Differenze tra le versioni di "Appunti Arch Linux"

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=== Snapshots ===
 
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https://linuxhint.com/configure-zfs-cache-high-speed-io/
  
 
== Alternative ==
 
== Alternative ==

Versione delle 00:04, 6 mar 2023

Arch Linux è una distribuzione Linux leggera ed improntata alla riga di comando. Ufficialmente non è dotata di un installer grafico e perciò non è considerata adatta ai principianti, l'installazione di default consiste in un sistema base sul quale l'utente potrà manualmente aggiungere e configurare tutto quello di cui necessita.

Fornisce l'ultima versione stabile della maggior parte del software opensource disponibile per Linux e lo fa seguendo un modello di distribuzione detto "rolling-release", il suo aggiornamento è quindi continuo e non richiede periodici passaggi da una versione stabile alla successiva.

Il prezzo da pagare è che talvolta gli aggiornamenti (soprattutto: kernel, driver video e librerie) possono determinare problemi talmente gravi al sistema da renderlo inutilizzabile. Per fortuna accorgimenti come lo snapshot del filesystem che, se utilizzati correttamente dall'utente, sono capaci di ovviare a tali problematiche.

Installazione

Supporti

  • ISO con installer grafico Calamares ALCI

Guida

Guida ufficiale

Preparazione del disco

Su Linux si può scegliere (salvo casi estremamente particolari) tra due tipi di tabella delle partizioni

  • msdos (Master Boot Record o più semplicemente MBR)
  • GPT (GUID Partition Table)

In linea generale è consigliabile di scegliere il GPT perché è un formato più moderno ed ha meno limitazioni rispetto all'MBR risalente ai tempi dell'MS-DOS.

I casi in cui è preferibile utilizzare la tabella msdos sono:

  • dual-boot con Windows (32-bit o 64-bit) con la scheda madre in modalità Legacy BIOS
  • in schede madri molto datate il BIOS potrebbe non supportare lo schema GPT (esiste comunque un trucco per aggirare l'ostacolo)

Vantaggi di GPT su MBR:

  • offre un sistema di denominazione delle partizioni indipendente dal filesystem (PARTLABEL, PARTUUID)
  • supera il concetto di partizione primaria ed estesa (su MBR il numero massimo di partizioni primarie, quelle su cui si può installare un sistema operativo è limitato a 4). Su GPT, nella configurazione standard, si possono definire fino a 128 partizioni.
  • la grandezza massima di un disco è di 2 ZiB, mentre su MBR 2 TiB
  • permette di fare a meno della tradizionale partizione di /boot con i filesystem BTRFS e ZFS in modo da semplificare la gestione degli snapshot.


Schede madri BIOS

Creare due partizioni.

  1. BIOS GRUB Partition: concettualmente l'equivalente dell'MBR dei sistemi GPT. A differenza di quest'ultimo, la cui dimensione è di soli 512 byte, la BIOS GRUB Partition può però essere sufficientemente grande da contenere i driver per il supporto di un filesystem come ZFS o BTRFS. Il contenuto di questa partizione cambia esclusivamente nei rari casi di upgrade del GRUB perché non vi risiedono né kernel né ramdisk.
  2. Linux filesystem: successivamente da formattare col filesystem di nostra scelta: BTRFS, ZFS, ext4, XFS, JFS.

Partizionamento

Col seguente comando verrà creata la partizione BIOS GRUB (EF02) a partire dal 1MB, della grandezza di 64MB; il resto del disco resterà disponibile per il filesystem di Linux.

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=2:8300 --change-name=2:"ROOT" /dev/sda

La seconda partizione dovrà poi essere formattata con uno dei filesystem supportati da Linux (ext4, btrfs, xfs...) 

# mkfs.btrfs /dev/sda2


Schede madri UEFI

Creare due partizioni.

  1. EFI: è una partizione in formato FAT32 necessaria per l'avvio dei sistemi operativi nei PC con schede madri UEFI.
  2. Linux filesystem: successivamente da formattare col filesystem di nostra scelta: BTRFS, ZFS, ext4, XFS, JFS.

Partizionamento

Col seguente comando verrà creata la partizione EFI (EF00) a partire dal 1MB, della grandezza di 512MB; il resto del disco resterà disponibile il filesystem di Linux. 

# sgdisk \
--new=1:2048:1064960 --typecode=1:EF00 --change-name=1:"efi" \
--largest-new=2 --typecode=2:8300 --change-name=2:"ROOT" /dev/sda

La partizione EFI dovrà poi essere formattata in FAT32 

# mkfs.vfat -T32 /dev/sda1

La seconda partizione dovrà poi essere formattata con uno dei filesystem supportati da Linux (ext4, btrfs, xfs...) 

# mkfs.btrfs /dev/sda2


Filesystem

Su Linux, a seconda di ciò di cui abbiamo bisogno, è possibile scegliere tra numerosi filesystem. Le principali opzioni sono le seguenti:

- BTRFS: supporta nativamente sottovolumi, snapshot ed il raid 0, 1 e 5; ma non la crittografia.

- EXT4: il FS storico di Linux, evoluzione di ext3. Supporta nativamente la crittografia dei dati, ma non gestisce autonomamente né RAID, né snapshots.

- ZFS: non è supportato direttamente da Linux, ha bisogno di un driver esterno per funzionare e ciò, per gli utenti meno smaliziati, potrebbe complicare le operazioni di ripristino di sistema in caso di problemi. Supporta il raid 0, 1 e z (una variante del raid5 che permette, grazie ad un meccanismo di scrittura dei dati detta "write-atomicity" di evitare la perdita di dati anche in caso di improvviso spegnimento improvviso del computer), gli snapshot, i sottovolumi e la cifratura dei dati. Non è però possibile modificare la composizione di un raid una volta creato.

- XFS + LVM: accoppiare il filesystem xfs al gestore di volumi di LVM è il modo con cui RedHat (IBM) ha scelto di implementare le funzionalità di raid e snapshots nella propria distribuzione.


BTRFS

Creazione del filesystem 

# mkfs.btrfs /dev/partizione

Montaggio del filesystem 

# mount -o compress=lzo /dev/partizione /mnt/punto_mount

(Si consiglia di usare l'opzione di compressione del filesystem per migliorare le performance ed ottimizzare l'utilizzo dello spazio)

Subvolumi

  • Creare un subvolume
# btrfs subvolume create subvolume
  • Controllare i subvolumi presenti sul sistema
# btrfs subvolume list /

In una tipica installazione Ubuntu avremo un output di questo tipo 

ID 257 gen 9755 top level 5 path @
ID 292 gen 7624 top level 5 path @home

@ è il nome del subvolume contenente la root / del filesystem @home è il nome del subvolume della /home

Montaggio di un subvolume

# mount -o subvol=subvolume /dev/partizione /mnt/punto_mount

fstab

Normalmente la root di sistema viene collocata in un subvolume (es.: @), per poter effettuare opzioni di snapshot etc e consigliabile montare il filesystem con l'opzione subvolid=0. Nella directory di mount saranno visibili tutti i subvolumi e le snapshot della partizione e sarà quindi possibile effettuare tutte le operazioni indicate nei passaggi successivi.

Ecco un /etc/fstab di esempio 

LABEL=ROOT       /             btrfs     defaults,compress=lzo,subvol=@            0 0
LABEL=ROOT       /home         btrfs     defaults,compress=lzo,subvol=@home        0 0
LABEL=ROOT       /mnt/btrfs    btrfs     defaults,noauto,subvolid=0,compress=lzo   0 0

Montando la partizione con label ROOT su /mnt/btrfs saranno visibili tutti i subvolumi.

Conversione da Ext3/4 a Btrfs

# btrfs-convert /dev/partizione

Automaticamente è creata una snapshot contenente il vecchio filesystem (/ext2_saved)

In caso di problemi può essere montata col comando 

# mount -t btrfs -o subvol=ext2_saved /dev/xxx /ext2_saved
# mount -t ext3 -o loop,ro /ext2_saved/image /ext3

Se tutto è andato a buon fine può invece essere eliminata 

# btrfs subvolume delete /ext2_saved

Riparazione di un filesystem danneggiato

  • Direttamente sul filesystem montato
# btrfs scrub start -B /dev/partizione

o anche direttamente sulla root 

# btrfs scrub start -B /
  • Sul disco smontato
# btrfs check --repair /dev/partizione

Quote

Per limitare le dimensioni di un subvolume è possibile abilitare la gestione delle quote.

Utilizzare il seguente comando su un filesystem btrfs appena creato e privo di subvolumi 

# btrfs quota enable volume

Se invece le quote non sono state abilitate subito su tutto il filesystem è necessario creare un qgroup (quota group) per ogni subvolume utilizzando il rispettivo ID e successivamente fare una scansione delle quote. 

# btrfs subvolume list <path> | cut -d' ' -f2 | xargs -I{} -n1 btrfs qgroup create 0/{} <path>
# btrfs quota rescan <path>

Assegnare una quota limite ad un subvolume 

# btrfs qgroup limit size /volume/subvolume

Es.: 

# btrfs qgroup limit 20g /mnt/@
# btrfs qgroup limit 100g /mnt/@home

Scoprire la quantità di spazio utilizzata da un subvolume 

# btrfs qgroup show <path>

Snapshots

Data la natura instabile delle distribuzioni rolling-release come Arch Linux ritengo praticamente obbligatorio per la partizione di / l'utilizzo di un filesystem che supporti gli snapshot.

  • Effettuare uno snapshot
# btrfs subvolume snapshot @ rootsnap

Nell'esempio abbiamo effettuato il backup del filesystem di root e l'abbiamo chiamato rootsnap

  • Montare un subvolume/snapshot
# mount -t btrfs -o subvol=rootsnap /dev/partizione /mnt/snapshot
  • Cancellare un subvolume/snapshot
# btrfs subvolume delete rootsnap

Backup

Le snapshot possono essere salvate su un disco esterno, a patto che questo abbia un file system btrfs. L'operazione di trasferimento può essere effettuata soltanto su snapshot in sola lettura. Si ipotizza che il proprio disco di sistema sia montato in /mnt/btrfs ed il disco esterno in /mnt/ext

  • Creare la snapshot in sola lettura (opzione -r) oppure impostare il flag di sola lettura ad una snapshot già fatta
btrfs subvolume snapshot -r @root @root-yymmdd-ro
btrfs property set /mnt/btrfs/@root-yymmdd-ro ro true
  • Trasferire la snapshot sul disco esterno.
btrfs send /mnt/btrfs/@root-yymmdd-ro | btrfs receive /mnt/ext
  • Quando necessario, ripristinare la snapshot
btrfs send /mnt/ext/@root-yymmdd-ro | btrfs receive /mnt/btrfs/
  • Eventualmente, rinominare la snapshot e reimpostare i privilegi di scrittura
mv /mnt/ext/{@root-yymmdd-ro,@root}
btrfs property set /mnt/btrfs/@root ro false


RAID

Tipologie e caratteristiche dei raid supportati

Confronto tra varie tecnologie di raid

RAID Redundancy Copies Redundancy Parity Redundancy Striping Spazio utilizzato Min/max n. dischi
disco singolo 1 100% 1/N
RAID0 1 1 to N 100% 1/N
RAID1 2 50% 2/N
RAID1C3 3 33% 3/N
RAID1C4 4 25% 4/N
RAID10 2 1 to N 50% 2/N
RAID5 1 1 2 to N-1 (N-1)/N 2/N
RAID6 1 2 3 to N-2 (N-2)/N 3/N


RAID 0

# mkfs.btrfs -d raid0 /dev/sda1 /dev/sdb1
Montare il raid
# mount /dev/sda1 /mnt

(È equivalente a mount /dev/sdb1 /mnt, il sistema riconosce che è presente un raid 0 e provvede al montaggio corretto dei dischi)

Verifica del montaggio 

# btrfs filesystem show /mnt

Label: none  uuid: 4714fca3-bfcb-4130-ad2f-f560f2e12f8e
Total devices 2 FS bytes used 27.75GiB
devid    1 size 136.72GiB used 17.03GiB path /dev/sda1
devid    2 size 136.72GiB used 17.01GiB path /dev/sdb1
Aggiungere una partizione
# btrfs device add /dev/sdc1 /mnt

# btrfs filesystem show /mnt
Label: none  uuid: 4714fca3-bfcb-4130-ad2f-f560f2e12f8e
Total devices 3 FS bytes used 27.75GiB
devid    1 size 136.72GiB used 17.03GiB path /dev/sda1
devid    2 size 136.72GiB used 17.01GiB path /dev/sdb1
devid    3 size 136.72GiB used 0.00 path /dev/sdc1

Adesso è necessario effettuare una redistribuzione dei dati sui tre dischi 

# btrfs balance start -d -m /mnt

# btrfs filesystem show /mnt
Label: none  uuid: 4714fca3-bfcb-4130-ad2f-f560f2e12f8e
Total devices 3 FS bytes used 27.78GiB
devid    1 size 136.72GiB used 10.03GiB path /dev/sda1
devid    2 size 136.72GiB used 10.03GiB path /dev/sdb1
devid    3 size 136.72GiB used 11.00GiB path /dev/sdc1
Rimuovere un device
# btrfs device delete /dev/sdb1 /mnt

L'operazione può impiegare parecchio tempo e per andare a buon fine sui dischi rimanenti deve essere rimasto sufficiente spazio libero da ospitare i dati contenuti nel device che vogliamo togliere dal raid.

RAID 1

Creazione di un raid1 ex novo

Copiare la tabella delle partizioni da sda a sdb 

# sfdisk -d /dev/sda | sfdisk /dev/sdb

Creare il raid 

# mkfs.btrfs -d raid1 -m raid1 /dev/sda1 /dev/sdb1
Aggiungere un mirror ad un disco esistente
# btrfs device add /dev/sdb1 /punto_di_mount
# btrfs balance start -dconvert=raid1 -mconvert=raid1 /punto_di_mount
GRUB

Se si utilizza un raid1 per la partizione di sistema / e si vuole rendere Linux avviabile automaticamente anche in caso di danneggiamento o mancanza di uno dei due dischi del raid occorrerà che sul secondo disco sia clonata la partizione EFI o BIOS GRUB (es.: /dev/sda1) e che vi sia installato il bootloader. 

# dd if=/dev/sda1 of=/dev/sdb1
# grub-install /dev/sdb
Sostituzione device danneggiato

Verificare qual è il disco che dà dei problemi 

# mount /dev/sda1 /punto_di_mount -o degraded
# btrfs device stats /punto_di_mount
# btrfs filesystem show /punto_di_mount
# btrfs device usage

Ipotizzando che 1 sia l'ID del disco danneggiato secondo i comandi dati in precedenza 

# btrfs replace start 1 /dev/sdc1 /punto_di_mount

Per monitorare lo stato di ripristino del raid 

# btrfs replace status /punto_di_mount

In alcuni casi potrebbe essere necessario montare il filesystem in modalità degraded (con l'opzione -o degraded) e lanciare il successivo comando per eliminare definitivamente il device dal raid. 

# btrfs device delete missing /mnt

RAID 5

ATTENZIONE il raid5 su BTRFS è considerato sicuro 

# mkfs.btrfs -d raid5 -m raid5 /dev/sda1 /dev/sdb1 /dev/sdc1

Conversione di un raid a raid5 

# btrfs balance start -dconvert=raid5 -mconvert=raid5 /punto_di_mount

RAID 1C

RAID 1C3

Se si desiderano le caratteristiche di un raid5 su un sistema a 3 dischi è preferibile utilizzare una modalità chiamata raid1c3

Per creare ex novo il raid1c3 

# mkfs.btrfs -d raid1c3 -m raid1c3 /dev/sda1 /dev/sdb1 /dev/sdc1

Per convertire a raid1c3 

# btrfs balance start -dconvert=raid1c3 -mconvert=raid1c3 /storage-btrfs/
RAID 1C4

Se si desiderano le caratteristiche di un raid5 su un sistema a 4 dischi è preferibile utilizzare una modalità chiamata raid1c4.


Per creare ex novo il raid1c3 

# mkfs.btrfs -d raid1c4 -m raid1c4 /dev/sda1 /dev/sdb1 /dev/sdc1

Per convertire a raid1c4 

# btrfs balance start -dconvert=raid1c4 -mconvert=raid1c4 /storage-btrfs/

ZFS

  • Installare Arch Linux su ZFS

Comandi per ottenere informazioni utili sul filesystem e sui pool 

zfs list
zpool status
zpool list

Creare un pool su un disco 

zpool create "pool" sda

Creare un pool su una partizione 

zpool create "pool" sda2

Creare un pool in raid0 

zpool create "pool" /dev/sdb /dev/sdc

Creare un pool in raid1 

zpool create "pool" mirror /dev/sdb /dev/sc

Creare un pool raid5 su più dischi 

zpool create "pool" raidz /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd

Creare un pool raid5 su immagini 

zpool create "pool" raidz /path/1.img /path/2.img /path/3.img

Rimuovere il disco da sostituire 

zpool offline disco1

Inserire il nuovo disco 

zpool replace "pool" disco1
zpool online disco1
  • Utilizza un altro disco montato al posto di quello danneggiato
zpool replace "pool" disco1 disco2

Aggiungere uno o più dischi ad un pool 

zpool add "pool" mirror disco3 disco4
zpool add "pool" raidz disco3 disco4 disco5

Rimuovere disco1 da pool se aggiunto erroneamente 

zpool remove "pool" disco1

Importare un pool 

zpool import "pool"

Aggiungere pool alla cache per auto-import e mount (abilitare i vari demoni zfs) 

zpool set cachefile=/etc/zfs/zpool.cache "pool"

oppure si possono caricare i mountpoint in modalità egacy dall'fstab 

zfs create -o mountpoint=legacy "pool"/directory

Aggiungere la compressione 

zfs get compression "pool"
zfs set compression=lz4 "pool"

Vedere le proprietà di uno zpool 

zfs get all zpool

Per installazione da chroot con zfs su / 

zfs create -o mountpoint=legacy "pool"/ROOT
zpool set bootfs="pool"/ROOT "pool"
mount -t zfs "pool"/ROOT /mnt

/etc/fstab 

"pool"/ROOT      /       zfs         noatime     0 0

ZFS Cifrato

https://wiki.archlinux.org/title/ZFS#Native_encryption

GRUB

#Grub entry
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
}

Snapshots

https://ramsdenj.com/2016/08/29/arch-linux-on-zfs-part-3-followup.html

Cache

https://linuxhint.com/configure-zfs-cache-high-speed-io/

Alternative

RAID mdadm

Era possibile effettuare RAID via software su Linux anche prima dell'avvento di filesystem di nuova generazione come btrfs o zfs. Per fare ciò è possibile utilizzare l'utitity mdadm.

Vedere l'organizzazione della tabella delle partizioni dei dischi 

$ lsblk

sda      8:16   0 447.1G  0 disk 
├─sda1   8:17   0   500M  0 part 
├─sda2   8:18   0    16G  0 part [SWAP]
└─sda3   8:19   0 430.6G  0 part /
                                
sdb      8:32   1   3.7G  0 disk 
├─sdb1   8:33   1   3.5G  0 part 
├─sdb2   8:34   1   239M  0 part [SWAP]
└─sdb3   8:19   0 430.6G  0 part /

Nell'esempio ci sono due dischi (sda, sdb) contenenti 3 partizioni: EFI, SWAP e Linux.

RAID 0

Creare un volume md3 che costituito dalla somma delle due partizioni sda3 e sdb3 

# mdadm --create --verbose /dev/md3 --level=0 --raid-devices=2 /dev/sda3 /dev/sdb3

Verificare che il raid funzioni correttamente 

# mdadm --detail /dev/md0

Utilizzare il nuovo volume md3, formattato col filesystem XFS, per una nuova installazione di Arch Linux (montandolo in /mnt) 

# mkfs.xfs /dev/md3
# mount /dev/md3 /mnt/


RAID 1

Creare un volume md3 mirror delle due partizioni sda3 e sdb3 

# mdadm --create /dev/md3 /dev/sda3 /dev/sdb3 --level=1 --raid-devices=2

RAID 5

Creare un volume md3 con un raid5, ovviamente stavolta occorreranno almeno 3 dischi es.: sda3, sdb3, sdc3.

Per creare tre partizioni tutte della stessa dimensione è possibile copiare su sdb e sdc la tabella delle partizioni di sda 

#  sfdisk -d /dev/sda | sfdisk /dev/sdb
#  sfdisk -d /dev/sda | sfdisk /dev/sdc

Creare l'array in raid5 

# mdadm --create /dev/md/name /dev/sda1 /dev/sdb1 /dev/sdc1 --level=5 --raid-devices=3 --bitmap=internal

Modificare l'array

È possibile passare da raid1 a raid5 

# mdadm --grow /dev/md3 --level=5
# mdadm --grow /dev/md3 --add /dev/sdc3 --raid-devices=3

Accorgersi di un guasto

Nei raid 1 e 5 in caso di danneggiamento di un disco sarà possibile sostituirlo e ricostruire l'array senza perdere dati. Nell'ipotesi di avere un guasto su sdb in un raid1 comparirà qualcosa di simile a questo eseguendo cat /proc/mdstat 

md3 : active raid1 sda3[1]
blocks [2/2] [U_]

invece che 

md3 : active raid1 sda3[1] sdb3[0]
     262016 blocks [2/2] [UU]
Rimuovere il disco danneggiato dal RAID

Si dovrà marcare sdb3 come danneggiata e andrà rimossa dall'array. 

# mdadm --manage /dev/md3 --fail /dev/sdb3
# mdadm --manage /dev/md3 --remove /dev/sdb3

Se avessimo più array (es. md1, md2...) contenenti partizioni del disco sdb (sdb1, sdb2...), l'operazione andrebbe ripetuta per ciascuno di essi es.: 

# mdadm --manage /dev/md1 --fail /dev/sdb1
# mdadm --manage /dev/md1 --remove /dev/sdb1

#  cat /proc/mdstat
Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid5] [raid4] [raid6] [raid10]
md0 : active raid1 sda3[0]
24418688 blocks [2/1] [U_]

unused devices: <none>
Sostituzione del disco danneggiato

Spegnere il computer, rimuovere il disco guasto e collegarne al suo posto uno funzionante.

NB: il nuovo disco dovrà essere di dimensioni uguali o maggiori del disco sostituito

Installato il nuovo disco, riaccendere il PC, loggarsi come root e ricreare sul nuovo sdb le stesse partizioni presenti su sda: 

# sfdisk -d /dev/sda | sfdisk /dev/sdb
# fdisk -l (per controllare che le partizioni siano uguali)
Ripristino del RAID 1

Aggiungere /dev/sdb3 a /dev/md3 

# mdadm --manage /dev/md3 --add /dev/sdb3

Se avessimo più array (es. md1, md2...) contenenti partizioni del disco sdb (sdb1, sdb2...), l'operazione andrebbe ripetuta per ciascuno di essi es.: 

 # mdadm --manage /dev/md1 --add /dev/sdb1

Controllare che tutto sia andato a buon fine 

# cat /proc/mdstat

Cifratura

Cryptsetup

Partizione cifrata

EncFS

EncFS

EXT4 fscrypt

Fscrypt su ext4


LVM

Il Logical Volume Manager (LVM o gestore logico dei volumi) è un software per la gestione dei dischi che permette di superare le limitazioni legate al normale partizionamento di questi ultimi. Si tratta di una specie di strato che si va a frapporre tra il dispositivo fisico ed il filesystem. Permette di gestire dinamicamente l'aggiunta, la rimozione o il ridimensionamento dello spazio di archiviazione; nonché la possibilità di effettuare snapshot di backup dei volumi.

LVM è un prodotto oltremodo maturo, disponibile per Linux sin dal kernel 2.4, per questa ragione distribuzioni orientate al mercato aziendale come RedHat lo hanno scelto, accoppiandolo a XFS o ext4, come soluzione predefinita per implementare la maggior parte delle caratteristiche fornite dai moderni filesystem come BTRFS o ZFS

LVM si basa sui seguenti concetti

  • Physical Volumes (PV): rappresentano qualsiasi disco si voglia inizializzare ("formattare") come sottosistema LVM
# pvcreate /dev/sda1
# pvcreate /dev/sdb3
# pvcreate /dev/sdc
# pvdisplay
  • Volume Groups (VG): sono costituiti da physical volumes e rappresentano la capacità totale delle risorse di un LVM
# vgcreate vg0 /dev/sda1 /dev/sdb3 /dev/sdc
# vgdisplay vg0
  • Logical Volumes (LV): utilizzano le risorse messe a disposizione dai volume groups. Possono essere inizializzati anche con proprietà di RAID o cache.
# lvcreate -L 10G -n home vg0
# lvdisplay /dev/vg0/home

Oppure nel caso volessimo fare un raid5 

# lvcreate -n lvr5 –type raid5 -L 10G -i 3 vg0

-n nome del volume
–type raid5 tipo di raid
-L dimensione massima della grandezza del raid
-i numero dei physical volumes che si vogliono utilizzare

Per formattare il volume logico appena creato 

# mkfs -t ext4 /dev/vg0/lvr5

Per aggiungere un disco ad un Volume Groups 

# vgextend vg0 /dev/sdb2


Snapshot

Creare uno snapshot della del volume logico /home che potrà contenere fino ad un massimo di 5 GiB di dati modificati rispetto all'originale 

# lvcreate --size 5G --snapshot --name homesnap20230306 /dev/vg0/home

Ripristinare il volume logico ricaricando lo snapshot 

# lvconvert --merge /dev/vg0/homesnap20230306

Nel caso il logical volume sia attivo il merging avverrà col prossimo riavvio e lo snapshot sparirà.

Cache

Utilizzare un moderno disco a stato solido può essere una soluzione economica per velocizzare un LV.

Convertire il disco a PV ed aggiungerlo al preesistente VG 

# pvcreate /dev/discoSSD
# vgextend vg0 /dev/discoSSD

Aggiungere la cache al LV 

# lvcreate --type cache --cachemode writethrough -l 100%FREE -n root_cachepool vg0/home /dev/discoSSD

Rimuovere la cache dal LV 

# lvconvert --uncache MyVolGroup/rootvol

Boot loader

È possibile scegliere tra più bootloader: GRUB, Lilo, Syslinux o addirittura il bootloader integrato del systemd (systemd-boot). Ma dato che GRUB è utilizzabile pressoché in ogni circostanza: schede madri BIOS, UEFI; Secure Boot, hard disk, floppy, CD-ROM... in questa guida mi limiterò alla sua configurazione, tralasciando le alternative.

Sistema con BIOS

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

Sistema UEFI

# 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

Gestione delle snapshot

Manuale

Editare /etc/grub.d/40_custom (o crearlo) e aggiungere quanto segue per permettere l'avvio della snapshot rootsnap 

menuentry 'Linux snapshot' {
       insmod gzio
       insmod part_gpt
       insmod btrfs
       set root='hd1,gpt3'
       linux   /rootsnap/boot/vmlinuz-linux root=/dev/partizione rw rootflags=subvol=rootsnap  quiet
       initrd  /rootsnap/boot/initramfs-linux.img
}

dopodichè aggiornare la configurazione di GRUB con 

# grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

Automatico

Per facilitare la gestione lei sottovolumi e delle snapshot del BTRFS Arch offre il pacchetto grub-btrfs, la sua installazione provvederà ad aggiungere tutti i sottovolumi contenenti un sistema Linux al menu di grub. 

# pacman -S grub-btrfs

Ogni volta che si vorrà aggiornare grub con nuovi subvolumi basterà dare il seguente comando 

# grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg


Ripristinare GRUB

Aggiornando la propria distribuzione Linux, il proprio boot loader o installando un altro sistema operativo (es. Windows) può capitare di sovrascrivere il MBR.

Avviare il computer con un liveCD/DVD o USB:

Ipotizziamo di avere una partizione / chiamata /dev/sda2 e nessuna /boot

Creiamo i seguenti mount point 

# sudo su
# cd /mnt
# mkdir sda2
# mount /dev/sda2 /mnt/sda2

Se utilizziamo una scheda madre UEFI andrà montata anche la partizione efi (solitamente è la prima partizione del disco sda1) 

# mount /dev/sda2 /mnt/sda2/boot/efi

Se necessario editiamo il file di configurazione di grub 

 # nano /mnt/sda2/boot/grub/grub.cfg

arch-chroot

Se stiamo utilizzando un sistema basato su Arch Linux, utilizzando l'utility arch-chroot presente nel pacchetto arch-install-scripts potremo automatizzare il processo di chroot con un solo comando 

# arch-chroot /mnt/sda2

Manuale

# mount --rbind /dev /mnt/sda2/dev
# mount -t proc /proc /mnt/sda2/proc
# mount -t sysfs /sys /mnt/sda2/sys/

Eseguiamo il vero e proprio chroot in /dev/sda2 

# chroot /mnt/sda2

Reinstallazione

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

Riavvio del sistema

Usciamo dal chroot, smontiamo la partizione e riavviamo il sistema 

# exit
# umount /mnt/sda1/proc
# umount /mnt/sda1/dev
# umount /mnt/sda1
# systemctl reboot

Networking

Manuale

net-tools

Storica serie di utility per gestire le interface di rete, presente da decenni nell'installazione base della maggior parte delle distribuzioni Linux, ma attualmente considerata obsoleta. Tra i suoi comandi principali: arp, hostname, ifconfig, iptunnel netstat e route.

Attivare l'interfaccia di rete eth0 ed assegnarle l'indirizzo ip 192.168.0.2 

# ifconfig eth0 192.168.0.2 up

Disattivare l'interfaccia di rete eth0 

# ifconfig eth0 down

Assegnare manualmente un gateway (es.: 192.168.0.1) alla rete 

# route add default gw 192.168.0.1

Ovviamente occorrerà aggiungere un server DNS al file /etc/resolv.conf per la risoluzione degli indirizzi.

iproute2

Conversione comandi da net-tools a iproute2
net-tools iproute2 Note
ifconfig ip addr, ip link Address and link configuration
route ip route Routing tables
arp ip neigh Neighbors
iptunnel ip tunnel Tunnels
nameif, ifrename ip link set name Rename network interfaces
ipmaddr ip maddr Multicast
netstat ss, ip route Show various networking statistics
brctl bridge Handle bridge addresses and devices

Elencare gli indirizzi IP: 

# ip addr

Mostra le informazioni di una specifica interfaccia di rete 

# ip addr show eth0

Aggiungere un indirizzo all'interfaccia eth0: 

# ip addr add 192.0.2.10/24 dev eth0

Cancellare un indirizzo associato all'interfaccia eth0: 

# ip addr delete 192.0.2.10/24 dev eth0

Attivare l'interfaccia eth0: 

# ip link set dev eth0 up

Disattivare l'interfaccia eth0: 

# ip link set dev eth0 down

Svuotare la cache arp per tutte le interfacce: 

# ip neigh flush all

Aggiungere una rotta che passa per gateway 192.0.2.1 

#ip route add default via 192.168.0.1

Aggiungere una rotta che passa per gateway 192.168.2.1 per l'interfaccia 10.0.2.0 

# ip route add 10.0.2.1/24 via 192.168.0.1 dev enp0s3

Aggiungere una rotta che passa per gateway 192.168.2.1 per l'interfaccia 10.0.2.0 

# ip route del 10.0.2.0/24 via 192.168.0.1 dev enp0s3

Mostrare la tabella di routing 

# ip route show

Systemd

systemd-networkd è un demone, parte di systemd, che gestisce la configurazione della rete.

Esempi di configurazione

Per prima cosa sarà necessario abilitare il servizio 

# systemctl start systemd-networkd.service

DHCP

/etc/systemd/network/20-wired.network 

[Match]
Name=enp1s0
[Network]
DHCP=yes

IP statico

/etc/systemd/network/20-wired.network 

[Match]
Name=enp1s0
[Network]
Address=10.1.10.9/24
Gateway=10.1.10.1
DNS=10.1.10.1

Wireless adapter

Per potersi connettere a connessioni WIFI è necessario installare e configurare un'ulteriore applicazione dedicata come iwd o wpa_supplicant per l'autenticazione alla rete.

/etc/systemd/network/25-wireless.network 

[Match]
Name=wlp2s0
[Network]
DHCP=yes
IgnoreCarrierLoss=3s


Rinominare l'interfaccia di rete

Invece che impostare una regola su udev è possibile usare un file di testo .link nel seguente modo

/etc/systemd/network/10-ethusb0.link 

[Match]
MACAddress=12:34:56:78:90:ab
[Link]
Description=USB to Ethernet Adapter
Name=ethusb0

Wifi

Programmi WEXT nl80211 WEP WPA
wireless_tools Sì No Sì No
iw No Sì Sì No
wpa_supplicant Sì Sì No Sì
iwd/iwgtk No Sì No Sì

NetworkManager

NetworkManager è una utility che si è imposta come standard per la configurazione della reti Linux (LAN e Wifi)

Si compone di un demone, un'interfaccia da riga di comando (nmcli) ed un'interfaccia di configurazione basata su un menu testuale (nmtui).

I principali desktop enviroment come GNOME e KDE Plasma possiedono una utility grafica che consente loro di configurare graficamente le reti basandosi su NetworkManager.

Installazione

# pacman -S networkmanager 
# systemctl enable NetworkManager
# systemctl start NetworkManager

Configurazione

  • Menu di configurazione: qualora si utilizzi un sistema privo di interfaccia grafica e si desideri configurare una rete wifi si consiglia caldamente l'utilizzo dell'applicazione nmtui
  • Per chi dovesse prediligere la configurazione manuale: nmcli


Alternative

Condividere la connessione

Abilitazione del forwarding dei pacchetti

$ sudo echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

Per rendere il forwarding definitivo editare il file /etc/sysctl.conf modificando come segue il parametro net.ipv4.ip_forward: 

net.ipv4.ip_forward = 1


Mascheramento dei pacchetti

$ sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE

eth0 non è un parametro fisso, identifica l'interfaccia con la quale il PC si connette ad Internet

Per applicare automaticamente tale regola ad ogni riavvio 

# iptables-save > /etc/iptables.ipv4.nat
# iptables-restore < /etc/iptables.ipv4.nat

Moduli kernel

Assicurarsi che siano caricati i seguenti moduli: 

# modprobe ip_tables
# modprobe ip_conntrack
# modprobe iptable_nat
# modprobe ipt_MASQUERADE

Condivisione tramite rete ethernet

Configurazione scheda di rete interna

Assegnare un IP statico alla scheda ethernet con la quale si vuol condividere la connessione. 

# ifconfig eth1 192.168.5.1 netmask 255.255.255.0 up

Per rendere tale configurazione permanente sarà necessario editare il file /etc/network/interfaces ed aggiungere la seguente configurazione 

auto eth1
iface eth1 inet static
address 192.168.5.1
netmask 255.255.255.0

Condivisione tramite rete WI-FI

Configurazione scheda wireless

Se non si desidera cifrare la rete e proteggerla con una password sarà sufficiente eseguire questi comandi. 

# iwconfig wlan0 mode Master
# iwconfig wlan0 ESSID ReteGOLEM
# iwconfig wlan0 enc off
# ifconfig wlan0 192.168.5.1 netmask 255.255.255.0 up

Per rendere tale configurazione permanente sarà necessario editare il file /etc/network/interfaces ed aggiungere la seguente configurazione 

iface wlan0 inet loopback
address 192.168.5.1
netmask 255.255.255.0
Proteggere la connessione WI-FI

Installare il programma hostapd 

# pacman -S hostapd

Configurare hostapd modificando /etc/hostapd/hostapd.conf 

# Interfaccia di rete
interface=wlan0
# Driver della scheda wifi usata (non tutte le schede sono supportate)
driver=nl80211
# Nome della rete (SSID)
ssid=ReteGOLEM
hw_mode=g
# Canale di trasmissione
channel=6
macaddr_acl=0
# Righe per la protezione
auth_algs=1
ignore_broadcast_ssid=0
wpa=2
# Password del wifi
wpa_passphrase=password
wpa_key_mgmt=WPA-PSK
wpa_pairwise=TKIP
rsn_pairwise=CCMP

Editare il file /etc/default/hostapd per impostare hostapd.conf come file di configurazione predefinito, modificando la riga DAEMON_CONF="": 

DAEMON_CONF="/etc/hostapd/hostapd.conf"

Assegnazione automatica degli IP ai client

# pacman -S dhcp

Editare /etc/dhcpd.conf aggiungendo la configurazione per la rete interna (es.: eth1 o wlan0): 

subnet 192.168.5.0 netmask 255.255.255.0 {
range 192.168.5.100  192.168.5.200;
option domain-name-servers 8.8.8.8;
}

Container

Toolbox

Toolbox è un tool che permette di creare ed utilizzare container che si integrano col sistema host accedendo ad ogni sua risorsa: directory home dell'utente, X11/Wayland, networking, periferiche esterne. Tutto senza dover mettere mano a nessun file di configurazione. È il modo più semplice per di integrare più distribuzioni all'interno di una stessa macchina Linux.

Immagini

Comandi

Creare un container 

$ toolbox create -i quay.io/toolbx-images/rhel-toolbox:9.1 -c redhat

Entrare in un container 

$ toolbox enter redhat

Fermare un container 

$ podman stop nome_macchina

Rimuovere un container 

$ toolbox rm -f redhat

Rimuovere un container e la sua immagine 

$ toolbox rmi redhat

Esaminare la lista dei container e delle immagini disponibili 

$ toolbox list

Permettere agli utenti non root di utilizzare i container 

$ sudo sh -c 'echo "username:100000:65536" >> /etc/subuid'
$ sudo sh -c 'echo "username:100000:65536" >> /etc/subgid'

Abilitare l'host al forwarding di X11 per le applicazioni che richiedono Xorg 

# xhost +

Eseguire un comandi all'interno di un container 

$ toolbox run -c redhat libreoffice

LXC

Linux Container (LXC) permette di virtualizzare uno o più container Linux su un singolo host LXC, gestendone virtualmente RAM, CPU, socket e rete.

È estremamente utile quando si ha bisogno di isolare dei servizi dal sistema host: es.: server web, imap, smtp...

Installazione

Installare LXC 

# pacman -S lxc lxc-templates lxcfs lxd

Comandi

Lista dei container installati 

lxc-ls -f

Installare un container scegliendo l'immagine dalla lista di quelli disponibili 

lxc-create -n playtime -t download

Se sapete già di quale container avete bisogno sarà possibile scaricarlo direttamente 

lxc-create -n playtime -t download -- --dist archlinux --release current --arch amd64

Far partire il container chiamato debian 

lxc-start debian

Entrare dentro il container chiamato debian 

lxc-attach debian

Fermare l'esecuzione del container chiamato debian 

lxc-stop debian

Rimuovere il container chiamato debian 

lxc-destroy debian

Eseguire un comando dentro il container chiamato debian 

lxc-attach --name debian nano


Rete Bridge

Nel caso si debbano usare servizi da tenere esposti su Internet potrebbe essere conveniente utilizzare una rete bridge piuttosto che NAT.

Configurazione rete bridge.

Alternative

Fonti software alternative

Nella rara eventualità che si necessiti di un programma non presente né nei repository ufficiali, né su AUR è possibile optare per una delle seguenti opzioni.

AppImage

Scaricate qualsiasi pacchetto disponibile su appimage.github.io e rendetelo eseguibile. 

$ chmod a+x nomeprogramma.AppImage

Non resta che eseguirlo col seguente comando o con un doppio click 

$ ./nomeprogramma.AppImage


Flatpak

Concepito per essere una sorta di Google Play Store per GNOME, è possibile installare programmi provenienti da flatpak utilizzando i normali gestori grafici di pacchetti basati su packagekit come Gnome Software o Discover di Plasma.

Installazione 

# pacman -S flatpak

Abilitazione del repository ufficiale del progetto (software di terze parti potrebbe richiedere di aggiungere altri repository) 

# flatpak remote-add --if-not-exists flathub https://flathub.org/repo/flathub.flatpakrepo

Elenca i repository disponibili. 

$ flatpak remotes

Installa un'applicazione (es.: libreoffice) 

$ flatpak install flathub org.libreoffice.LibreOffice

Esegue un'applicazione (es.: libreoffice) 

$ flatpak run org.libreoffice.LibreOffice

Disinstalla un'applicazione mantenendo i dati. 

$ flatpak uninstall <nome app>

Disinstalla un'applicazione eliminando i dati (nella home utente .var/app/). 

$ flatpak uninstall <nome app> --delete-data

Elimina i dati di tutte le applicazioni disinstallate (nella home utente .var/app/). 

$ flatpak uninstall --delete-data

Disinstalla tutte le applicazioni flatpak installate sul sistema. 

$ flatpak uninstall --all

Cerca ed esegue aggiornamenti per le applicazioni installate. 

$ flatpak update

Aggiorna una singola applicazione. 

$ flatpak update <nome app>

Elenca tutte le applicazioni flatpak installate sul sistema. 

$ flatpak list --app

Elenca i runtime installati. 

$ flatpak list --runtime

Visualizzare le informazioni sulle applicazioni in esecuzione. 

$ flatpak ps

Termina un'applicazione bloccata o danneggiata (l'ID dell'istanza si può ottenere dal comando precedente). 

$ flatpak kill <id istanza>

Tenta la riparare dei pacchetti danneggiati. Necessita dei privilegi di amministrazione. 

$ flatpak repair

Nix

Nix package manager è il gestore di pacchetti utilizzato su NixOS. È possibile però utilizzarlo su qualsiasi distribuzione Linux affiancandone il gestore di pacchetti predefinito.

Nix analizza le istruzioni di compilazione (riproducibili) specificate in un file secondo il suo linguaggio di espressione, i risultati di questa compilazione sono archiviati secondo indirizzi univoci identificati da un hash e completi del loro intero albero delle dipendenze. Si crea così un archivio immutabile di pacchetti che consente aggiornamenti atomici, rollback e installazione simultanea di diverse versioni di un pacchetto.

Guida completa

Installazione

Guida ufficiale

Single-user installation 

$ sudo install -d -m755 -o $(id -u) -g $(id -g) /nix
$ sh <(curl -L https://nixos.org/nix/install) --no-daemon

Aggiungere la riga seguente al .bashrc o al file di configurazione della vostra shell per poter utilizzare i comandi Nix 

$ source $HOME/.nix-profile/etc/profile.d/nix.sh

Canali

Il software è distribuito attraverso in repository chiamati canali nei quali può essere disponibile in forma già precompilata binary cache o come sorgente da compilare. Questi canali determinano la versione dei pacchetti disponibili categorizzandoli nei rami stabile ed instabile.

Ecco di seguito i comandi principali per gestire questi canali

Lista dei canali configurati 

$ nix-channel --list

Aggiungere il canale principale (nixos) 

$ nix-channel --add https://nixos.org/channels/channel-name nixos

Aggiungere altri canali 

$ nix-channel --add https://some.channel/url my-alias

Rimuovere un canale 

$ nix-channel --remove channel-alias

Aggiornare un canale 

$ nix-channel --update channel-alias

Aggiornare tutti i canali 

$ nix-channel --update

Comandi

Cercare un pacchetto 

$ nix search nixpkgs packagename

Installare un pacchetto 

$ nix-env -iA packagename

Vedere i pacchetti installati 

$ nix-env -q

Disinstallare un pacchetto 

$ nix-env -e packagename

Aggiornare tutti i pacchetti 

$ nix-env -u

Snap

È gestore di pacchetti ed un formato per la distribuzione di software ideato da Canonical Ltd. per Ubuntu, ma che adesso può essere utilizzato anche su altre distribuzioni. Consente di installare un'applicazione completa di tutte le sue librerie isolandola dal resto del sistema operativo. Si evitano così possibili conflitti tra applicazioni, permettendo la coesistenza di più versioni di uno stesso programma o libreria.

Su Arch è disponibile su AUR: snapd

Installazione

Installare ed abilitare Snap 

$ yay -S snapd
$ sudo ln -s /var/lib/snapd/snap /snap
$ sudo systemctl start snapd.service
$ sudo systemctl enable snapd.service

Comandi

Cercare un programma 

$ snap find nomeprogramma

Installare un programma 

$ sudo snap install nomeprogramma

Rimuovere un programma 

$ sudo snap remove nomeprogramma

Vedere i programmi installati 

$ snap list

Aggiornare manualmente i pacchetti snap 

# snap refresh


Systemd

systemd-resolved — network name resolution;
systemd-timesyncd — system time synchronization across the network;
systemd/Journal — system logging
systemd/Timers — alternative to cron

Link Utili

Appunti Linux

LFS-BOOK

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