Перенос boot раздела на USB флешку

Предисловие

Прочитав заголовок, некоторые читатели зададут вопрос «А зачем….!?». Эксперимент по переносу boot раздела на USB флешку или microSD карту может показаться странным и бесполезным, но железо от именитых производителей иногда создает трудности и заставляет искать нестандартные пути решения.

Обновление: все действия были протестированы на Proxmox VE 8.1.4

В качестве домашнего NAS я использую HP MicroServer Gen8. В этой «крохе» возможно установить только 5 дисков SATA, при этом загрузка системы возможна только с основной корзины (из 4-х дисков). Использование 5-го диска не было предусмотрено производителем и устанавливается он вместо DVD привода.

Корзина из 4-х дисков давно себя исчерпала и в основном используется как хранилище. Новые идеи требуют от сервера высокой скорости дисковой системы, а именно использование SSD и NVMe.

Дисков должно быть больше, больше….

Для расширения возможностей в сервер было установлено новое железо:

1. в качестве 5-го диска был установлен SSD диск для нужд docker контейнеров. Разъем для 5-го диска работает как SATA2. Пиковая прямолинейная скорость невысокая, но SSD диск дает значительный прирост в IOPS в сравнении с обычными HDD;
2. m2 NVMe диск через переходник в слот расширения pci-e под операционную систему Proxmox VE и образы виртуалок.

К сожалению возможности по выбору устройств для загрузки ОС сильно ограничены в HP MicroServer Gen8. В качестве загрузочных устройств можно выбрать: основная корзина HDD, CD\DVD привод, USB флешка и microSD карточка. Дело за малым — добавить возможность загрузки с любого носителя, установленного на сервере.

В качестве отправной точки для загрузки была выбрана USB флешка. Если на нее разместить только загрузочную запись, то нагрузка на карточку будет небольшая и работать она будет «вечно». Главное на USB флешку можно установить загрузчик (например Grub) и у сервера появляется возможность загружать операционную систему с любого носителя.

Весь описанный процесс по установки загрузчика Grub на USB флешку также применим, если вместо USB флешку использовать MicroSD карту.

Установка USB флешки

Внутри сервера на материнской плате расположен слот под внутренний USB.

Была выбрана USB флешка объемом 4 ГБ. Свободное пространство предварительно разбито на 2 раздела:

1. 512 МБ — boot раздел
2. Свободное пространство 2-го раздела можно использовать как небольшое дополнительное хранилище.

# Посмотреть список всех разделов
lsblk

# На моей системе USB флешка - /dev/sdc
# Если необходимо, флешку можно предварительно очистить
# ВНИМАНИЕ! Проверьте, что у вас флэшка тоже /dev/sdс, иначе исправьте!!!
dd if=/dev/zero of=/dev/sdc bs=1M status=progress

# Разбивка на разделы
fdisk /dev/sdc
# Посмотреть все разделы: p <Enter>
# Удалить все разделы
#    Command: d <Enter> (Повторить, если несколько разделов)
# Создать 1-ый раздел: 
#    Partition type: p <Enter>
#    Partition number: <Enter>
#    First sector: <Enter>
#    Last sector: +512M <Enter>
# Создать 2-ый раздел: 
#    Partition type: p <Enter>
#    Partition number: <Enter>
#    First sector: <Enter>
#    Last sector: <Enter>
# Установить флаг Boot на первый раздел
#    Command: d <Enter>
#    Partition number: 1 <Enter>
# Проверить разбивку разделов: 
#    Command: p <Enter>
# Сохранить и выйти:
#    Command: w <Enter>
# Выйти:
#    Command: q <Enter>

# Отформатировать разделы
mkfs.ext2 /dev/sdc1
mkfs.ext3 /dev/sdc2

Установка microSD карточки не сложная. Для этого необходимо снять крышку и установить карточку в разъём, легкодоступный на материнской плате.

Внутренний USB разъем находится справа от слота microSD.

Подготовка: загрузка Live CD и подключение через ssh

В начальном состоянии на NVMe диск была установлена операционная система Proxmox VE. В ходе последовательных операций будет установлен загрузчик Grub и перенесем boot раздел на USB флешку.

Важно! Перед началом работ не забываем сделать Backup.

1) Загрузка с установочного диска Proxmox VE

1. Выбрать Advanced Options
2. Выбрать Rescue Boot

Proxmox загрузится автоматически с раздела, на котором он установлен.

Proxmox будет доступ как через Web интерфейс, так по ssh. В моём случае Proxmox доступен по адресу 192.168.23.252

2) Подключение по ssh к Proxmox VE

В качестве клиента я выбрал PuTTY

Вводим логин root и пароль

Установка Grub на USB флешку

Важно! Перед началом работ не забываем сделать Backup.

На USB флешку будет установлена только загрузочная запись Grub. Папк /boot останется в корне основного раздела Proxmox VE и не будет переносится на флешку.

1) Поиск разделов для установки

Для поиска разделов необходимо ввести команду:

lsblk

Необходимо найти название разделов:

1. Раздел с установленной операционной системой
   В моем случае это /dev/pve/root
2. Раздел USB флешки
   В моем случае это /dev/sde

2) Backup папки boot и удаление её содержимого

Выполним копирование папки boot и очистим ее

cp -R -a /backup /backup.bak
cd /backup && rm -rf *

3) Установка grub на USB флешку

grub-install --recheck /dev/sde

4) Копирование содержимого /boot.bak в новый /boot в корне Proxmox VE

1. Скопировать все папки и файлы /boot.bak, кроме grub
2. Из папки /boot.bak/grub скопировать папки и файлы:
   • fonts
   • i386-pc
   • locale
   • x86_64-efi
   • unicode.pf2
3. Продублировать содержимое boot на флешку (не обязательно)

mkdir /mnt/tmp
mount /dev/sde /mnt/tmp
cp -R -a /boot /mnt/tmp/boot
umount /mnt/tmp

5) Обновление конфигурации Grub

update-grub

6) Перезагрузка

reboot

Не забываем извлечь загрузочный диск

Старый способ: Загрузка Ubuntu Live CD и установка Grub

1) Загружаем Ubuntu с Live CD
Ubuntu Live CD

2) Установка ssh для удобства настройки
Сначала необходимо открыть terminal

Открыть главное меню


Открыть terminal

Устанавливаем ssh и утилиту для определения ip адреса
sudo apt update
sudo apt install -y ssh net-tools


Установка ssh на Ubuntu

Узнаем ip адрес с помощью команды:
ifconfig

Узнаем ip адрес командой ifconfig

Необходимо задать пароль для пользователя ubuntu. Для этого вводим команду и задаем пароль:
passwd ubuntu

3) Подключаемся по ssh к Ubunt Live CD
В качестве клиента я выбрал PuTTY

Окно PuTTY для соединения по ssh

Вводим логин ubuntu и пароль
Логин и пароль для подключения по ssh

Установка Grub на USB флешку
Важно! Перед началом работ не забываем сделать Backup.

На USB флешку будет установлена только загрузочная запись Grub. Папка /boot останется в корне основного раздела Proxmox VE и не будет переносится на USB флешку.

1) Переключаемся на root
sudo -i

2) Поиск разделов для установки
Необходимо найти название разделов:
1. Раздел с установленной операционной системой
В моем случае это /dev/pve/root
2. Раздел microSD карты
В моем случае это /dev/sde

Для поиска разделов необходимо ввести команду:
lsblk


Поиск разделов с помощью команды lsblk

3) Монтируем раздел root нашей ОС Proxmox VE
root@ubuntu:~# mkdir /mnt/root
root@ubuntu:~# mount /dev/pve/root /mnt/root
Монтирование root раздела

Проверяем, что раздел примонтировался и переходим в новую папку
root@ubuntu:~# ls /mnt/root
root@ubuntu:~# cd /mnt/root
Команда ls для root раздела

4) Переименовываем папку boot в boot.bak и создаем новую пустую папку boot
root@ubuntu:/# cd /mnt/root
root@ubuntu:/# mv boot boot.bak
root@ubuntu:/# mkdir boot

5) Переключаемся на раздел root нашей Proxmox VE с помощью chroot
root@ubuntu:~# for i in /dev /dev/pts /proc /sys /run; do mount -B $i /mnt/root$i; done
root@ubuntu:~# chroot /mnt/root
Подключение раздела root Proxmox VE

6) Устанавливаем grub на microSD карту
root@ubuntu:/# grub-install --recheck /dev/sde
Установка Grub

7) Копируем содержимое /boot.bak в новый /boot в корне Proxmox VE
Копируем частично:
1. Все папки и файлы /boot.bak, кроме grub
2. Из папки /boot.bak/grub скопировать папки и файлы:
* fonts
* i386-pc
* locale
* x86_64-efi
* unicode.pf2

8) Генерация\обновление образа для загрузчика
Выполнить команду:
root@ubuntu:/# update-initramfs -u

9) Обновление конфигурации Grub
root@ubuntu:/# update-grub
Обновление конфигурации Grub

10) Уходим из chroot
root@ubuntu:/# exit

11) Отмонтируем разделы и перезагрузим сервер
root@ubuntu:/mnt/root# umount {dev/pts,proc,sys,run}
root@ubuntu:/# reboot

Не забываем извлечь загрузочный диск

Если все сделали правильно, то загрузчик запустится с USB и загрузит Proxmox VE с m2 NVMe диска.

Удачи!