Instalar Ubuntu Server en una unidad flash, permanentemente

En primer lugar, quería asegurarme de que se comprende de qué NO se trata esta publicación:

• Esto NO se trata de crear una llave USB de arranque
• Esto NO se trata simplemente de arrancar desde USB

Lo que estoy buscando hacer es tener un servidor NAS (archivo) casero que arranque desde una memoria USB o tarjeta CF. Es irrelevante para el punto de esta publicación cómo se conecta la unidad flash (USB, IDE, de alguna otra manera), lo que es relevante: quiero tener un arranque completo de la instalación del sistema operativo y ejecutarlo desde la unidad flash. Las razones por las que deseo específicamente este tipo de instalación son: Quiero poder hacer fácilmente una copia de seguridad del sistema operativo (imagen del flash), quiero asegurarme de poder cambiar el sistema operativo al instante y arrancarlo (reemplazando la unidad flash ), y quiero que las unidades en un servidor de archivos sean reemplazables por separado del sistema operativo.

Soy consciente de que es posible formatear simplemente la unidad flash como ext2 e instalarla. Lo que estoy buscando son recomendaciones para crear una solución más robusta. Aquí hay algunos elementos que estoy buscando hacer:

• configure la partición raíz como YAFF2, o LogFS, o como algún otro sistema de archivos diseñado específicamente para unidades flash.
• reconfigurar el sistema operativo base para minimizar las escrituras (ramfs en / tmp y tal)

Por favor envíe sus recomendaciones. Me pregunto si Ubuntu es incluso aplicable para tal escenario realmente ...

Quiero aclarar un poco mi objetivo. Las unidades SSD normales cuentan con firmware que mantendrá la unidad viva durante mucho tiempo mediante el uso de trucos, tales como: reasignación constante de escrituras a nuevos sectores. Las memorias USB no tienen ese firmware, por lo que usar un sistema de archivos normal podría matarlas rápidamente. Estoy buscando si es posible emular el firmware de SSD utilizando un sistema de archivos diseñado para flash. En cierto sentido, estoy tratando de hacerlo para que la unidad USB pueda ejecutar un sistema de manera normal, como si fuera un SSD real.

Utiliza LVM . En este caso, puede usar instantáneas : clones instantáneos de su sistema, por lo que puede copiar fácilmente todo el sistema o simplemente migrarlo entre unidades flash *.

Y si desea tener una especie de "nivelación de desgaste" , puede usar aufs para el sistema de archivos raíz en flash USB . Por lo tanto, no tiene que usar YAFF2, etc., ext4 estará bien.

* Pero / boot siempre necesitará copiar manualmente + deberá modificar el UUID de grub / disk . Necesitará un CD de rescate en caso de que cambie el tamaño del volumen raíz al tamaño de USB Flash. Y en caso de que rompas la comida, lee este manual .

Escribí el manual para eso.

Si tiene Ubuntu en HDD con LVM (Ubuntu Server utiliza LVM por defecto).

Estas secuencias de comandos se probaron en Ubuntu Oneiric 11.10 x86_64 3.0.0-16-server con las siguientes aplicaciones:

LVM version:     2.02.66(2) (2010-05-20)
Library version: 1.02.48 (2010-05-20)
Driver version:  4.20.0
grub-install (GRUB) 1.99-12ubuntu5
aufs - advanced multi layered unification filesystem. version 2.1-standalone.tree-3.0-rcN-20110620

Paso 1. Reduzca la raíz FS al tamaño de su FlashDrive o más pequeño. Omita este paso si su tamaño de FS raíz es igual o menor que el FlashDrive.

Arranque con Resc CD monte su partición raíz. Ejecute los siguientes comandos:

#make the kernel realize the LVM volumes are there
lvm vgchange -a y

#Before shrinking the file system, it is good practice to check it is all in order.
# Change /dev/ubuntu/root with your root lvm partition
e2fsck -f /dev/ubuntu/root

#After the check, resize2fs can be used to shrink the file system on the LVM volume
# Change /dev/ubuntu/root with your root lvm partition. Replace 6G with your FlashDrive capacity-500Mb
resize2fs -f -p /dev/ubuntu/root 6G
#The e2fsck check command could be run again to make sure the, now significantly smaller, root file system is OK.
# Change /dev/ubuntu/root with your root lvm partition. Replace 6G with your FlashDrive capacity-500Mb
resize2fs -f -p /dev/ubuntu/root 6G

#The lvreduce command reduces the size of LVM volumes.
# Change /dev/ubuntu/root with your root lvm partition. Replace 6G with your FlashDrive capacity-500Mb
lvm lvreduce -L6G /dev/ubuntu/root

#you resided root partition !
reboot

Paso 2. Preparación de FlashDrive: para migrar

eche un vistazo a su antiguo UUID raíz

blkid  
#it will show something like:
#/dev/sda1: UUID="6b5085da-5b7c-4ca5-a907-1e527c87a478" TYPE="ext2"
#/dev/sda2: UUID="iZjCPX-AwGS-kEmg-zXPc-Z7ne-Xd3N-gXoPQd" TYPE="LVM2_member"

#We will need /dev/sda1's UUID later. Lets remember it (6b5085da-5b7c-4ca5-a907-1e527c87a478) for the future.

# Replace /dev/sdg with your FlashDrive. All data will be last!
fdisk /dev/sdg
make first partition (sdg1) about 500Mb as ext2/ext4
make second partition (sdg2) for example 6GB as LVM partition.

#replace ubuntu with the same LVM VolumeGroup for your root fs
#Extending VG with FlashDrive
vgextend ubuntu /dev/sdg2
modprobe dm-mirror
#Moving root partition to flash drive online :)
#Replace /dev/sdg2 with your Flash Drive's second partition
#Replace /dev/sda5 with your root drive
pvmove --verbose /dev/sda5 /dev/sdg2
#removing old root drive from VolumeGroup, so we can remove HDD from PC after manipulations. But not now.
vgreduce ubuntu /dev/sda5
#Creating boot partition.
#Replace /dev/sdg1 with your Flash Drive's first partition
mkfs -t ext4 -v /dev/sdg1
#Mounting first FlashDrive partition.
mkdir /mnt/boot
#Replace /dev/sdg1 with your Flash Drive's first partition
mount /dev/sdg1 /mnt/boot

#we will need some tools
apt-get install dump
#coping boot drive from HDD to FlashDrive first partition
#Replace /dev/sda1 (source) and /mnt/boot (destination) with your environments
(dump -0f - /dev/sda1) | ( cd /mnt/boot; restore -rf - )
#And let's not forget to restore boot sector (MBR):
# Replace /dev/sdg with FlashDrive disk path
grub-install /dev/sdg

#change UUID for /boot with the one we remember at the beginning of the Step 2 (6b5085da-5b7c-4ca5-a907-1e527c87a478).
vi /etc/fstab

#now we need to write changes to grub.
update-grub

#Now you can power off your PC.
poweroff
#Now you can replace old root FS's HDD.
#Do not forget configure your PC's BIOS to boot from your FlashDrive.

A) Si su grub se cargó pero no puede cargar el sistema operativo al principio, lea este artículo . intente con el comando ls para descubrir qué es lo que está viendo grub.

grub>ls
# Replace (hd0,msdos1) regard to previous output
grub>ls (hd0,msdos1)

# Replace (hd0,msdos1)/grub regard to previous output
grub>ls (hd0,msdos1)/grub

grub>configfile (hd0,msdos1)/grub/grub.cfg

Después de un arranque exitoso, los cambios no son permanentes, por lo que debe actualizar grub

update-grub

B) Si no ve grub en absoluto, use Rescue CD para arrancar.

#and install grub
#Lets figure out new name of your FlashDrive
blkid
# Replace /dev/sda with new name of your FlashDrive which system shows you
grub-install /dev/sda
#Reboot without Rescue CD and go to point A)
reboot

Paso 3. AUFS para el sistema de archivos raíz en la unidad flash USB.

apt-get update
 apt-get dist-upgrade
 apt-get install aufs-tools


# Aufs as root with apparmor. Enter dhclient3 to complain mode
# Network interface without it wount start/
apt-get install apparmor-utils
aa-complain dhclient3
# Or disable apparmor
#/etc/init.d/apparmor stop
#update-rc.d -f apparmor remove
#aptitude remove apparmor apparmor-utils

echo aufs >> /etc/initramfs-tools/modules

Ahora cree el archivo / etc / initramfs-tools / scripts / init-bottom / __ rootaufs y coloque el siguiente script:

#!/bin/sh
#  Copyright 2008 Nicholas A. Schembri State College PA USA
#
#  This program is free software: you can redistribute it and/or modify
#  it under the terms of the GNU General Public License as published by
#  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
#  (at your option) any later version.
#
#  This program is distributed in the hope that it will be useful,
#  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
#  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
#  GNU General Public License for more details.
#
#    You should have received a copy of the GNU General Public License
#    along with this program.  If not, see
#    <http://www.gnu.org/licenses/>.

# https://help.ubuntu.com/community/aufsRootFileSystemOnUsbFlash#rootaufs_Script

# Thank you Voyage Linux for the idea, http://voyage.hk/ Great job on release 0.5
#
# Tested with 8.04.1
# tested with 9.10
# tested with debian live 6.0.1
#
# ****************************************************************************************
# 
#                                 Change log
#
# 2008.08.01  Added debugging comments in "drop to a shell" section. grub option aufs=tmpfs-debug will stop the init script.
#             reviewed *********** fix fstab on tmpfs ******************
#             rootaufs failed when system was booted with /dev/xxx and fstab had uuid= info.
#             BlaYO pointed out the best and simplest solution was to use grep -v. Grep replaces a sed one liner.
#             Add the comment block to fstab
#             
# 2009.12.07 Corrected issue caused by Apparmor.
#            Name changed to __rootaufs.
# 
# 2011.08.19 Changed if condition to avoid issue (sh: bad number) when $aufsdebug is not set.
#            Now checks exists apparmor before delete.
#
# 2011.08.20 For work correctly with Debian Live 6.0.1 (http://live.debian.net/) two lines must be removed from rc.local modification part:
#             'mount -f  /ro'
#             'echo aufs-tmpfs /rw tmpfs rw 0 0 >>/etc/mtab'
#





case $1 in
prereqs)
    exit 0
    ;;
esac

export aufs

for x in $(cat /proc/cmdline); do 
    case $x in 
    root=*)
        ROOTNAME=${x#root=}
        ;;
    aufs=*)
        aufs=${x#aufs=}
        case $aufs in
        tmpfs-debug)
            aufs=tmpfs
            aufsdebug=1
            ;;
        esac    
        ;;
    esac
done


if [ "$aufs" != "tmpfs" ]; then
    #not set in boot loader 
    #I'm not loved. good bye
    exit 0
fi




# This is a simple overview of the steps needed to use aufs on the root file system and see the /rw and /ro  branches.
# initramfs init-botton script 
# move the root file system to aufs/unionfs readonly /ro
# root is mounted on ${rootmnt}
# create tmpfs on /rw
# create a aufs using /ro and /rw
# put some files on the tmpfs to fix mtab and fstab 
# move aufs to rootmnt to finish the init process.
# No changes to the root file system are made by this script.
#
#  Why!
#  This will allow you to use a usb flash drive and control what is written to the drive.
#  no need to rebuild the squashfs file just to add a program. 
#  boot to single user mode.  The system works the way you expect. boot aufs=tmpfs and no changes are written to the flash.
#  run ubuntu on an eeePC .  

# Install 
# Install ubuntu 8.04 Hardy. Hardy has aufs installed by default
# apt-get update
# apt-get dist-upgrade
# apt-get install aufs-tools
# echo aufs >> /etc/initramfs-tools/modules
# put this file in /etc/initramfs-tools/scripts/init-bottom/rootaufs
# chmod 0755 rootaufs
# # clean up menu.lst 
# update-grub
# update-initramfs -u
# vi /boot/grub/menu.lst
# add aufs=tmpfs to the default entry. 
# do not add this line to single user mode.
# boot to single user mode in order to install software. 
# note: if your home account is on the root file system, your files are in ram and not saved.
# 


echo 
echo "       root-aufs:  Setting up aufs on ${rootmnt} as root file system "
echo 

modprobe -q --use-blacklist aufs
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo    root-aufs error:      Failed to load aufs.ko
    exit 0
fi

#make the mount points on the init root file system
mkdir /aufs
mkdir /rw
mkdir /ro

# mount the temp file system and move real root out of the way
mount -t tmpfs aufs-tmpfs /rw
mount --move ${rootmnt} /ro 
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo    root-aufs error:    ${rootmnt}  failed to move to /ro
    exit 0
fi


mount -t aufs -o dirs=/rw:/ro=ro aufs /aufs
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo    root-aufs error:      Failed to mount /aufs files system
    exit 0
fi


#test for mount points on aufs file system
[  -d /aufs/ro ] || mkdir /aufs/ro
[  -d /aufs/rw ] || mkdir /aufs/rw

# the real root file system is hidden on /ro of the init file system.  move it to /ro 
mount --move /ro /aufs/ro
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo    root-aufs error:      Failed to move /ro /aufs/ro 
    exit 0
fi

# tmpfs file system is hidden on /rw
mount --move /rw /aufs/rw
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo    root-aufs error:      Failed to move /rw /aufs/rw 
    exit 0
fi



#*********** fix fstab on tmpfs ******************
# test for /dev/sdx 
# this is not on the real file system.  This is created on the tmpfs each time the system boots.
# The init process will try to mount the root filesystem listed in fstab. / and swap must be removed.  
# the root file system must be mounted on /ro not on /

if [ "0$aufsdebug" -eq 1 ]; then
    echo  "   root-aufs debug:    Remove the root file system and swap from fstab "
    echo 
    echo 
    echo  "         ROOTNAME $ROOTNAME "
    echo  "         resume   $resume   "
    echo 
    echo  '     BlaYO pointed out that grep can be used to quickly remove '
    echo  '      the root file system from fstab. '
    echo 
    echo  '     Thank you BlaYO for the debug info.'
    echo

fi
# old code
# I'm sure that sed can do this in one step but I want to correct on the rootname  not matching the root in fstab.
#cat /aufs/ro/etc/fstab|sed -e s/$ROOTNAME/\#$ROOTNAME/ -e s/$resume/\#$resume/ >/aufs/etc/fstab  

#Add the comment block to fstab
cat <<EOF >/aufs/etc/fstab
#
#   RootAufs has mounted the root file system in ram
#
#  This fstab is in ram and the real fstab can be found /ro/etc/fstab
#  the root file system ' / ' has been removed.
#  All Swap files have been removed. 
#

EOF

#remove root and swap from fstab
cat /aufs/ro/etc/fstab|grep -v ' / ' | grep -v swap >>/aufs/etc/fstab  
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo    root-aufs error:      Failed to create /aufs/etc/fstab 
    #exit 0
fi




# add the read only file system to fstab
#ROOTTYPE=$(/lib/udev/vol_id -t ${ROOT})
ROOTTYPE=$(cat /proc/mounts|grep ${ROOT}|cut -d' ' -f3)
ROOTOPTIONS=$(cat /proc/mounts|grep ${ROOT}|cut -d' ' -f4)
echo ${ROOT} /ro $ROOTTYPE $ROOTOPTIONS 0 0 >>/aufs/etc/fstab


# S22mount on debian systems is not mounting  /ro correctly after boot
# add to rc.local to correct what you see from df
#replace last case of exit with #exit
cat /aufs/ro/etc/rc.local|sed 's/\(.*\)exit/\1\#exit/' >/aufs/etc/rc.local  
echo mount -f  /ro >>/aufs/etc/rc.local 

# add back the root file system. mtab seems to be created by one of the init proceses. 
echo "echo aufs / aufs rw,xino=/rw/.aufs.xino,br:/rw=rw:/ro=ro 0 0 >>/etc/mtab" >>/aufs/etc/rc.local
echo "echo aufs-tmpfs /rw tmpfs rw 0 0 >>/etc/mtab" >>/aufs/etc/rc.local 
echo exit 0 >>/aufs/etc/rc.local 

#  Copyright 2008 Joaquin I. Bogado Garcia
#fix para apparmor, se desactiva y listo ( From the lethe project. )
[ -e /scripts/init-bottom/_apparmor ] && rm /scripts/init-bottom/_apparmor
[ -e /aufs/etc/init.d/apparmor ] && rm /aufs/etc/init.d/apparmor


#build remountrw
echo \#!/bin/sh >/aufs/bin/remountrw
echo mount -o remount,rw ${ROOT} >>/aufs/bin/remountrw
chmod 0700 /aufs/bin/remountrw

#build remountro
echo \#!/bin/sh >/aufs/bin/remountro
echo mount -o remount,ro ${ROOT} >>/aufs/bin/remountro
chmod 0700 /aufs/bin/remountro

# This should drop to a shell. (rewrite)
if [ "0$aufsdebug" -eq 1 ]; then
    echo
    echo "   root-aufs debug:    mount --move /aufs ${rootmnt} "
    echo 
    echo '   root-aufs debug:   init will stop here.   '
    echo  
    exit 0
fi

mount --move /aufs ${rootmnt}

exit 0

Después de que necesitemos cambiar los permisos para este archivo:

chmod 0755 /etc/initramfs-tools/scripts/init-bottom/rootaufs

Paso 4. Cambiar GRUB2.

cat /etc/grub.d/10_linux|sed  s/'linux_entry "${OS}" "${version}" false'/'linux_entry "RO: ${OS}" "${version}" false'/ |sed  s/'"${GRUB_CMDLINE_LINUX} ${GRUB_CMDLINE_EXTRA} ${GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT}"'/'"${GRUB_CMDLINE_LINUX} ${GRUB_CMDLINE_EXTRA} ${GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT} aufs=tmpfs"'/ >/etc/grub.d/06_custom

sed -i.orig -e \
"/{GRUB_DISABLE_RECOVERY}\" != \"xtrue\" ]; then/s/^.*$/    \
if [ 0 ]; then/" \
/etc/grub.d/06_custom


sed -i.orig -e \
"/in_submenu=:/s/^.*$/    \
/" \
/etc/grub.d/06_custom

sed -i.orig -e \
"/\"Previous Linux versions/s/^.*$/    \
echo ''/" \
/etc/grub.d/06_custom

rm /etc/grub.d/06_custom.orig

chmod 755 /etc/grub.d/06_custom

update-grub
update-initramfs -u

Quiero hacer la misma pregunta y hacer exactamente lo mismo también. ¿Ayuda esta respuesta?

¿Cómo optimizo el sistema operativo para SSD?

estos enlaces también se ven muy útiles, aunque no puedo garantizar la exactitud de la información

http://bernaerts.dyndns.org/linux/53-debian-server-compact-flash

http://www.chrisnewland.com/using-linux-tmpfs-to-reduce-disk-writes-for-power-saving-and-longer-cf-lifespan-186

Supongo que una vez que haya hecho esas cosas, deberá monitorear para ver qué escriben sus aplicaciones específicas en la unidad flash de arranque. ¿Hay alguna manera fácil de ver qué está escribiendo en un disco dado?