Алексей Федорчук - Linux Mint и его Cinnamon. Очерки применителя

Физические тома объединяются в группу томов (VG — Volume group), которая выступает как единое целое и может рассматриваться как логическиий аналог raw-накопителя. И, подобно последнему, делится на разделы — поскольку над физикой мы уже поднялись, они назваются логическими томами (LV — Logical volume). А уж те — опять-таки на «куски», которые, как нетрудно догадаться, носят имя логических экстентов (LE — Logical extent). По размеру логический экстент равен экстенту физическому, которому он ставится в соответствие — однозначно, но одним из двух методов:

   1. линейным (linear mapping), когда логические экстенты последовательно привязываются к физическим сначала первого физического тома, потом второго, и так далее, подобно линейному режиму RAID;

   2. «черезполосным» (striped mapping), при котором «куски» логических экстентов (так называемые блоки чередования, по умолчанию равные 4 КБ) распределяются по физическим экстентам чередующихся физических томов.

Последний метод, сходен с расщеплением данных в RAID Level 0 и, подобно последнему, теоретически способствует быстродействию дисковых операций. При этом очевидно (и важно в контексте дальнейшего развития сюжета), что размер логического тома с чередованием не может быть больше наименьшего из входящих в него томов физических.

В ходе создания собственного хренилища LVM, оказалось, что существует ещё и метод зеркалирования. Надо полагать, что это некое подобие RAID Level 1. Но, поскольку для меня это не актуально, выяснением деталей не занимался.

Вне зависимости от метода соответствия логических и физических экстентов, логические тома предназначены для того, чтобы нести на себе файловые системы, подобно обычным дисковым разделам, причём точно те же самые — любые нативные для Linux'а: ext2/ext3/ext4, XFS, ReiserFS, JFS.

На этом терминологическое введение можно считать законченным — перехожу к описанию действий по организации хранилища данных.

Пакет LVM2, предоставляющий утилиты CLI для работы с логическими томами, устанавливается в Mint по умолчанию. Однако, как говорилось выше, LVM — не тюрьма народов, и не заставляет применителя её зубрить полсотни команд этого пакета (я почти не преувеличиваю — их там 48). Потому что в репозиториях доступна графическая оболочка, интегрирующая все их функции — system-config-lvm. В скобках замечу, что это не просто самая распространённая «морда» к утилитам lvm2, но и единственная активно развиваемая в настоящее время. Так что перво-наперво её следует установить, что я и проделал:

$ apt install system-config-lvm

После установки программа под именем Управление логическими томами обнаружилась в секции Администрирование главного меню Cinnamon, откуда и была запущена после ввода пароля, демонстрируя в моём случае такую картину:

Правда, здесь надо учесть, что перед её запуском я через fdisk установил ID разделов, предназначенных на растерзание LVM, равным 8e. Что в принципе не обязательно — это можно сделать и в графической оболочке, нажав кнопку Инициализировать раздел:

Однако сам раздел должен быть создан заблаговременно — зафиксировав курсор на неразмеченном пространстве, можно видеть, что кнопка инциализации просто не активна:

Вне зависимости от того, каким способом были инциализированы разделы, первым шагом после этого будет создание группы томов посредством фиксации одного из инициализированных разделов (я сделал это для самого «жирного») и нажатия кнопки Создать новую:

В вызываемой её панели достаточно задать какое-либо имя для группы томов, желательно осмысленное, например:

Впрочем, можно и изменить размер физического экстента в диапазоне от 2 до 1024 МБ — если, конечно, точно знаете, что это нужно (я — так не уверен, поэтому все остальные параметры оставил умолчальными):

После этого я полюбовался на физический и логический вид группы томов (состоящей пока из одного физического тома, раздела /dev/sda3):

После чего занялся добавлением в группу физических томов — то есть в моём случае разделов /dev/sdb1 и /dev/sdc1. Для чего просто указывается группа, в которую надо добавить соотвтетсвующее устройство — поскольку группа у меня одна, то и ломать тут голову не над чем:

По завершении компоновки группы томов она стала выглядеть таким образом:

Теперь настал черёд поделить эту группу на логические тома. Оно сводится к

   • определению имени тома (опять таки желательно осмысленного — на следующем скриншоте рассмотрен пример тома для текущих проектов);

   • заданию метода соответствия логических экстентов физическим — в примере «чересполосного»;

   • числа «полос» — поскольку в группе томов участвует три устройства, значение его очевидно;

   • размера блока чередования — я сохранил умолчальные 4 килобайта, но его можно увеличить до 512 КБ (опять же не знаю, нужно ли это):

Затем я задал размер тома и файловую систему для него — в моей системе доступны ext всех видов и XFS:

После чего осталось указать условия монтирования тома точку для оного:

Нажав OK, я получил сообщение, что и такой точки не существует и предложение её создать, от которого, разумеется, невозможно отказаться:

Тем же манеров был создан том для размещёния виртуальных машин — как мне объяснили резонные люди, для них быстродействие дисковых операций также важно. На этом лимит томов с чередованием у меня был исчерпан, и оставшееся пространство я разделил на два «линейных» тома — под старые, но периодически нужные проекты, и под всякую всячину типа мультимедии:

После чего физическая и логическая картины моей группы томов стали выглядеть так:

Оставалось перезагрузиться (для страховки, можно было заказать и немедленное монтирование томов) и начать заполнять тома данными из бэкапов, разумеется, сделанных до начала не только развлечений с LVM, но и до установки Rebecca.

Mint и ZFS

Соедующая серия очерков посвящена ZFS — универсальной системе размещёния данных, интегрирующей в себе собственно файловую систему и технологию управления дисковыми массивами и логическими томами. Если softRAID и LVM посвящено множество сетевых материалов, то тема ZFS в Linux'е (так называемая ZFS on Linux) на русском язые освящена существенно слабее. Поэтому я и решил остановиться на ней подробно.

Общее введение

Одна из главнейших задач при работе на компьютере — манипулирование данными: создание, модификация, копирование, перемещёние и так далее. И тут первое — это организация их размещёния. Это понятие включает в себя широкий круг частных вопросов — схемы дисковой разметки, управления дисковыми массивами и логическими томами, файловые системы и их монтирование в файловую иерархию. Они тесно связаны между собой, но традиционно решаются каждая с помощью собственного инструментария.

Однако в последние годы в Linux’е получили распространение интегрированные системы размещёния данных, объединяющие в себе и файловые системы, и задачи управления массивами и томами, и даже, частично, задачи разметки дисков. Такие системы существовали очень давно — со времен доисторического UNIX’а, но были они проприетарными. ZFS же, разработанная фирмой Sun для своей ОС Solaris, ныне распространяется свободно, под лицензией CDDL. Благодаря чему была портирована на FreeBSD, а в последние годы нативно поддерживается и в Linux’е.

Именно ZFS on Linux и будет героиней нашего романа, и не только в силу своих несравненных достоинств. А во-вторых, развитие проекта ZFS on Linux блестяще демонстрирует торжество инженерного разума над юридической заумью. И потому являет собой просто замечательный литературный сюжет, мимо которого не в силах пройти ни один сочинитель в жанре технологической новеллы. И начать этот сюжет надо издалека.

Дисковая разметка

Говорят, что во времена далекие, теперь почти былинные, файловых систем не было: информация на носители записывалась побитно, без всякой организации в именованные её наборы. Впрочем, такой способ записи данных применялся и много позднее — например, при резервном копировании на стриммерные ленты. Можно обходиться без файловых систем и при записи на стандартные блочные устройства — винчестеры, SSD, компакт-диски.

Однако в большинстве случаев данные на носителях блочного типа организуются в виде файлов, а файлы объединяются в файловые системы — плоские, как в древнем DOS’е, древовидные, как во всех UNIX-подобных операционках, или, так сказать, «многодревные», как в Windows. Каковые могут быть созданы непосредственно на носителе как raw-устройстве, но обычно накладываются на дисковые разделы.