Довольно часто возникает желание или необходимость поставить Ubuntu на USB флешку и получить возможность пользоваться своей любимой ОС на любом компьютере (лишь бы была возможность загрузится с USB).  Делается это просто - грузимся с LiveCD Ubuntu (или с LiveUSB) и ставим систему на флешку. При этом нам не важно какая ос установлена на компьютере. Все что нужно это сам компьютер, LiveCD/USB и флешка (на которую будем ставить Ubuntu). 

Ubuntu for USB

  • Как вариант - можно в качестве компьютера использовать эмулятор: VirtualBox или VmWare, только в них бывает сложно подключить USB для установки Ubuntu, тогда как LiveCD не надо записывать - можно просто подключить образ в виртуальный привод CD-rom.
  • И часто подход к этому вопросу, что называется, «в-лоб» разочаровывает низкой производительностью и тем, что флешка быстро умирает.
  • Многие смогут возразить, что имея такую флешку с установленной ОС они ей пользуются много месяцев или даже лет. Если уточнить, то выясняется, что пользуются то ей долго, а вот грузятся с нее редко и работают не подолгу. Если же работать с такой флешки ежедневно, по много часов, то «смерть» флешки не заставит себя долго ждать: 2-3 месяца, может больше, может меньше, зависит от флешки (из личного опыта создателя начальной версии этой статьи Sly_tom_cat).
  • Кроме того и сам процесс установки порой приводит к неприятным последствиям.
  • Но не надо отчаиваться и опускать руки…. Даже из не очень хорошего сырья можно сделать…, если не конфетку, то, по крайней мере, что-то съедобное  Разберемся в причинах печального исхода и возможных методов улучшения ситуации.

Основные ошибки при установке Ubuntu на USB флешку и как с ними бороться

По умолчанию установщик Ubuntu предлагает журналируемую файловую систему EXT4 для создаваемых разделов данных. Кроме того, загрузчик (GRUB) по умолчанию ставится на первый диск в системе, как правило, - это встроенный HDD компьютера. Установщик Ubuntu, довольно настойчиво, просит создать раздел подкачки (если вы его не создаете, то получите сообщение и должны будете подтвердить свое желание установить систему без swap-раздела). Приняв эти умолчания, мы сразу создаем две проблемы.

  • На флешке создаются разделы с файловой системой, которая при работе будет осуществлять большое количество записей на флешку (чем сократит ее время жизни). Это касается и разделов EXT4 и swap-раздела.
  • Загрузчик установится так, что без флешки ваш компьютер не сможет загрузится.

Разберем подробнее эти две проблемы

  Как подлить жизнь флешке?

  • Флеш-память отличается от жестких дисков тем, что количество циклов записи ограничено типично числами 10 и 100 тысяч записей (для разных типов флеш-памяти).
  • Для жестких дисков такой параметр (число циклов записи) вообще почти никогда не указывается - там быстрее происходит механический износ элементов диска. А магнитный слой на поверхности диска может перезаписываться почти бесконечно.
  • Схемы памяти с выдерживающие до 10 тысяч записей стоят гораздо дешевле схем выдерживающих 100 тысяч… как вы думаете - какими схемами комплектуются недорогие флешки, нашедшие широкое распространение? Но и высокая цена флешки тоже не говорит о повышенной живучести - тут ключевое слово - тип памяти - MLC (Multi-level cell, многоуровневые ячейки памяти) выдерживает порядка 10 тысяч записей; SLC (Single-level cell, одноуровневые ячейки памяти) — более 100 тысяч. Более дорогие флешки действительно живут дольше, но достигается это другими средствами (о них - чуть позже)

Кажется это много, но разберемся как эти циклы записи «съедаются» при работе ОС.

  1. Запись на флеш-носитель происходит по-блочно (как правило - десятки килобайт), и запись последовательно двух байт в файл с интервалом между записями в несколько минут вызовет две записи одного и того же блока памяти (т.е. обновятся два раза несколько тысяч ячеек).
  2. При работе файловой системы (ФС) некоторые служебные структуры ФС обновляются постоянно:
  • журнал (для журналируемых ФС) - чем чаще он пишется, тем выше вероятность сохранения целостности ФС при сбоях системы или питания. Частота записи в журнал, как правило изменяема, но значения по умолчанию не совсем подходят для работы с флеш-памятью, а увеличение периодов между записью - приводит к увеличению вероятности потери целостности ФС при сбое.
  • i-node (специальная структура в которой сохраняется заголовок файла или каталога) - при каждом обращении (даже чтение) к файлу или каталогу в i-node прописывается дата/время последнего обращения. Казалось бы - всего несколько байт, но вспомним про блочную запись, и том, что запись их идет при каждом обращении к файлу (прочитали байт - изменились, еще байт - опять изменилось).
  1. Временные файлы и логи - так же часто обновляются.
  2. SWAP-раздел - если он используется в работе системы, то запись в него тоже очень интенсивная.

Кроме того, нужно не забывать, что лимит циклов записи действует на каждую ячейку памяти. И если на флешке в один и тот же блок сделать 10 тысяч записей, а в другие сделать по 100 записей, то блок, куда было записано 10 тысяч раз, на записи (10-тысяч + сколько-то) «умрет», а контроллер флешки, обнаружив 1 битый блок, может заявить, что умерла вся флешка. А даже если он этого не сделает, то этот блок будет содержать важную для работы системы или ФС информацию, и результат будет практически тем же - внезапная остановка системы и невозможность прочитать данные с флешки. 

Как бороться со всем этим? Для начала поймем и примем как данность:

  • Флешки не вечны и умирают не предупреждая !

Осознав это поймем, что и cистема на флешке - не может быть долговечной и надежной

  • А поняв и приняв это задумаемся - а нужна ли для такой системы надежность журналируемой ФС (такой дорогой ценой как сокращениевремени жизни флешки и системы на ней)? Однозначно - нет.  Нам потребуется EXT4 с отключенным журналом. Если разбираться с отключением журнал в EXT3/4 не хотите - просто воспользуйтесь EXT2.
  • Есть и другие ФС, и настройки, которые могут продлить жизнь флешке. Эти решения могут дать большие преимущества. Если есть желание - то поищите другие варианты. Особо обращает на себя внимание опция ssd файловой системы btrfs…
  • Избавится от записи даты/времени последнего доступа к файлам и директориям в i-node помогают опции монтирования файловых систем noatime и nodiratime. Их, после установки системы, нужно будет прописать в файле /etc/fstab для всех разделов системы, которые расположены на флешке.

Вообще, эти опции не только количество записей на флешке сокращают, но и на жестком диске скорость работы ФС увеличивают.

  • Временные файлы и swap. Современные компьютеры редко страдают недостатком оперативной памяти (перелом в этом отношениислучился в компьютерной индустрии после значительного удешевления схем памяти). И уже при 1ГБ оперативной памяти Linux довольно редко обращается к swap, если не запускать ресурсоёмкие задачи (например кодирование высококачественного видео или редактирование огромных изображений). Если памяти 2ГБ или больше, то заставить Linux использовать swap вообще довольно сложно.
  • Полное отсутствие swap грозит неадекватным поведением системы при исчерпании ресурсов оперативной памяти, но вспомним, что мы с вами осознали - система на USB флешке не может быть надежной по определению. Вывод напрашивается сам собой - swap для системы на флешке - не нужен. А на компьютерах с малым объемом памяти нужно быть осторожным и стараться не запускать много приложений одновременно. Можно так же настроить ramzswap (он же - compcache): своп в оперативную память с упаковкой свопируемых станиц. 

Ресурсы оперативной памяти помогут и со временными файлами - достаточно смонтировать временный каталог системы /tmp в диск организованный в памяти. Для этого нам пригодится замечательная файловая система tmpfs (даже название говорит, что она хорошо подходит для /tmp). 

В /etc/fstab нужно прописать строчку:

tmpfs /tmp tmpfs rw,size=32m 0 0

В примере максимальный размер /tmp задан как 32 Мегабайта. Размер можно задать другой, но если ограничения не задать, то «сдуревшее» приложение, которое будет писать бесконечно во временный файл, может подвесить вашу систему.  Размер /tmp важно выбрать правильно т.к. в нем будут хранится самые разные вещи. Например видео с Youtube вы не сможете посмотреть до конца если файл с видео не влезет полностью в ваш /tmp.

Точно также стоит поступить и с /run (ранее известный как /var/run) и /var/lock (в этих каталогах хранится служебная информация актуальная только на время текущей сессии, объем - малюсенький, а вот обновления довольно регулярны). На них лимит размера можно не задавать. Можно пойти дальше и разместить в памяти и логи (/var/log), однако без логов на устройстве постоянного хранения данных (в нашем случае - на флешке) будет крайне трудно разобраться со сбоем системы, вызывающем перезагрузку (после перезагрузки - все что было в памяти - потеряется и логи будут «пустые» - только то, что туда запишется с момента загрузки системы). Лимит size для /var/log стоит задавать порядка 6-10Мб (для типичного десктоп варианта). Общий вид файла /etc/fstab будет примерно таким:

# /etc/fstab: static file system information.

# # Use 'blkid' to print the universally unique identifier for a

# device; this may be used with UUID= as a more robust way to name devices

# that works even if disks are added and removed. See fstab(5).

# # <file system> <mount point> <type> <options> <dump> <pass> proc /proc proc nodev,noexec,nosuid 0 0

# / was on /dev/sda2 during installation UUID=57f10d10-de95-4d09-8e18-aaf1c42c3f36 / ext4 errors=remount-ro,noatime,nodiratime 0 1

# /home was on /dev/sda3 during installation UUID=7ecf4c7b-3474-4850-9da5-6e519e415937 /home ext4 noatime,nodiratime 0 2 tmpfs /tmp tmpfs rw,size=100m 0 0 tmpfs /run tmpfs rw 0 0 tmpfs /var/lock tmpfs rw 0 0 tmpfs /var/log tmpfs rw,size=10m 0 0

  • В примере на флешке создан корень и отдельный /home. Если есть еще какие-то разделы с флешки - то им тоже прописываем noatime,nodiratime.
  • Скорость записи на флешку - тоже «больное место» нашей системы, и сокращая число циклов записи на флеш мы не только продлим время ее жизни, но и скорость работы ОС улучшим.

Как правильно ставить GRUB

А тут все просто - загрузчик (GRUB) надо ставить на флешку. Если вы оставите предложенную установщиком установку (на первый жесткий диск в системе) то в MBR жесткого диска пропишется часть кода GRUB, который станет искать остальную часть своего кода на разделе, куда будет записан /boot при установке системы (т.е. на флешке). Вытащив флешку из компьютера вы не дадите коду GRUB-а на жестком диске найти свое продолжение.

И компьютер не сможет загрузить ОС. Восстановить работу GRUB - просто. Если же надо восстанавливать загрузчик Windows, то стоит поискать информацию по восстановлению загрузчика на любом профильном форме. Но лучше быть внимательным при установке, и не создавать себе лишнюю работу.

Подведем итоги

Если мы хотим пользоваться системой на флешке долго, и не получить разочарования от потери данных, то нужно делать так:

  • тип ФС для разделов системы выбираем EXT4 с отключенным журналом (или на худой конец - EXT2).
  • swap не создаем (а если на компьютере есть раздел swap - то говорим инсталятору - не использовать его).
  • GRUB устанавливаем обязательно на флешку, где и создаем разделы для установки системы.
  • прописываем в /etc/fstab опции noatim,nodiratime для всех разделов размещенных на флешке.
  • прописываем в /etc/fstab монтирование /tmp, /run, /var/lock (и, возможно, /var/log) в tmpfs (не забываем про ограничение размера).
  • При использовании системы нужно регулярно делать резервную копию важных данных на другой носитель (не забываем про невысокую надежность ОС на флешке и возможную внезапную кончину флеш-памяти). 
  • А при использовании на компьютере с небольшим объемом оперативной памяти (1Гб и менее) стараемся не запускать по много ресурсоёмких задач одновременно или изучаем и настраиваем ramzswap.
  • Кроме указанного, можно применить и другие приемы оптимизации производительности системы (эти приемы выходят за рамки данной статьи, но их легко найти в Internet-е).
  • А главное - никогда не забываем про вывод, к которому мы пришли в начале этой статьи. Повторю: ОС, установленная на флешку не может быть такой же надежной и долговечной как установленная на жесткий диск.

"Подводные камни"

Есть одна досадная ошибка инсталлятора (можно сказать особенность ), которая не позволяет установить Ubuntu на тот же физический диск с которого загрузился Live образ. Т.е. если вы захотите загрузившись с флешки на нее же и поставить Ubuntu (в другой раздел) - то вам это не удастся. Обойти эту «особенность» можно удалив «руками» запись о примонтированном разделе с флешки из /etc/mtab.

Альтернативы

  • Внешний жесткий диск не страдает малым числом циклов записи, однако, операционная система, работая с диском по довольно медленному интерфейсу (обычно USB2. USB3 и e-SATA интерфейсы - значительно быстрее, но на момент написания статьи - еще не сильно распространены), также требует оптимизации. Тут пригодятся и noatime,nodiratime, тоже стоит подумать - а нужен ли swap, да и /tmp полезно также разместить в памяти. А вот логи размещать в памяти - не стоит. Ну, а кроме того, внешний диск - это совсем другой размер и вес , да и падения для этих устройств - опасны.
  • Внешний SSD диск - довольно дорогое решение. Тоже не маленький, хотя и легче внешнего жесткого диска и падений - почти не боится (как и флешка). И там тоже есть ограничение по числу циклов записи, но контроллеры твердотельных дисков используют специальные алгоритмы переразмещения записываемых блоков с учетом знаний о том, сколько записей было сделано в каждый блок памяти. Эти алгоритмы значительно продлевают время жизни такого носителя информации.

Упрощенные алгоритмы переразмещения блоков используются и в некоторых (как правило - не самых дешёвых) флешках. Для их работы требуется как избыточное количество ячеек памяти, так и более быстрый и «умный» контроллер. Собственно «особый» контроллер и доп. (не доступная пользователю) память и повышают стоимость флешки… хотя, конечно основное повышение цены делают маркетологи, как обычно. 

  • Можно пойти и другим путем - сменить дистрибутив. Есть дистрибутивы специально «заточенные» на работу с флешки (неберусь тут перечислять их все - их легко найти). Ярким представителем таких дистрибутивов является Puppy Linux (русифицированные сборки - PuppyRus Linux). Дистрибутив этот собран минималистично и с использованием самых скромных (по размерам) программ. Это позволяет в процессе загрузки разместить всю файловую систему Linux в оперативной памяти. А в процессе выключения системы все изменения в ФС (произведенные за время работы) записываются однократно обратно на флешку. Изменения можно скинуть и в процессе работы, если есть опасения например в возможном внезапном отключении питания, ну или просто - что бы быть спокойным, что не потеряется ничего. А самое привлекательное для любителей Ubuntu в том, что есть сборки Puppy основанные на Ubuntu. Сайт проекта PuppyRus содержит много полезной информации и инструкций.

А в чем отличие от LiveUSB

  • Собственно LiveUSB, созданная с файлом сохранения, по сути своей мало отличается от Ubuntu установленной на флешке. Вместе с тем, есть и ряд принципиальных различий.
  • Коротенько, как устроена и работает LiveUSB: При создании LiveUSB в файловую систему флешки (FAT) копируется содержимое CD (или DVD), на флешку устанавливается простенький загрузчик syslinux, и в корне флешки создается специальный файл сохранения (внутри которого создается файловая система EXT2) - casper.rw
  • Когда такая флешка загружается, то корень файловой системы монтируется «хитрым» способом: сначала как корень монтируется специальный файл с упакованной, доступной только для чтения файловой системой (SquashFS), а затем «поверх» него монтируется casper.rw в режиме запись/чтение. Получается, что все необходимые для работы системы файлы лежат в SquashFS, а новые и обновленные файлы - в casper.rw. При запросе к файлу сначала проверяется нет ли его в casper.rw, а потом он ищется в SquashFS, таким образом даже системные файл можно обновить и работать с новыми версиями.

Каталоги /tmp, /run, /var/lock на LiveUSB тоже монтируются в память (tmpfs)

Что же мы получаем применительно к интересующим нас аспектам: Запись на флешку идет примерно в таком же объеме и его не получится сократить (добавив noatime,nodiratime в опции монтирования в /etc/fstab) т.к. монтирование корня происходит на этапе инициализации ядра системы и в /etc/fstab Live системы просто нет монтирования корня. Производительность по записи (собственно это больное место мы особо и не рассматривали при разговоре об Ubuntu установленной на флешку) здесь будет еще похуже, запись идет в ФС EXT2, а она лежит в фале на ФС FAT.

Дополнительно, флешка всегда хранит один и тот же набор системных файлов в SquashFS и любые обновления системы будут занимать место в casper.rw, но не будут освобождать место в SquashFS и это может стать проблемой при небольшом объеме флешки. В «сухом остатке»- у LiveUSB нет особых преимуществ перед правильно установленной на флешку системой, а недостатки - присутствуют.

Понравилась статья?
Довольно часто возникает желание или необходимость поставить Ubuntu на USB флешку и получить возможность пользоваться своей любимой ОС на любом компьютере (лишь бы была возможность загрузится с USB). Делается это просто - грузимся с LiveCD Ubuntu (ил...
How To
9065
Рейтинг: 5/7
При перепечатке материалов указание ссылки на linuxsoid.com обязательно.

Подпишитесь на рассылку

Смотрите также:
    Установка облака CloudMe в Ubuntu Linux Установка облака CloudMe в Ubuntu Linux

    В наше время “облачные технологии” позволяют загружать файлы, изображения либо создавать документы на сторонних серверах в онлайн режиме, вы можете работать в Word/Excel в онлайне даже в том случае если у вас на компьютере не установлен софт Microsoft Office так как в этом нет потребности. 

    Облако CloudMe, что оно с себя представляет и как работает. Если не вдаваться в подробности, можно объяснить следующими словами, это некоторое количество серверов, сколько именно этого вы точно не узнаете, эти сервера обслуживают пользователей, но авторизуясь в облаке пользователь не знает на какой именно сервера он попадет, система автоматически проверяет на сколько загружен тот или иной сервер и автоматически выбирает где вы будете работать. 

    Установка браузера Liri Browser в Ubuntu linux Установка браузера Liri Browser в Ubuntu linux

    27 сентября вышла новая версия 0.3 браузера Liri, что это за браузер и чем он лучше других у многих могут появиться вопросы и зачем его устанавливать если уже есть другие Google Chrome, Mozilla Firefox либо Opera, стоит ли ставить еще один браузер, далее я попытаюсь объяснить его преимущества и есть ли эти преимущества.

    Liri Browser - это свободный кроссплатформенный браузер в стиле material design. Браузер на основе QML на движке chromium, то есть за основу все же взят тот же движок, что и на Google Chrome/Opera Developer/Яндекс браузер и многие другие, а зачем создавать что-то заново если уже есть движок на котором можно наработать свой браузер считают многие разработчики.

    Устанавливаем аську QIP в Ubuntu Linux Устанавливаем аську QIP в Ubuntu Linux

    Все вы наверное ранее год 5-7 тому назад активно пользовались аськой когда еще скайп не был так популярен, и я тому не исключение, очень удобно было иметь в списке контактов всех друзей и общаться о всем, что нужно. Популярность аськи угасает и все более набирает данную популярность voip клиент Skype. Лично для меня  было удобней перейти именно на скайп так как аська это уже старая эпоха или более правильно выразиться древние времена или раритет прошлой эпохи.

    Установка Dropbox в Ubuntu Linux Установка Dropbox в Ubuntu Linux

    Сегодня решил написать пост об установке облачного хранилища Dropbox в дистрибутиве Ubuntu, многие наверняка пользуются яндекс диском / Google диск либо Диском от майл ру. Конечно они не хуже Dropbox, чем пользоваться выбирать вам.

    Виртуальное хранилище Dropbox, работает по принципу  diff-кодирования, данная технология позволяет экономить место, занимаемое файлами. Так же существенное отличие еще в том, что что файлы при синхронизации не загружаются повторно, загружается лишь та часть которая была обновлена в файле. Это конечно существенный плюс который экономит нам трафик и файлы не синхронизируются повторно, а лишь та часть которая была изменена.

    Устанавливаем Adobe Photoshop CS6 в Linux Устанавливаем Adobe Photoshop CS6 в Linux

    Вчера был размышлял над темой нового поста к блогу, был занят создание логотипа и конечно задумывался как бы его создать с довольно приличным видим и не очень простенько как для школьника, чтобы наш блог так же выделялся своим оригинальным логотипом.

    Я ранее писал пост о том как установить Dreamweaver 8.0 в Ubuntu 14.04, принцип установки практически аналогичный.

    Установка Dota 2 в Ubuntu Linux Установка Dota 2 в Ubuntu Linux

    Dota 2 - компьютерная многопользовательская командная игра жанра стратегия в реальном времени с элементами компьютерной ролевой игры, реализация известной карты DotA для игры Warcraft III в отдельном клиенте. В игре участвуют две команды по пять человек. Одна команда играет за светлую сторону (англ. The Radiant), другая — за тёмную (англ. The Dire). Каждый игрок управляет одним юнитом, который называется героем. 

Здравствуй Гость, как Вы видите еще никто не оставил свой комментарий, будьте первым, поделитесь мнением о материале выше.

avatar