Installare Arch Linux su ZFS

Requisiti

• Un sistema funzionante con Arch Linux x86_64

• Almeno 4 GB di RAM

Installation media

Dato che lo ZFS non è ufficialmente supportato da nessuna distribuzione Linux, tantomento da Arch, sarà necessario realizzare un'immagine live creata appositamente per questo scopo.

Archiso

A tale scopo, Arch Linux mette a disposizione un pacchetto, denominato Archiso, contenente una serie di script per la realizzazione di supporti per l'installazione.

# pacman -S archiso

Copiare il contenuto del pacchetto in una directory di lavoro, es.: /root/media

# cp -r /usr/share/archiso/configs/releng /root/media

Per aggiungere il supporto allo ZFS occorre:

• Importare la chiave pubblica del repository

# curl -L https://archzfs.com/archzfs.gpg |  pacman-key -a -
# pacman-key --lsign-key $(curl -L https://git.io/JsfVS)

• Modificare le seguenti righe al file pacman.conf di archiso

[archzfs]
SigLevel = Never
Server = https://archzfs.com/$repo/$arch

• Aggiungere le seguenti righe al file packages.x86_64

zfs-utils
zfs-dkms
net-tools

• Lanciare lo script

# ./build.sh -v

L'immagine sarà generata nella directory /root/media/out

Boot col nuovo supporto (CD/USB)

Effettuare il boot e scegliere l'architettura x86_64, ZFS non è ben supportato su i686.

SSH

Si consiglia di abilitare il demone ssh ed effettuare il processo di installazione collegandosi da un altro computer così da poter effettuare copia ed incolla da questa o altre guide.

# systemctl enable sshd.service
# systemctl start sshd.service

Preparazione del disco

Schede madri BIOS

Cenni di teoria

Per fare a meno della tradizionale partizione di /boot ed utilizzare ZFS come unico filesystem si consiglia di partizionare il disco secondo il nuovo formato GPT.

Sarà comunque necessario creare due partizioni: una per il Grub ed una per gli zpool.

La prima, denominata Bios Grub Partition, è concettualmente l'equivalente del MBR nei sistemi GPT. A differenza del MBR, la Bios Grub Partition può però essere sufficientemente grande da contenere il codice per il supporto allo ZFS. Il vantaggio sta nel fatto che a differenza della tradizionale partizione /boot dove risiedono anche kernel e ramdisk, il contenuto di quest'ultima cambia esclusivamente nei rari casi di upgrade del Grub.

Partizionamento

Col seguente comando verrà creata la partizione di Grub (EF02) a partire dal 1MB, della grandezza di 64MB; il resto del disco resterà disponibile per lo i pool dello ZFS. Se avete più dischi da utilizzare in raid, questa operazione andrà ripetuta per ciascun disco.

# sgdisk \
--new=1:2048:133120 --typecode=1:EF02 --change-name=1:"grub" \
--largest-new=2 --typecode=2:BF01 --change-name=2:"zfs" /dev/sda

Schede madri UEFI

Partizionamento

NB: NON avendo un computer con scheda madre UEFI non ho potuto verificare questa procedura e non ne ho potuto testare il funzionamento

Col seguente comando verrà creata la partizione EFI (EF00) a partire dal 1MB, della grandezza di 512MB; il resto del disco resterà disponibile per lo i pool dello ZFS.

# sgdisk \
--new=1:2048:1064960 --typecode=1:EF00 --change-name=1:"efi" \
--largest-new=2 --typecode=2:BF01 --change-name=2:"zfs" /dev/sda

La partizione EFI dovrà poi essere formattata in FAT32

# mkfs.vfat -T32 /dev/sda1

ZFS pool

Creazione del pool principale

# zpool create rpool sda2

Inizialmente il pool sarà montato in /rpool, per i nostri scopi avremo bisogno di spostarlo in /mnt

# zfs unmount rpool
# zfs set mountpoint=/mnt/ rpool

Creazione del root dataset rpool/ROOT (necessario per il boot del sistema)

# zfs create -o mountpoint=legacy rpool/ROOT
# zpool set bootfs=rpool/ROOT rpool
   

Montaggio del filesystem

# mount -t zfs rpool/ROOT /mnt

In aggiunta al root dataset è possibile crearne altri al fine di ottimizzare l'ordine del sistema, es.:

# zfs create rpool/home
# zfs create rpool/usr/src
# zfs create rpool/var
# zfs create rpool/srv

NB: /bin, /boot, /sbin, /etc, /dev, /sys e /proc devono stare nel root dataset, non possono essere parte di sub-dataset.

zpool cache

Configurare la cache degli zpool

# zpool set cachefile=/etc/zfs/rpool.cache rpool 

Copiare il file di cache nel sistema dove dovremo eseguire il chroot per l'installazione.

# mkdir -p /mnt/etc/zfs
# cp /etc/zfs/rpool.cache /mnt/etc/zfs/rpool.cache

Installazione

Pacchetti base

# pacstrap /mnt base base-devel net-tools

Chroot

Effettuare il chroot nel nuovo sistama

# arch-chroot /mnt 

Configurazione del sistema di base

Aggiungere la seguente riga nel file /etc/fstab per il mountpoint del filesystem

rpool/ROOT      /               zfs         noatime     0 0

Editare il file /etc/mkinitcpio.conf aggiungendo zfs prima del filesystem e spostare keyboard prima di zfs, in modo che il vostro HOOKS assomigli a qualcosa di questo tipo

HOOKS="base udev autodetect modconf block keyboard zfs filesystems"

Aggiungere il repository per lo zfs nel pacman.conf del sistema Arch sotto chroot

[archzfs] 
Server = https://archzfs.com/$repo/$arch 
SigLevel = Never

Installare il supporto per lo ZFS

# pacman -Sy
# pacman -S archzfs

In caso di necessità è possibile rigenerare il ramdisk col seguente comando

# mkinitcpio -p linux

Impostare il fuso orario

# ln -s /usr/share/zoneinfo/Europe/Rome /etc/localtime 

Impostare la mappatura della tastiera

# echo KEYMAP=it > /etc/vconsole.conf

Installazione Grub

Sistema con BIOS

# pacman -S grub
# grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg
# grub-install /dev/sda

Sistema UEFI

NB: NON avendo un computer con scheda madre UEFI non ho potuto verificare questa procedura e non ne ho potuto testare il funzionamento

# pacman -S grub
# mkdir /boot/EFI
# mount /dev/sda1 /boot/EFI
# grub-install --target=x86_64-efi --efi-directory=$esp --bootloader-id=grub --recheck --debug
# grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

Modifiche a Grub

Per permettere il caricamento del sistema è necessario aggiungere zfs_force=1 zfs=bootfs alla riga di caricamento del kernel nel file /boot/grub/grub.cfg.

Esempio di configurazione

set timeout=2
set default=0
menuentry 'Arch Linux'{
       insmod gzio
       insmod part_gpt
       insmod zfs
       set root='hd0,gpt2'
       linux   /ROOT@/boot/vmlinuz-linux zfs_force=1 zfs=bootfs root=ZFS=rpool/ROOT rw  quiet
       initrd  /ROOT@/boot/initramfs-linux.img
}

Abilitare il servizio ZFS all'avvio

# systemctl enable zfs.service 

Terminazione dell'installazione

Adesso è possibile uscire dal chroot, smontare il filesystem e riavviare il sistema.

# exit
# zfs unmount -a
# zfs set mountpoint=/ rpool
# cp /etc/zfs/rpool.cache /mnt/etc/zfs/rpool.cache
# zpool export rpool
# reboot

Hostid

Abilitato il servizio zfs, dopo il primo reboot, per evitare problemi, è necessario specificare l'hostid e rigenerare il ramdisk.

# hostid > /etc/hostid
# mkinitcpio -p linux

Trucchi

Limitare l'utilizzo di RAM

# echo "options zfs zfs_arc_max=2147483648" > /etc/modprobe.d/zfs.conf

Bibliografia

https://github.com/pendor/gentoo-zfs-install/blob/master/install/GentooInstall.mdown

https://github.com/zfsonlinux/pkg-zfs/wiki/HOWTO-install-Ubuntu-to-a-Native-ZFS-Root-Filesystem

http://www.howtoforge.com/a-beginners-guide-to-btrfs

https://wiki.archlinux.org/index.php/Installing_Arch_Linux_on_ZFS

https://bbs.archlinux.org/viewtopic.php?pid=1365007#p1365007