Introduzione

Questa guida illustra come creare e gestire array Linux Software RAID adatti all'installazione di Ubuntu in sistemi UEFI. Nel corso di questa guida il termine "array" si riferisce sempre ad array Linux Software RAID.

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 possano 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. Inoltre gli array creati con questa opzione assumono automaticamente il file system delle partizioni di partenza. Per ulteriori informazioni su questa ed altre opzioni, consultare il man di mdadm.

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

   L'opzione -b specifica che il boot loader non verrà installato automaticamente durante l'installazione di Ubuntu. Nel paragrafo successivo verrà spigato come installarlo manualmente.

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 boot loader

1. Montare il sistema appena installato digitando i seguenti comandi nel terminale:

   sudo mount /dev/md1p1 /mnt
   sudo mount /dev/md0 /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

6. Aggiornare la configurazione di Grub e installarlo nell'array della partizione EFI digitando i seguenti comandi:

   update-grub
   grub-install

   Verrà restituito un errore dovuto al fatto che grub-install non può inserire nel firmware UEFI una voce di avvio che punta all'array, perché il firmware UEFI ha bisogno che si faccia riferimento a una partizione standard. Questo errore non compromette la buona riuscita dell'installazione di Grub nell'array. Di seguito viene spiegato come creare due voci di avvio che fanno riferimento alle due partizioni che compongono l'array.

7. Creare una voce di avvio per ciascuna delle due partizioni che formano l'array:

   • Se Secure Boot non è attivo digitare i seguenti comandi:

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

   • Se Secure Boot è attivo digitare i seguenti comandi:

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

8. Uscire dal chroot digitando il seguente comando:

   exit

9. Riavviare il sistema.

Risoluzione dei problemi

Gli array non sono visibili da altri altri sistemi operativi

La gestione degli array Linux software RAID dipende dal programma mdadm. Questa utility è disponibile solo per sistemi Linux, pertanto sistemi operativi differenti non possono accedervi, se non mediante software di recupero dati o altri tool di terze parti.

Per rendere visibili gli array ad un sistema Linux (anche in live) attenersi alla seguente procedura:

1. Avviare il sistema da cui si vuole accedere agli array.

2. Installare il pacchetto mdadm.

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

   sudo mdadm --assemble --scan

Nel menù di avvio di Grub non compare Windows

Per rilevare altri sistemi operativi il comando update-grub si serve di os-prober, il quale fa una ricerca nelle altre partizioni del sistema.

Il boot loader di Windows risiede nella partizione EFI, ma se questa fa parte di un array Linux software RAID (come spiegato in questa guida) non è possibile accedervi mentre l'array è attivo. Inoltre os-prober non cerca il boot loader di Windows all'interno di array Linux software RAID ma solo in partizioni EFI standard.

Per risolvere questo problema è quindi necessario smontare e disattivare l'array prima che update-grub invochi os-prober. In seguito è necessario riattivare l'array e rimontarlo.

L'operazione può essere automatizzata apportando una modifica al file /etc/grub.d/30_os-prober, come spiegato di seguito: