Алексей Федорчук - Linux Mint и его Cinnamon. Очерки применителя

Винчестер у меня служит для экспериментальных целей, и потому разметка его постоянно меняется, да и к нашей теме не относится. За исключением того, что первые 32 ГБ диска выделены в раздел/dev/sdd1, служащий swap'ом для всех моих систем.

Очевидно, что организация хранилища из трёх устройств требовала их объединения тем или иным способом. И поначалу напрашивался выбор ZFS: эту систему хранения данных я люблю, более-менее знаю, и включал её поддержку в сборки своих вариантов Mint 17. Однако тут модули ZFS у меня неожиданно с первого раза не собрались. Правда, проблема решилась (благодаря помощи Станислава Шрамко aka stanis, о чём пойдёт речь в следующем очерке), однако, как говорится, осадок остался. Ибо случай этот послужил напоминанием не только о бренности бытия, но и птичьих правах, на которых существует ZFS on Linux.

В своё время, более десяти лет назад, я очень увлекался технологией LVM, тогда ещё 1-й версии. Потом я это дело забросил по двум причинам. Во-первых, во времена винчестеров с PATA-интерфейсом было очень сложно сконфигурировать многодисковую систему LVM без деградации производительности. Во-вторых, инструментарий CLI для создания такой системы и последующего управления ею показался мне при использовании в «домашних» условиях неоправданно сложным — особенно в сравнении с появившейся вскоре ZFS.

Ныне, в эпозу безраздельного господства SATA-накопителей, первое препятствие к применению LVM отпало полностью. Что касается второго, то оно во многом сглаживается наличием графических оболочек, изолирующих применителя от низкоуровневых команд. Одну из которых system-config-lvm, я и использовал нынче.

С тех пор, как я имел дело с LVM, появилась LVM2, предоставляющая ряд дополнительных возможностей, таких, как расширение логического тома на вновь подключённые физические тома. Однако суть технологии, терминология, утилиты CLI для работы с LVM почти не изменились. Да и в сети можно найти много не менее подробных, но более свежих материалов по теме. Так что на этих вопросах останавливаться не буду, ограничившись маленьким терминологическим конспектом.

Сама по себе система LVM — уровень абстракции между физическими носителями (дисками, их разделами и массивами) и обычными файловыми системами. Она позволяет объединять в логические тома разделы с разных дисков, изменять их размер в сторону увеличения (за счёт присоединения новых накопителей) и, с некоторыми оговорками, уменьшения. В основе её лежит понятие физического тома (PV — Physical volume). Это — обычный дисковый раздел, для которого устанавливается идентификатор типа (ID) 8e. Вопреки написанному в некоторых сетевых материалах, целый диск как raw-устройство типа /dev/sd? в качестве физического тома выступать не может. Другое дело, что созданный на нём раздел с ID 8e может занимать и весь диск и даже RAID, программный или аппаратный.

Физический том делится на «куски», именуемые физическими экстентами (Physical Extent, PE — по традиции оставлю этот термин без перевода, так как предлагаемый русскоязычной Википедией диапазон может ввести в заблуждение). Это — нечто вроде аналогов физических блоков (секторов) обычного винчестера, их размер по умолчанию 4 МБ, но может быть изменён в обе стороны.

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: