Live manual Debian Live

# Debian Live Manual

# Nozioni di base

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# 4. Nozioni di base

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This chapter contains a brief overview of the build process and instructions for using the three most commonly used image types. The most versatile image type, `iso-hybrid`, may be used on a virtual machine, optical medium or USB portable storage device. In certain special cases, as explained later, the `hdd` type may be more suitable. The chapter includes detailed instructions for building and using a `netboot` type image, which is a bit more involved due to the setup required on the server. This is an slightly advanced topic for anyone who is not already familiar with netbooting, but it is included here because once the setup is done, it is a very convenient way to test and deploy images for booting on the local network without the hassle of dealing with image media.

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The section finishes with a quick introduction to webbooting which is, perhaps, the easiest way of using different images for different purposes, switching from one to the other as needed using the internet as a means.

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In tutto il capitolo faremo spesso riferimento ai nomi dei file predefiniti creati da live-build. Se invece si scarica un'immagine precompilata, i nomi possono variare.

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4.1 Cos'è un sistema live?

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Per sistema live generalmente si intende un sistema operativo che può essere avviato da un supporto rimovibile, come un CD-ROM o una chiavetta USB oppure da una rete, pronto per l'uso senza alcuna installazione su hard disk con una configurazione automatica fatta durante l'esecuzione (vedere Glossario).

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With live systems, it's an operating system, built for one of the supported architectures (currently amd64 and arm64). It is made from the following parts:

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- Immagine del kernel Linux, comunemente chiamata `vmlinuz*`

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- Initial RAM disk image (initrd): un disco RAM creato per il boot di Linux, contenente i moduli potenzialmente necessari per montare l'immagine di sistema e alcuni script per farlo.

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- System image: The operating system's filesystem image. Usually, a SquashFS compressed filesystem is used to minimize the live system image size. Note that it is read-only. So, during boot the live system will use a RAM disk and 'union' mechanism to enable writing files within the running system. However, all modifications will be lost upon shutdown unless optional persistence is used (see Persistence).

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- Bootloader: una piccola porzione di codice predisposto per l'avvio dal supporto scelto, che presenta un prompt o un menu per la selezione di opzioni/configurazioni. Carica il kernel Linux ed il suo initrd da eseguire con un filesystem associato. Possono essere usate diverse soluzioni, in base al supporto di destinazione ed al formato del filesystem contenenti le componenti precedentemente citate: isolinux per il boot da CD o DVD nel formato ISO9660, syslinux per supporti HDD o USB che si avviano da una partizione VFAT, extlinux per le partizioni ext/2/3/4 e btrfs, pxelinux per il netboot PXE, GRUB per partizioni ext2/3/4, ecc.

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You can use live-build to build the system image from your specifications, set up a Linux kernel, its initrd, and a bootloader to run them, all in one medium-dependent format (ISO9660 image, disk image, etc.).

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4.2 Scaricare immagini precompilate

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You can download one of the prebuilt images from ‹https://www.debian.org/CD/live/›. For many of the popular desktop environments (GNOME, Xfce, KDE, etc.) a specific live image is prepared.

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If you are unsure which file to download, use the 'Live GNOME' image from the 'stable' release. You can then skip reading the next sections and run the image in a virtual machine.

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4.3 Primi passi: creare un'immagine ISO ibrida

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Indipendentemente dal tipo di immagine, per crearne una è necessario eseguire ogni volta la stessa procedura. Come primo esempio si creerà una directory di lavoro, vi si entrerà e si eseguirà la seguente sequenza di comandi di live-build per creare un'immagine ISO ibrida di base contenente un sistema live predefinito senza X.org. È adatta per essere masterizzata su CD o DVD e anche per essere copiata su una penna USB.

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Il nome della directory di lavoro è arbitrario ma guardando gli esempi usati da live-manual è una buona idea utilizzare un nome che aiuta a identificare in qualsiasi directory l'immagine su cui si sta lavorando, in particolar modo se si stanno sperimentando tipi di di immagine differenti. In questo caso stiamo creando un sistema predefinito quindi chiamiamolo ad esempio live-default.

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$ mkdir live-default && cd live-default

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Then, run the `lb config` command. This will create a "config/" hierarchy in the current directory for use by other commands:

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$ lb config

180

No parameters are passed to these commands, so defaults for all of their various options will be used. See The lb config command for more details.

181

Ora che si ha una gerarchia "config/" si può generare l'immagine con il comando `lb build`:

182

# lb build

183

This process can take a while, depending on the speed of your computer and your network connection. When it is complete, there should be a `live-image-amd64.hybrid.iso` image file, ready to use, in the current directory.

184

Note: If you are building on an amd64 system the name of the resulting image will be `live-image-amd64.hybrid.iso`. Keep in mind this naming convention throughout the manual.

185

4.4 Utilizzare un'immagine ISO live ibrida

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After either building or downloading an ISO hybrid image the usual next step is to prepare your medium for booting, either CD-R(W) or DVD-R(W) optical media or a USB stick.

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4.4.1 Masterizzare un'immagine ISO su un supporto fisico

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Masterizzare un'immagine ISO è semplice, basta installare xorriso e utilizzarlo da riga di comando; ad esempio:

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# apt-get install xorriso
$ xorriso -as cdrecord -v dev=/dev/sr0 blank=as_needed live-image-amd64.hybrid.iso

190

4.4.2 Copiare un'immagine ISO ibrida su una penna USB

191

ISO images prepared with `xorriso`, can be simply copied to a USB stick with the `cp` program or an equivalent. Plug in a USB stick with a size large enough for your image file and determine which device it is, which we hereafter refer to as `${USBSTICK}`. This is the device file of your key, such as `/dev/sdb`, not a partition, such as `/dev/sdb1`! You can find the right device name by looking in `dmesg`'s output after plugging in the stick, or better yet, `ls -l /dev/disk/by-id`.

192

Once you are certain you have the correct device name, use the `cp` command to copy the image to the stick. This will definitely overwrite any previous contents on your stick!

193

$ cp live-image-amd64.hybrid.iso ${USBSTICK}
$ sync

194

Note: The sync command is useful to ensure that all the data, which is stored in memory by the kernel while copying the image, is written to the USB stick.

195

4.4.3 Usare lo spazio rimanente su una penna USB

196

After copying the `live-image-amd64.hybrid.iso` to a USB stick, the first partition on the device will be filled up by the live system. To use the remaining free space, use a partitioning tool such as gparted or parted to create a new partition on the stick.

197

# gparted ${USBSTICK}

198

Dopo aver creato la partizione, dove `${PARTITION}` è il nome della partizione, ad esempio `/dev/sdb2`, si deve creare su di essa un filesystem. Una scelta possibile potrebbe essere ext4.

199

# mkfs.ext4 ${PARTITION}

200

Nota: se si desidera utilizzare lo spazio extra con Windows pare che questo sistema operativo non possa accedere a nessuna partizione eccetto la prima. Alcune soluzioni a questo problema sono state discusse sulla nostra mailing list, ma non sembrano esserci risposte semplici.

201

Remember: Every time you install a new live-image-amd64.hybrid.iso on the stick, all data on the stick will be lost because the partition table is overwritten by the contents of the image, so back up your extra partition first to restore again after updating the live image.

202

4.4.4 Avviare il supporto live

203

La prima volta che si avvia il supporto live, CD, DVD, penna USB o PXE, può essere necessario impostare il BIOS del computer, ma giacché questi variano parecchio in opzioni e scorciatoie, non siamo in grado di descriverli. Alcuni BIOS offrono un menu per selezionare il device in fase di boot, in caso sia disponibile nel vostro sistema è il modo più semplice. Altrimenti è necessario accedere alla sua configurazione e modificare l'ordine di avvio per posizionare la periferica di boot del sistema live prima di quella usuale.

204

Avviando il supporto si otterrà un menu, premendo il tasto enter il sistema partirà utilizzando la voce `Live` e le opzioni predefinite. Per ulteriori informazioni sulle opzioni di boot, si veda la voce "help" nel menu e le pagine di manuale di live-boot e live-config all'interno del sistema.

205

Assuming you've selected `Live` and booted a default desktop live image, after the boot messages scroll by, you should be automatically logged into the `user` account and see a desktop, ready to use. If you have booted a console-only image, you should be automatically logged in on the console to the `user` account and see a shell prompt, ready to use.

206

4.5 Utilizzare una macchina virtuale per le prove

207

Per lo sviluppo delle immagini live, può essere un notevole risparmio di tempo eseguirle in una macchina virtuale (VM). Non senza qualche raccomandazione:

208

- Eseguire una VM richiede un quantitativo sufficiente di RAM sia per il sistema ospitato che per quello ospitante; è consigliato un processore che gestisca la virtualizzazione a livello hardware.

209

- Ci sono alcune limitazioni inerenti, quali uno scarso rendimento video e una scelta limitata di hardware emulato.

210

- Quando si sviluppa per un hardware specifico non vi è alcun sostituto migliore del proprio hardware.

211

- Occasionalmente possono esserci dei bug relativi al solo utilizzo di una VM. Nel dubbio si provi l'immagine direttamente sul proprio hardware.

212

A condizione che si possa lavorare entro questi vincoli, cercare il software disponibile per la virtualizzazione e scegliere quello adatto alle proprie necessità.

213

4.5.1 Provare un'immagine ISO con QEMU

214

Il programma più versatile in Debian è QEMU. Se il processore gestisce la virtualizzazione hardware utilizzare il pacchetto qemu-kvm; la descrizione elenca brevemente i requisiti.

215

Per prima cosa installare qemu-kvm o altrimenti qemu, nel qual caso il nome del programma nei successivi sarà `qemu` invece di `kvm`. Il pacchetto qemu-utils è inoltre utile per creare immagini di dischi virtuali con `qemu-img`.

216

# apt-get install qemu-kvm qemu-utils

217

Avviare un'immagine ISO è semplice:

218

$ kvm -cdrom live-image-amd64.hybrid.iso -m 4G

219

Per maggiori dettagli si vedano le pagine di manuale.

220

Note: For live systems containing a desktop environment that you want to test with qemu, you may wish to include the spice-vdagent package in your live-build configuration. This will automatically adjust the resolution and enable the clipboard between the virtual machine and the host.

221

$ echo "spice-vdagent" >> config/package-lists/spice.list.chroot

222

4.5.2 Testing an ISO image with VirtualBox

223

Per provare la ISO con virtualbox:

224

# apt-get install virtualbox virtualbox-qt virtualbox-dkms
$ virtualbox

225

Create a new virtual machine, change the storage settings to use `live-image-amd64.hybrid.iso` as the CD/DVD device, and start the machine.

226

Nota: per sistemi live contenenti X.org che si vogliono provare con virtualbox, si può voler includere il pacchetto dei driver per X.org di VirtualBox, virtualbox-guest-dkms e virtualbox-guest-x11, nella configurazione di live-build. In caso contrario la risoluzione è limitata a 800x600.

227

$ echo "virtualbox-guest-dkms virtualbox-guest-x11" >> config/package-lists/my.list.chroot

228

Per far funzionare il pacchetto dkms vanno anche installati gli header per il kernel utilizzato nell'immagine. Anziché indicare manualmente il pacchetto linux-headers adeguato nell'elenco dei pacchetti creato prima, la selezione può essere fatta automaticamente da live-build.

229

$ lb config --linux-packages "linux-image linux-headers"

230

4.6 Creare e utilizzare un'immagine HDD

231

Building an HDD image is similar to an ISO hybrid one in all respects except you specify `-b hdd` and the resulting filename is `live-image-amd64.img` which cannot be burnt to optical media. It is suitable for booting from USB sticks, USB hard drives, and various other portable storage devices. Normally, an ISO hybrid image can be used for this purpose instead, but if you have a BIOS which does not handle hybrid images properly, you need an HDD image.

232

Nota: se si è creata un'immagine ISO ibrida con gli esempi precedenti, occorre pulire la directory di lavoro con il comando `lb clean` (vedere Il comando lb clean):

233

# lb clean --binary

234

Eseguire il comando `lb config` come prima, questa volta specificando però il tipo di immagine HDD:

235

$ lb config -b hdd

236

Creare ora l'immagine con il comando `lb build`:

237

# lb build

238

When the build finishes, a `live-image-amd64.img` file should be present in the current directory.

239

The generated binary image contains a VFAT partition and the syslinux bootloader, ready to be directly written on a USB device. Once again, using an HDD image is just like using an ISO hybrid one on USB. Follow the instructions in Using an ISO hybrid live image, except use the filename `live-image-amd64.img` instead of `live-image-amd64.hybrid.iso`.

240

Likewise, to test an HDD image with Qemu, install qemu as described above in Testing an ISO image with QEMU. Then run `kvm` or `qemu`, depending on which version your host system needs, specifying `live-image-amd64.img` as the first hard drive.

241

$ kvm -hda live-image-amd64.img

242

4.7 Creare un'immagine netboot

243

La seguente sequenza di comandi creerà un'immagine netboot di base contenente un sistema live predefinito senza X.org. È adatta per il boot tramite rete.

244

Nota: se qualcuno tra gli esempi precedenti è stato seguito, bisogna pulire la directory di lavoro con il comando `lb clean`:

245

# lb clean

246

In this specific case, a `lb clean --binary` would not be enough to clean up the necessary stages. The cause for this is that in netboot setups, a different initramfs configuration needs to be used which live-build performs automatically when building netboot images. Since the initramfs creation belongs to the chroot stage, switching to netboot in an existing build directory means to rebuild the chroot stage too. Therefore, `lb clean` (which will remove the chroot stage, too) needs to be used.

247

Per configurare l'immagine per l'avvio da rete, eseguire il comando `lb config` come segue:

248

$ lb config -b netboot --net-root-path "/srv/debian-live" --net-root-server "192.168.0.2"

249

Diversamente dalle immagini ISO e HDD, il boot via rete non fornisce un'immagine del filesytem al client, perciò i file devono essere forniti via NFS. Con lb config si possono scegliere filesystem di rete diefferenti. Le opzioni `--net-root-path` e `--net-root-server` specificano, rispettivamente, il percorso e il server del server NFS dove l'immagine del filesystem sarà situata all'avvio. Accertarsi che questi siano impostati su valori adeguati alla propria rete.

250

Creare ora l'immagine con il comando `lb build`:

251

# lb build

252

In un avvio tramite rete, il client esegue una piccola parte di software che normalmente risiede sulla EPROM della scheda Ethernet. Questo programma invia una richiesta DHCP per ottenere un indirizzo IP e le informazioni su cosa fare in seguito. In genere il passo successivo è ottenere un bootloader di di livello superiore attraverso il protocollo TFTP. Questi potrebbe essere pxelinux, GRUB, o anche avviare direttamente un sistema operativo come Linux.

253

For example, if you unpack the generated `live-image-amd64.netboot.tar` archive in the `/srv/debian-live` directory, you'll find the filesystem image in `live/filesystem.squashfs` and the kernel, initrd and pxelinux bootloader in `tftpboot/`.

254

We must now configure three services on the server to enable netbooting: the DHCP server, the TFTP server and the NFS server.

255

4.7.1 Server DHCP

256

Si deve configurare il server DHCP della rete per essere sicuri di fornire un indirizzo IP al sistema client che si avvia tramite rete, e notificare la posizione del bootloader PXE.

257

Ecco un esempio, scritto per un server DHCP ISC `isc-dhcp-server` nel file di configurazione `/etc/dhcp/dhcpd.conf`:

258

# /etc/dhcp/dhcpd.conf - configuration file for isc-dhcp-server
ddns-update-style none;
option domain-name "example.org";
option domain-name-servers ns1.example.org, ns2.example.org;
default-lease-time 600;
max-lease-time 7200;
log-facility local7;
subnet 192.168.0.0 netmask 255.255.255.0 {
range 192.168.0.1 192.168.0.254;
filename "pxelinux.0";
next-server 192.168.0.2;
option subnet-mask 255.255.255.0;
option broadcast-address 192.168.0.255;
option routers 192.168.0.1;
}

259

4.7.2 Server TFTP

260

Fornisce al sistema il kernel e il ramdisk iniziale in fase di esecuzione.

261

Si installi il pacchetto tftpd-hpa, che mette a disposizione tutti i file contenuti in una directory root, di solito `/srv/tftp`. Affinché si possa disporre dei file contenuti in `/srv/debian-live/tftpboot`, eseguire il seguente comando come utente root:

262

# dpkg-reconfigure -plow tftpd-hpa

263

e inserire la nuova directory del server tftp quando richiesto.

264

4.7.3 Server NFS

265

Una volta che il computer ospite ha scaricato e avviato un kernel Linux e caricato il suo initrd, cercherà di montare l'immagine del filesystem Live tramite un server NFS.

266

Bisogna installare il pacchetto nfs-kernel-server.

267

Quindi, rendere disponibile l'immagine del filesystem via NFS aggiungendo una riga come la seguente in `/etc/exports`:

268

/srv/debian-live *(ro,async,no_root_squash,no_subtree_check)

269

e comunicare il nuovo export al server NFS con il seguente comando:

270

# exportfs -rv

271

Setting up these three services can be a little tricky. You might need some patience to get all of them working together. For more information, see the syslinux wiki at ‹https://wiki.syslinux.org/wiki/index.php?title=PXELINUX› or the Debian Installer Manual's TFTP Net Booting section at ‹https://www.debian.org/releases/stable/amd64/ch04s05.en.html›. They might help, as their processes are very similar.

272

4.7.4 Come provare una netboot

273

La creazione di immagini netboot è resa semplice da live-build, ma provare le immagini su una macchina reale può essere davvero dispendioso in termini di tempo.

274

Per semplificarsi il vita si può usare la virtualizzazione.

275

4.7.5 Qemu

276

- Installare qemu, bridge-utils, sudo.

277

Modificare `/etc/qemu-ifup`:

278

#!/bin/sh
sudo -p "Password for $0:" /sbin/ifconfig $1 172.20.0.1
echo "Executing /etc/qemu-ifup"
echo "Bringing up $1 for bridged mode..."
sudo /sbin/ifconfig $1 0.0.0.0 promisc up
echo "Adding $1 to br0..."
sudo /usr/sbin/brctl addif br0 $1
sleep 2

279

Procurarsi o compilare `grub-floppy-netboot`.

280

Lanciare `qemu` con "`-net nic,vlan=0 -net tap,vlan=0,ifname=tun0`"

281

4.8 Webbooting

282

Webbooting is a convenient way of retrieving and booting live systems using the internet as a means. The requirements for webbooting are very few. On the one hand, you need a medium with a bootloader, an initial ramdisk and a kernel. On the other hand, a web server to store the squashfs files which contain the filesystem.

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4.8.1 Getting the webboot files

284

As usual, you can build the images yourself or use the prebuilt files. Using prebuilt images would be handy for doing initial testing until one can fine tune their own needs. If you have built a live image you will find the files needed for webbooting in the build directory under `binary/live/`. The files are called `vmlinuz`, `initrd.img` and `filesystem.squashfs`.

285

It is also possible to extract those files from an already existing iso image. In order to achieve that, loopback mount the image as follows:

286

# mount -o loop image.iso /mnt

287

The files are to be found under the `live/` directory. In this specific case, it would be `/mnt/live/`. This method has the disadvantage that you need to be root to be able to mount the image. However, it has the advantage that it is easily scriptable and thus, easily automated.

288

But undoubtedly, the easiest way of extracting the files from an iso image and uploading it to the web server at the same time, is using the midnight commander or mc. If you have the genisoimage package installed, the two-pane file manager allows you to browse the contents of an iso file in one pane and upload the files via ftp in the other pane. Even though this method requires manual work, it does not require root privileges.

289

4.8.2 Booting webboot images

290

While some users will prefer virtualization to test webbooting, we refer to real hardware here to match the following possible use case which should only be considered as an example.

291

In order to boot a webboot image it is enough to have the components mentioned above, i.e. `vmlinuz` and `initrd.img` in a usb stick inside a directory named `live/` and install syslinux as bootloader. Then boot from the usb stick and type `fetch=URL/PATH/TO/FILE` at the boot options. live-boot will retrieve the squashfs file and store it into ram. This way, it is possible to use the downloaded compressed filesystem as a regular live system. For example:

292

append boot=live components fetch=http://192.168.2.50/images/webboot/filesystem.squashfs

293

Use case: You have a web server in which you have stored two squashfs files, one which contains a full desktop, like for example gnome, and a standard one. If you need a graphical environment for one machine, you can plug your usb stick in and webboot the gnome image. If you need one of the tools included in the second type of image, perhaps for another machine, you can webboot the standard one.