Introduzione

Questa guida illustra come creare e gestire array Linux Software RAID adatti all'installazione di Ubuntu in sistemi UEFI.

A titolo di esempio, verrà spiegato come installare Ubuntu in un sistema composto da due dischi non formattati, sda ed sdb, sui quali verrà creata una configurazione RAID così composta:

• Un array RAID 1 per la partizione EFI.
• Un array RAID 0 per la partizione di sistema.
• Un array RAID 1 per la partizione home.

Preparazione dei dischi

1. Avviare una sessione live di Ubuntu in modalità UEFI.

2. Avviare GParted.

3. Selezionare /dev/sda nel menù in alto a destra.

4. Nel menù Dispositivi scegliere Crea tabella delle partizioni.

5. Selezionare il tipo di tabella gpt e fare clic su Applica.

6. Creare una partizione di 300 MiB con file system fat32 e applicare le modifiche.

   Se su uno dei due dischi è già presente una partizione EFI, basterà creare un'altra partizione fat32 di pari dimensioni sull'altro disco. Quando le due partizioni verranno associate nell'array RAID 1 il contenuto della partizione preesistente verrà automaticamente replicato nell'altra partizione.

7. Fare clic col tasto destro del mouse sulla partizione appena creata, scegliere Gestione flag e spuntare le voci esp e boot.

8. Creare una partizione con una dimensione pari alla metà dello spazio che si intende dedicare alla partizione di sistema con file system pulito e applicare le modifiche.

   È consigliabile una dimensione minima di 15 GiB, in modo da ottenere poi un array RAID 0 di 30 GiB per la partizione di sistema.

9. Creare una partizione con una dimensione pari allo spazio che si intende dedicare alla partizione home con file system pulito e applicare le modifiche.

10. Selezionare /dev/sdb nel menù in alto a destra e ripetere i punti da 4 a 9.

11. Chiudere GParted.

Al termine di questa procedura saranno quindi presenti le seguenti partizioni:

• /dev/sda1 fat32

• /dev/sda2 sconosciuto

• /dev/sda3 sconosciuto

• /dev/sdb1 fat32

• /dev/sdb2 sconosciuto

• /dev/sdb3 sconosciuto

Creazione degli array

1. Assicurarsi che il sistema sia connesso a Internet.

2. Installare il pacchetto mdadm.

3. Creare l'array RAID 1 per la partizione EFI digitando il seguente comando nel terminale:

   sudo mdadm --create /dev/md0 --level=1 --metadata=1.0 --raid-devices=2 /dev/sda1 /dev/sdb1

   L'opzione --metadata=1.0 consente di mantenere inalterato il file system delle due partizioni che compongono l'array, in modo che possono essere accessibili singolarmente quando l'array non è attivo. Ciò significa che le due partizioni EFI potranno essere lette dal firmware UEFI all'avvio del sistema e da eventuali altri sistemi operativi, come Windows, che non supportano gli array Linux software RAID.

4. Creare l'array RAID 0 per la partizione di sistema digitando il seguente comando nel terminale:

   sudo mdadm --create /dev/md1 --level=0 --raid-devices=2 /dev/sda2 /dev/sdb2

5. Creare l'array RAID 1 per la partizione home digitando il seguente comando nel terminale:

   sudo mdadm --create /dev/md2 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sda3 /dev/sdb3

6. Digitare y e premere Invio per dare conferma.

7. Avviare GParted.

8. Selezionare /dev/md1 nel menù in alto a destra.

9. Nel menù Dispositivi scegliere Crea tabella delle partizioni.

10. Selezionare il tipo di tabella gpt e fare clic su Applica.

11. Creare una partizione che occupi tutto lo spazio disponibile con file system ext4 e applicare le modifiche.

12. Selezionare /dev/md2 nel menù in alto a destra e ripetere i punti da 9 a 11.

13. Chiudere GParted

Al termine di questa procedura saranno quindi presenti le seguenti partizioni:

• /dev/md0 fat32

• /dev/md1p1 ext4

• /dev/md2p1 ext4

• /dev/sda1 linux-raid (montata in /dev/md0)

• /dev/sda2 linux-raid (montata in /dev/md1)

• /dev/sda2 linux-raid (montata in /dev/md2)

• /dev/sdb1 linux-raid (montata in /dev/md0)

• /dev/sdb2 linux-raid (montata in /dev/md1)

• /dev/sdb2 linux-raid (montata in /dev/md2)

Installazione di Ubuntu

1. Avviare l'installazione di Ubuntu digitando il seguente comando nel terminale:

   sudo ubiquiy -b

2. Nella schermata Tipo d'installazione scegliere Altro.

3. Impostare le partizioni come segue:

   /dev/md0

   • Usare come: Partizione EFI

   
   /dev/md1p1

   • Usare come: File System ext4 con journaling

   • ✔️ Formattare la partizione

   • Punto di mount: /

   
   /dev/md2p1

   • Usare come: File System ext4 con journaling

   • Punto di mount: /home

   
   /dev/sda1

   • Usare come: Partizione EFI

   
   /dev/sdb1

   • Usare come: Partizione EFI

   
   

4. Procedere con l'installazione di Ubuntu.

5. Al termine fare clic su Continua a provare.

Installazione del bootloader

1. Montare il sistema appena installato e la partizione EFI principale digitando i seguenti comandi nel terminale:

   sudo mount /dev/md0p1 /mnt
   sudo mount /dev/sda1 /mnt/boot/efi
   for i in dev dev/pts proc sys etc/resolv.conf; do sudo mount --bind /$i /mnt/$i; done

2. Eseguire il chroot digitando il seguente comando:

   sudo chroot /mnt

3. Installare il pacchetto grub-efi-amd64 digitando il seguente comando:

   apt install -y grub-efi-amd64

4. Se Secure Boot è attivo, installare il pacchetto shim-signed digitando il seguente comando:

   apt install -y shim-signed

5. Installare il pacchetto mdadm digitando il seguente comando:

   apt install -y mdadm

PROCEDURA STANDARD

1. Creare una voce di avvio per la partizione di backup digitando il seguente comando:

   • Se Secure Boot non è attivo:

     efibootmgr -c -g -d /dev/sdb -p 1 -L 'ubuntu (efi2)' -l '\EFI\ubuntu\grubx64.efi'

   • Se Secure Boot è attivo:

     efibootmgr -c -g -d /dev/sdb -p 1 -L 'ubuntu (efi2)' -l '\EFI\ubuntu\shimx64.efi'

2. Installare Grub nella partizione EFI principale e aggiornare la sua configurazione digitando i seguenti comandi:

   grub-install
   update-grub

3. Montare la partizione EFI di backup digitando il seguente comando:

   mount /dev/sdb1 /mnt

4. Sincronizzare la partizione EFI principale con la EFI di backup digitando il seguente comando:

   rsync -a /boot/efi/ /mnt

5. Uscire dal chroot digitando il seguente comando:

   exit

6. Riavviare il sistema.

PROCEDURA ALTERNATIVA

1. Installare Grub nelle due partizioni EFI e aggiornare la sua configurazione digitando i seguenti comandi:

   /lib/grub/grub-multi-install /dev/sdb1
   update-grub

2. Montare la partizione EFI di backup digitando il seguente comando:

   mount /dev/sdb1 /mnt

3. Sincronizzare la partizione EFI principale con la EFI di backup digitando il seguente comando:

   rsync -a /boot/efi/ /mnt

4. Uscire dal chroot digitando il seguente comando:

   exit

5. Riavviare il sistema.

Mantenere sincronizzate le partizioni EFI

Di seguito viene spiegato come creare uno script che sincronizza la partizione EFI principale con la EFI di backup. Viene poi spiegato come creare un servizio che esegue lo script prima di ogni riavvio o spegnimento.

Creazione dello script

1. Aprire con un editor di testo e con i privilegi di amministrazione il file /usr/sbin/efisync

2. Cancellare l'eventuale contenuto ed inserire le seguenti righe:

    #!/bin/bash
   
   espmain='/dev/sda1'           # Partizione EFI principale
   mntmain='/boot/efi'           # Punto di montaggio della EFI principale
   espbak='/dev/sdb1'            # Partizione EFI di backup
   mntbak='/var/lib/efisync/esp' # Punto di montaggio di backup
   
    # Verifica che lo script venga eseguito con privilegi elevati
   if [ "$(id -u)" != '0' ]; then
     echo 'Eseguire con privilegi elevati'
     exit
   fi
   
    # Verifica che la partizione EFI principale sia montata nel percorso previsto
   if [ -z "$(df | grep "$espmain".*"$mntmain")" ]; then
     echo 'La partizione EFI non è montata'
     exit
   fi
   
    # Se il punto di montaggio di backup non esiste, lo crea
   if [ ! -d "$mntbak" ]; then
     mkdir -p "$mntbak"
   fi
   
    # Se la partizione EFI di backup non è già montata,
    # la monta nel punto di montaggio di backup
   mntpoint="$(findmnt -notarget "$espbak")"
   if [ -z "$mntpoint" ]; then
     mntpoint="$mntbak"
     mount "$espbak" "$mntpoint"
   fi
   
    # Sincronizza la partizione ESP di backup con la principale
   rsync -a --del --force "$mntmain" "$mntpoint"
   
    # Se il punto di montaggio è quello di backup, lo smonta
   if [ "$mntpoint" = "$mntbak" ]; then
     umount "$mntpoint"
   fi

3. Salvare il file e chiudere l'editor.

4. Assegnare i permessi di esecuzione allo script appena creato digitando il seguente comando nel terminale:

   sudo chmod +x /usr/sbin/efisync

Creazione del servizio

1. Aprire con un editor di testo e con i privilegi di amministrazione il file /lib/systemd/system/efisync.service

2. Cancellare l'eventuale contenuto ed inserire le seguenti righe:

   [Unit]
   Description=Sincronizzazione della partizione EFI con /dev/sdb1
   DefaultDependencies=no
   Before=halt.target reboot.target shutdown.target
   
   [Service]
   Type=oneshot
   ExecStart=/usr/sbin/efisync
   TimeoutStartSec=0
   
   [Install]
   WantedBy=halt.target reboot.target shutdown.target

3. Salvare il file e chiudere l'editor.

4. Creare un collegamento simbolico al servizio efisync.service nella cartella /etc/systemd/system/ digitando il seguente comando nel terminale:

   sudo ln -s /lib/systemd/system/efisync.service /etc/systemd/system/efisync.service

5. Ricaricare la configurazione di systemd digitando il seguente comando nel terminale:

   sudo systemctl daemon-reload

6. Abilitare il servizio digitando il seguente comando nel terminale:

   sudo systemctl enable efisync.service

Accedere agli array da altri sistemi

1. Assicurarsi che il sistema sia connesso a Internet.

2. Installare il pacchetto mdadm.

3. Abilitare gli array software digitando il seguente comando nel terminale:

   sudo mdadm --assemble --scan