Ubuntu Serverをフラッシュドライブに永続的にインストールする

まず、確認したいのですが、この投稿が何についてではないのか理解しています：

• これは、起動可能なUSBキーを作成することではありません
• これは単にUSBから起動することではありません

私がやろうとしているのは、USBスティックまたはCFカードから起動するホームNAS（ファイル）サーバーを持つことです。この投稿のポイントでは、フラッシュドライブの接続方法（USB、IDE、その他の方法）とは関係ありません。オペレーティングシステムのインストール全体をブートし、フラッシュドライブから実行したいです。特にこのタイプのインストールが必要な理由は、オペレーティングシステムのバックアップコピーを簡単に作成できるようにし（フラッシュをイメージ化）、オペレーティングシステムを即座に交換して起動できるようにすることです（フラッシュドライブを交換することにより） ）、およびファイルサーバー上のドライブをOSとは別に交換できるようにします。

単純にフラッシュドライブをext2としてフォーマットし、インストールすることが可能であることを認識しています。私が探しているのは、より堅牢なソリューションを作成するための推奨事項です。ここに私がやろうとしているいくつかの項目があります：

• ルートパーティションをYAFF2、LogFS、またはフラッシュドライブ専用に設計された他のファイルシステムとして構成します。
• 書き込みを最小限に抑えるためにベースOSを再構成します（/ tmp内のramfsなど）

推奨事項を送信してください。Ubuntuは本当にそのようなシナリオにも適用できるのだろうか...

目標を少し明確にしたいと思います。通常のSSDドライブには、次のようなトリックを使用してドライブを長時間有効に保つファームウェアが搭載されています。書き込みを常に新しいセクターに再割り当てします。USBスティックにはそのようなファームウェアがないため、通常のファイルシステムを使用すると、それらを高速で停止させる可能性があります。フラッシュ用に設計されたファイルシステムを使用してSSDファームウェアをエミュレートできるかどうかを検討しています。ある意味では、USBドライブが実際のSSDのようにシステムを通常の方法で実行できるようにしようとしています。

LVMを使用します。この場合、スナップショット（システムのインスタントクローン）を使用できるため、システム全体を簡単にコピーしたり、フラッシュドライブ間で移行したりできます*。

また、「ウェアレベリング」のようなものが必要な場合は、USBフラッシュのルートファイルシステムにaufsを使用できます。したがって、YAFF2などを使用する必要はありません。ext4で十分です。

*ただし、/ bootは常に手動でコピーする必要があります+ grub / diskのUUIDを変更する必要があります。ルートボリュームのサイズをUSBフラッシュのサイズに変更するには、レスキューCDが必要です。そして、もしあなたがこのマニュアルを読んでgrubを壊したとしても。

そのためのマニュアルを書きました。

LVMを使用してHDDでUbuntuを使用している場合（Ubuntu ServerはデフォルトでLVMを使用します）。

このスクリプトは、次のアプリケーションでUbuntu Oneiric 11.10 x86_64 3.0.0-16-serverでテストされました。

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

ステップ1。ルートFSをFlashDriveのサイズ以下に縮小します。ルートFSのサイズがFlashDriveと同じか小さい場合は、この手順をスキップしてください。

Resc CDを使用してブートし、ルートパーティションをマウントします。次のコマンドを実行します。

#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

ステップ2. FlashDriveの準備：移行のため

古いルートUUIDを見てください

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）grubはロードされたが、最初にこの記事を読んでOSをロードできない場合。lsコマンドを試して、grubが何を見ているかを調べてください。

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

正常に起動した後、変更は永続的ではないため、grubを更新する必要があります

update-grub

B）GRUBがまったく表示されない場合は、Rescue CDを使用して起動します。

#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

ステップ3. USBフラッシュドライブ上のルートファイルシステムのAUFS。

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

/ etc / initramfs-tools / scripts / init-bottom / __ rootaufsファイルを作成し、次のスクリプトを配置します。

#!/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

このファイルのアクセス許可を変更する必要がある場合：

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

ステップ4. GRUB2を変更する。

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

同じ質問をして、まったく同じことをしたいです。この答えは役に立ちますか？

SSD用にOSを最適化するにはどうすればよいですか？

これらのリンクも非常に便利に見えますが、情報の正確さを保証することはできません

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

特定のアプリケーションがブートフラッシュドライブに何を書き込んでいるかを確認するために監視する必要があることをこれらの処理が完了したら推測します。特定のドライブへの書き込み内容を確認する簡単な方法はありますか？