[分享] 在ZFS檔案系統上安裝完整Manjaro

看板Linux作者dobedobedo (DoBe)時間3年前 (2021/06/08 00:27)推噓11(11推 0噓 10→)

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Hi, 最近成功的將完整的 Manjaro KDE edition 成功裝在 ZFS 檔案系統上發現這裡關於 ZFS 的討論很少,於是想分享一下我的安裝經驗原文發在 Manjaro 論壇上,有興趣的也可以去看看 https://t.ly/C141 希望可以多推廣 ZFS 在 Linux 上的使用. 教程上寫的比我實際的情形來得簡單許多. 比如我的 EFI 系統分割是裝在軟體磁碟陣列上, 教程中略過 RAID 設定的部份 ========正文開始======== # 0. 準備 Live Media 隨便找一個支援 ZFS 的版本並下載 ISO 檔將其燒錄成可開機媒介 (USB, DVD 等) # 1. 開機並進入 Live environment 進入 BIOS/UEFI 將你的可開機媒介啟動順序調前並開機進入 Live 環境 # 2. 準備磁碟分割我們要將系統碟至少做下列三個分割區: (1) EFI system partition (ESP): 檔案系統為 FAT32, 大小至少為 512 MB. 圖形介面下記得加入 esp 旗標 (2) SWAP: 檔案系統為 linuxswap, 大小依據記憶體及使用需求而異 (3) ZFS: 使用圖形介面的話將其保留為未格式化, 然後標籤為 Solaris Root 這裡推薦使用 gdisk 做磁碟分割以利於設立正確的標籤 # 3. 建立 ZFS pool 及 dataset ZFS 檔案系統使用虛擬磁碟機的概念, 我們可以將 pool 當作 container, 而 dataset 才是我們用來掛載的檔案系統這裡要注意的是要事先規劃好系統要使用哪種開機加載器 (GRUB 或 systemd-boot), 這將影響到建立 ZFS pool 的參數首先以 sudo modprobe zfs 確認 zfs 模組已加載至核心接著以 ls -lh /dev/disk/by-id 找出我們要用來建立 ZFS 的磁碟分割的 ID 再來使用下列指令來使用該磁碟分割建立 ZFS pool sudo zpool create -f -o ashift=12 \ -O acltype=posixacl \ -O relatime=on \ -O xattr=sa \ -O dnodesize=legacy \ -O normalization=formD \ -O mountpoint=none \ -O canmount=off \ -O devices=off \ -R /mnt \ -O compression=lz4 \ <zfs-pool-name> /dev/disk/by-id/<id-to-partition-partx> 若是你要使用 GRUB 做為開機加載器的話, 使用以下指令 sudo zpool create -d -o ashift=12 \ -o feature@allocation_classes=enabled \ -o feature@async_destroy=enabled \ -o feature@bookmarks=enabled \ -o feature@embedded_data=enabled \ -o feature@empty_bpobj=enabled \ -o feature@enabled_txg=enabled \ -o feature@extensible_dataset=enabled \ -o feature@filesystem_limits=enabled \ -o feature@hole_birth=enabled \ -o feature@large_blocks=enabled \ -o feature@lz4_compress=enabled \ -o feature@project_quota=enabled \ -o feature@resilver_defer=enabled \ -o feature@spacemap_histogram=enabled \ -o feature@spacemap_v2=enabled \ -o feature@userobj_accounting=enabled \ -o feature@zpool_checkpoint=enabled \ <zfs-pool-name> /dev/disk/by-id/<id-to-partition-partx> 則該 ZFS pool 將只支援 GRUB 可使用的功能, 否則到後面執行 grub-install 時會失敗若想使用完整的 ZFS 功能, 推薦使用 systemd-boot 做為開機加載器, 設定上會簡單點接著若有其他的磁碟也想做為 ZFS 使用且該磁碟只有一個磁碟分割區的話, 那在建立 ZFS pool 時直接指定整顆磁碟 (沒有-partx) 即可. 接著我們在已建立的 ZFS pool 底下建立 datasets 用來掛載系統 sudo zfs create -o mountpoint=none <zfs-pool-name>/manjaro sudo zfs create -o mountpoint=/ -o canmount=noauto <zfs-pool-name>/manjaro/root datasets 的層級設計很有彈性, 唯一要注意的是要掛載在 / 的 dataset 一定要加入 -o canmount=noauto 在所有的 ZFS pool 及 dataset 都建立好後, 我們要將其先匯出再匯入, 否則之後掛載會有問題 sudo zpool export <zfs-pool-name> sudo zpool import -d /dev/disk/by-id -R /mnt <zfs-pool-name> -N # 4. 掛載檔案系統先掛載做為 / 的 ZFS dataset sudo zfs mount <zfs-pool-name>/<zfs-dataset-for-root> 若有其他 ZFS datasets 也依樣畫葫蘆將其掛載. 接著再掛載其他非 ZFS 的檔案系統及 ESP 此時注意若開機加載器使用的是 GRUB, 則將 ESP 掛載於 /mnt/boot/efi 下. 若使用 systemd-boot 的話則直接掛載在 /mnt/boot 底下即可. 接著我們要掛在於 / 的 ZFS pool 設定 bootfs 參數, 這樣系統才知道要去哪裡找系統 sudo zpool set bootfs=<zfs-pool-name>/<zfs-dataset-for-root> <zfs-pool-name> 然後為每個 ZFS pool 設定 cachefile 的位置 sudo zpool set cachefile=/etc/zfs/zpool.cache <zfs-pool-name> 最後將 zpool.cache 複製到準系統碟底下, 這樣開機時才會自動掛載 ZFS datasets sudo mkdir -p /mnt/etc/zfs sudo cp /etc/zfs/zpool.cache /mnt/etc/zfs/zpool.cache 接著準系統的磁碟掛載都準備好在 /mnt 之下了. 以上的準備工作應該適用於各個發行版. 接下來的安裝將會以 Manjaro 為主. 其他發行版若有手動安裝的方式應該能自行套用 # 5. 使用官方發佈的 iso-profile 及 basestrap 指令將完整系統安裝到準系統碟如果不想像 Arch 一樣一切從基本系統開始的話, 我們可以用官方發佈的 iso-profile 將完整的系統安裝起來首先先取得 iso-profile git clone https://gitlab.manjaro.org/profiles-and-settings/iso-profiles.git ~/iso-profiles 底下有各個版本的 ISO 資料. 比如說我們想安裝的是 KDE 版本, 我們就查看 ~/iso-profiles/manjaro/kde 這個目錄, 底下應該有如下的檔案結構 desktop-overlay live-overlay -> ../../shared/manjaro/live-overlay Packages-Desktop Packages-Live -> ../../shared/Packages-Live Packages-Mhwd -> ../../shared/Packages-Mhwd Packages-Root -> ../../shared/Packages-Root profile.conf 其中最重要的是 Packages-Desktop Packages-Root 這兩個檔案, 及 desktop-overlay 資料夾那兩個檔案中是該版本所安裝的套件, 而 desktop-overlay 裡是 Manjaro 為該版本所預設的設定檔需要注意的是 Packages-Root 裡面的 KERNEL 套件為核心, 使用者需自行以 linux510 之類的名稱來替換我們接著隨便以任何方法將裡面的套件整理成清單, 要注意 KERNEL-zfs (linux510-zfs) 及 zfs-utils 這兩個套件必須在清單內以提供 ZFS 支持接著以 basestrap 安裝所有清單內的套件 sudo basestrap /mnt <所有所需套件> 安裝完之後, 再將 desktop-overlay 裡的所有東西複製到 /mnt 底下, 系統就算基本安裝完了. 我們還得先做些基本設定以確保系統能正常運作第一件事是編輯 /etc/fstab 以讓系統自動掛載其他非 ZFS 檔案系統, 再來是在 initramfs 中加入 ZFS 的支持, 並且安裝開機加載器及啟動必要的 systemd 服務在進入 chroot 環境之前, 我們先以 ls -lh /dev/disk/by-uuid 找出其他分割區的 UUID 接著執行 sudo manjaro-chroot /mnt /bin/bash 以 bash 進入 /mnt 的 chroot 環境接著編輯 /etc/fstab, 內容大概如下 # Static information about the filesystems. # See fstab(5) for details. # <file system> <dir> <type> <options> <dump> <pass> UUID=1A66-24E1 /boot vfat defaults 0 0 UUID=5af3f596-1068-457f-9d64-4db5aa649caa none swap defaults 0 0 UUID=388de0df-1d0b-4f78-b6a7-2888859d3fa1 none swap defaults 0 0 再來我們編輯 /etc/mkinitcpio.conf 檔案以對 initramfs 加入 zfs 支持找到 HOOKS 那行, 並在 keyboard 及 filesystem 之間加入 zfs, 內容大概如下 HOOKS=(base udev autodetect modconf block keyboard zfs filesystems fsck) 接著執行 mkinitcpio -P 以重新建立 initramfs 供開機使用接著安裝開機加載器. 如果使用 GRUB 的話, 執行 grub-install --target=x86_64-efi --efi-directory=/boot/efi --bootloader-id=Manjaro grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg 如果使用的是 systemd-boot 的話, 執行 bootctl install 然後建立 /boot/loader/entries/manjaro5.10.conf 的 entry 設定檔, 內容大約如下 title Manjaro Linux 5.10 linux /vmlinuz-5.10-x86_64 initrd /amd-ucode.img initrd /intel-ucode.img initrd /initramfs-5.10-x86_64.img options zfs=zroot/manjaro/root rw 此設定檔也可以透過安裝 systemd-boot-manager 並執行sdboot-manage gen 來自動産生接著啟動必要的 systemd 服務使系統能自動掛載 ZFS datasets systemctl enable zfs.target systemctl enable zfs-import-cache systemctl enable zfs-mount systemctl enable zfs-import.target 接著啟動顯示管理員 (display manager) 的服務使系統能直接在開機時進入桌面環境以 KDE 版本為例, 其預設的顯示管理員為 SDDM, 因此我們啟動 systemctl enable sddm.service 最後, 我們需要在系統産生 hostid 的設定檔, 否則系統在關機或重開機的過程中會無法卸載 ZFS 執行 zgenhostid $(hostid) 至此為止, 系統已安裝完成且可正常運作. 下一步我們將客製化系統. # 6. 設置系統並新增一般使用者以下的設置流程應該也適用其他發行版. 我們將設定鍵盤配置, 系統語言, 時區, 系統時鐘, 主機名稱, 主機名稱設定檔, 開啟管理員權限, 網路功能, 時間同步功能及 Root 密碼接著上面的流程, 我們還是在 chroot 環境之下 6.1 鍵盤配置鍵盤配置的清單位於 /usr/share/kbd/keymaps 底下. 鍵盤配置的設定檔位於 /etc/vconsole.conf 預設為 US 鍵盤, 內容為 KEYMAP=us FONT= FONT_MAP= 若想改用其他如德國鍵盤配置, 將 us 改為 de 即可 6.2 系統語言編輯 /etc/locale.gen 檔案, 將想使用的語言 ( 如 zh-TW.UTF-8) 去掉註解, 然後執行 locale-gen 然後編輯 /etc/locale.conf 檔案, 將 LANG 參數設定為指定的語言 6.3 時區時區列表位於 /usr/share/zoneinfo/ 之下. 如要設定為臺灣時區, 我們可將 /usr/share/zoneinfo/Asia/Taipei 符號連結到 /etc/localtime ls -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Taipei /etc/localtime 6.4 系統時鐘讓系統使用 UTC 加上時區資訊的方式記錄時間 hwclock --systohc --utc 6.5 主機名稱設定主機名稱 echo 主機名稱 > /etc/hostname 6.6 主機名稱設定檔編輯 /etc/hosts, 內容大約如下 127.0.0.1 localhost ::1 localhost 127.0.1.1 主機名稱.localdomain 主機名稱如果系統使用靜態 IP 連接網路的話, 將 127.0.1.1 改成該 IP 即可 6.7 設定管理員權限此步驟是為了讓 wheel 群組的成員有管理員權限執行 visudo 然後找到 %wheel ALL=(ALL) ALL 的行並移除開頭的註解符號按 ESC+shift+z+z 存檔並離開 6.8 開啟網路功能 systemctl enable NetworkManager 6.9 開啟時間同步功能 systemctl enable systemd-timesyncd 6.10 設定 Root 密碼 passwd 6.11 建立一般使用者 useradd -m -G lp,network,power,sys,wheel -s /bin/bash 使用者名稱 passwd 使用者名稱若不想讓使用者有管理員權限的話, 不要加入 wheel 群組即可至此我們已完成所有系統設定. 可輸入 exit 離開 chroot 環境 # 7 卸載檔案系統並匯出 ZFS pool ZFS pool 必須要先匯出, 否則在重開機後掛載將出現問題首先先卸載非 ZFS 檔案系統 (如 /boot) sudo umount 掛載點再來卸載所有 ZFS datasets sudo zfs unmount -a 最後匯出所有 ZFS pool sudo zpool export <zfs-pool-name> 接著就能重新開機, 系統應當能正常運作並進入桌面環境了. # 設定例行性資料擦洗例行性資料擦洗 (data scrubbing) 是維持 ZFS pool 良好的秘訣. 使用者可自行建立 systemd 服務與計時器來安排例行性資料擦洗 Arch Linux 及其分支發行版可安裝 AUR 套件 systemd-zpool-scrub. 該套件會建立 zpool scrub 的 systemd 服務及計時器, 預設為每週排程啟動計時器的指令為 sudo systemctl enable zpool-scrub@<zfs-pool-name>.timer ========心得======== ZFS 是個先進的檔案系統, 有許多優秀的功能能防止資料損毀, 並提供了相當的彈性. 以上的流程主要為 Manjaro, 但在準備磁碟分割及 ZFS dataset 的部份應適用於各發行版. 使用者可在安裝系統及客製化的部份根據各發行版自行調整. 希望以上教程能幫助推廣 ZFS 在 Linux 上的普及. -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 109.171.229.79 (沙烏地阿拉伯) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Linux/M.1623083242.A.53A.html ※ 編輯: dobedobedo (109.171.229.79 沙烏地阿拉伯), 06/08/2021 00:29:04

推

Jerr

06/08 01:37, 3年前 , 1^F

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※ 編輯: dobedobedo (109.171.229.79 沙烏地阿拉伯), 06/08/2021 02:52:57

推

mihonisizumi

06/08 18:57, 3年前 , 2^F

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mihonisizumi

06/08 18:58, 3年前 , 3^F

06/08 18:58, 3^F

我看到的資訊是 Btrfs 目前的穩定性還不夠 (尤其是在RAID上), 且不支援 native encryption. 有些工具如 btrfs check 還會造成磁碟問題. XFS 的話看到是對大檔案的處理速度相當快, 但不適合用於儲存很多小檔案. ZFS 大概只是因為 licence 問題所有比較沒有普及, 但他在功能上應該算得上最先進的. 他在設計時就是 128 位元架構, 所以不用擔心未來系統擴充的問題. ※ 編輯: dobedobedo (109.171.229.79 沙烏地阿拉伯), 06/08/2021 22:23:49

推

bamchisu

06/08 23:28, 3年前 , 4^F

06/08 23:28, 4^F

推

s9209122222

06/09 00:17, 3年前 , 5^F

06/09 00:17, 5^F

以家用使用者來說 EXT4 沒什麼問題. 使用其他檔案系統只是為了更優化的效能及其他資料管理的目的. ※ 編輯: dobedobedo (109.171.229.79 沙烏地阿拉伯), 06/09/2021 21:28:02

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Hurricaneger

06/11 01:58, 3年前 , 6^F