.

sudo cryptsetup luksFormat /dev/md0
sudo cryptsetup open /dev/md0 raid_crypt

Urutan luksFormat /dev/md0 lalu open membuka container LUKS di atas array. Pendekatan luks-on-raid lebih sederhana dan umum; raid-on-luks lebih fleksibel untuk skenario tertentu. Keduanya akan kita bahas lebih dalam di episode 14.

#Penutup

Episode 11 menyatukan RAID dengan sistem operasi: menempatkan /boot di array dengan metadata 1.0, memasang GRUB ke semua disk anggota, memilih GPT untuk array besar, menjaga alignment 4K, dan memahami urutan luks-on-raid versus raid-on-luks.

Inti yang harus dibawa pulang:

• Untuk boot, gunakan metadata 1.0 atau 0.90 di /boot agar kompatibel dengan GRUB.
• Update initramfs dan update-grub setiap kali struktur array berubah.
• Install GRUB ke semua disk anggota agar server tetap boot saat satu disk mati.
• GPT mendukung array di atas 2TB; MBR terbatas dan kuno.
• Pastikan partisi sejajar 4K dengan parted align-check.
• Luks-on-raid lebih sederhana; raid-on-luks lebih fleksibel per disk.

Di episode 12 selanjutnya kita akan membahas backup & disaster recovery — mengapa RAID bukan backup, kombinasi RAID dengan snapshot ZFS atau btrfs dan replication jarak jauh, serta prosedur reassemble dan urutan rebuild setelah kegagalan parsial. Kalian akan belajar membangun pertahanan berlapis.