Operating Systems 2022/23 fall

Kolmas praktikum – Linuxi paigaldus ja seadistus

Käesolevas praktikumis paigaldame ja seadistame Ubuntu 22.04 64-bit ning GRUB-i (alglaadur valikumenüüga).

1. Proovime Ubuntut ilma installeerimata
2. Seadistame virtuaalmasinas Linuxi LVM-partitsioonid
3. Paigaldame Ubuntu Linuxi nendele LVM-partitsioonidele
4. Tutvume Linuxi kasutajaliidese ja seadistamisega
5. Mängime läbi LVM-partitsioonide suurendamise kõvaketaste lisamisel

Juhul, kui sul puudub varasem kogemus Linuxiga, soovitame tutvuda praktikumi 2 materjalidega enne käesoleva praktikumi sooritamist.

Partitsioneerimine

1. Tänases praktikumis kasutame praktikumis 2 loodud VirtualBoxi virtuaalmasinat järgmiste parameetritega:
   • General – Virtuaalmasina nimi OS-Perenimi-U22, kus Perenimi asenda enda nimega.
   • General – Operating Sytem: Ubuntu (64-bit)
   • System – Base memory: 3 GB (vähemalt)
   • System – Processors: 2 tuuma
   • Storage – HDD: 22 GB (vähemalt)
2. Ühenda eelnevalt loodud VirtualBoxi virtuaalmasina CD/DVD-seadmesse Ubuntu Desktop 22.04 64-bit ISO fail, mille saad õppejõult või Ubuntu kodulehelt (pööra tähelepanu versioonile, samalt lehelt saab erinevaid versioone!). Käivita virtuaalmasin.
3. Kui Ubuntu paigaldus käivitub, vali Ubuntu (või Try Ubuntu, Proovi Ubuntut, kui valisid eesti keele). See käivitab Ubuntu otse plaadilt (meie puhul küll ISO-failist). NB! Kui Ubuntu ei käivitu, siis veendu, et esimeses CD/DVD-seadmes oleks Ubuntu ISO ja vajutasid õigel hetkel ANY KEY, kui virtuaalmasin käivitus.
4. Ava programm nimega GParted ja lisa kõvakettale uus partitsioonitabel (Partition table). Selleks vali Devices -> Create Partition Table -> tüüp: msdos -> Apply
5. Lisa programmiga GParted uus partitsioon suurusega 500MB (Partition -> New -> New size (MiB): 500, Create as: Primary Partition, File system: ext4, Label: BOOT -> Add. Alglaade partitsioon on kombeks teha primaarne (primary) ja mitte laiendatud partitsioon (extended partition).
6. Lisa GPartedis teinegi partitsioon ülejäänud Linuxi failisüsteemide jaoks. See peab olema Primary partition-tüübiga. Suuruseks vali kogu vaba kettaruum. Failisüsteemiks vali lvm2 pv (LVMi füüsiline volüüm). Nimeks (Label) võib anda UBUNTU (kuid kahjuks LVMi tüübi puhul nimi ei salvestu).
7. Kinnita muudatused GPartedis rohelisele linnukesele vajutamisega Apply All Operations.
8. Pärast eelnevaid samme GPartedis peaks kettaruum välja nägema järgmine:

Linuxi LVM-partitsioonide seadistamine

LVM (Logical Volume Manager) on Linuxi alamsüsteem, mis võimaldab kettaruumi hallata paindlikumalt kui klassikaline partitsioneerimise skeem. Näiteks võimaldab see ühendada mitu füüsilist kõvaketast üheks loogiliseks kettaks. Seda saab teha süsteemi töö käigus, ilma et tekiks mingit seisakut. Samuti on selle abil võimalik teha failisüsteemist momentvõtteid (snapshots). Momentvõtte tegemise järel tehakse igast selle koosseisu kuulunud kettaplokist muutmisel koopia, et säilitada ka momentvõtte tegemise hetkel kehtinud seis.

Linuxi LVM kasutab kolme põhimõistet:

• füüsiline volüüm (physical volume) – vastab füüsilisele partitsioonile kettal
• volüümide grupp (volume group) – grupeerib hulga füüsilisi volüüme üheks grupiks
• loogiline volüüm (logical volume) – nagu partitsioonid, aga tehtud volüümide grupi peale, mistõttu võivad ületada füüsiliste volüümide suurust

Milline loogiline volüüm sisaldab millist füüsilist volüümi, on kasutaja jaoks peidetud, seda haldabki LVM.

1. Paigalda LVMi halduse tarkvara, selleks klõpsa üheksa punkti ikoonil Show Applications (vasakul kõige alumine) ja kirjuta sinna märksõna software, leitud vastetest ava Software & Updates. Luba täiendav tarkvara paigaldamine universe-tarkvarahoidlast. Vajuta Close ja Reload ehk uuenda saadaoleva tarkvara nimistut. Järgnevalt klõpsa üheksa punkti ikoonil uuesti ja kirjuta sinna märksõna software, leitud vastetest ava Ubuntu Software ja avanenud aknas sisesta otsingusõna partitionmanager (otsing tuleb nähtavale, kui alustad trükkimist), leitud vastetest paigalda KDE Partition Manager.
2. Sama asi käsurea abil:

 ubuntu@ubuntu:~$ sudo add-apt-repository universe
 ubuntu@ubuntu:~$ sudo apt update
 ubuntu@ubuntu:~$ sudo apt install partitionmanager

(Ubuntu keskkonnas saab käivitada terminali, klõpsates üheksa punkti ikoonil ja tippides terminal (ja Enter :) ) või CTRL+ALT+T.

3. Ava LVMi halduse tarkvara. Selleks sisesta käsureal käsk sudo partitionmanager. Järgnevaid tegevusi võid teha nii käsurealt kui graafilises keskkonnas, kusjuures hoiatame, et graafiline keskkond ei pruugi alati töötada. Detailne juhend on ainult käsurea jaoks ja graafilises keskkonnas palume tähelepanu pöörata sellele, et pärast volume groupi tegemist partitsioonile /dev/sda2 peaks valima vasakult menüüst omanimelise volüümide grupi, siis saad sinna luua loogilised volüümid.

NB! Asenda käskudes meelis oma eesnimega!

4. Lisada füüsiline volüüm partitsiooni /dev/sda2 jaoks (initialize). Võimalik, et tegid selle juba programmiga GParted.

   ubuntu@ubuntu:~$ sudo pvcreate /dev/sda2
     Writing physical volume data to disk "/dev/sda2"
     Physical volume "/dev/sda2" successfully created
   

5. Lisada volüümide grupp vg_<eesnimi> ja lisada eelnevalt loodud füüsiline volüüm sinna.

   ubuntu@ubuntu:~$ sudo vgcreate vg_meelis /dev/sda2
     Volume group "vg_meelis" successfully created
   

6. Lisada loogiline volüüm lvswap Linuxi saalimisala jaoks suurusega 2048MB.

   ubuntu@ubuntu:~$ sudo lvcreate -L 2G -n lvswap vg_meelis
     Logical volume "lvswap" created
   

7. Lisada loogiline volüüm lvroot Linuxi juurfailisüsteemi jaoks (kogu vaba kettapind).

   ubuntu@ubuntu:~$ sudo lvcreate -l 100%FREE -n lvroot vg_meelis
     Logical volume "lvroot" created
   

8. Loodud loogiliste volüümide kontrollimiseks

Ubuntu paigaldus

1. Vali vasakust menüüst Install Ubuntu (vasakul ülevalt esimene) või tee virtuaalmasinale taaskäivitus ja vali paigaldusprogrammi menüüst Install Ubuntu.
2. Keeleks vali English, Keyboard – English US,
3. Aknas nimega Updates and Software Normal installation ja mugavuse huvides paigalda ka uuendused ja kolmanda osapoole rakendused. (Ubuntu paigaldus võtab umbes 10 min aega.)
4. Paigalduse tüübiks vali Something else. Kuna alustasime LVM-ga käsitsi, siis läheme niimoodi ka lõpuni.
5. Seadista partitsioonid:
   • /dev/mapper/vg_<eesnimi>-lvroot -> Use as Ext4 journaling file system ja Mount point valida /. Partitsioon tuleb formaatida.
   • /dev/mapper/vg<eesnimi>-lvswap -> Use as swap area.
   • /dev/sda1 -> Use as Ext4 journaling file system ja Mount point valida /boot . Tuleb formaatida, kuna seda me enne ei teinud.
   • Alglaadur (bootloader) paigalda /dev/sda peale.

6. Hoiatust, mis ütleb et oleks vaja ka EFI partitsiooni võib ignoreerida ja jätkata paigaldusega valides Continue.

7. Jätka paigaldusega kuni lõpuni, valides kasutajatunnuseks oma eesnime väiketähtedes (näiteks meelis, pelle, alo, andres, erkki, ...). Vajadusel lihtsusta oma nime, et see sisaldaks ainult ladina tähti. Masina nimeks pane perenimi-U22, kus perenimi asenda enda nimega, näiteks peets-U22. Seadista kasutajale parool. Ülejäänud seaded vali ise.
8. Installation has finished. ... hüpikaknas võib valida Restart Now ning varsti ilmub mustale ekraanile valge kiri Please remove the installation medium, then press ENTER. Virtualbox eemaldab ise virtuaalse DVD virtuaalmasinast, kuid sina peaksid siiski vajutama ENTER-klahvi.
9. Pärast algkäivitust paigalda Ubuntusse VirtualBoxi draiverid, valides VirtualBoxi Devices-menüüst Insert Guest Additions CD Image..., vasakust ikoonidest vali CD ja avanenud aknas Run Software, kuid avastad, et midagi ei juhtu. Sarnaselt Windowsile on vaja paigaldus käsitsi käivitada. Selleks on graafilises keskkonnas lihtsaim teha paremklõps failil autorun.sh ja avanenud menüüst omakorda valida Run as a Program, sisestada enda kasutaja parool administraatori õigusteks ja avaneb käsurida, kus paigaldatakse Ubuntule vajalikud lisad VirtualBoxi virtuaalmasinas töötamiseks.
   • Pärast masina algkäivitust peaksid lisama Virtuaalmasina akna menüüst Devices - Shared clipboard - Bidirectional. Nüüd peaks sul töötama ka teksti kopeerimine-kleepimine enda põhioperatsioonisüsteemi ja virtuaalmasina vahel.
10. Sarnaselt Windowsile on mõistlik Linuxi virtuaalmasinale seadistada Shared Folder-funktsionaalsus põhi- ja virtuaalse operatsioonisüsteemi vahel failide vahetamiseks.
11. Klaviatuuri asetuse valimine: lisa graafilises kasutajaliideses teine klaviatuuriasetus Keyboard -> Input Sources -> Other -> Estonian (või English, kui valisid varasemalt juba eesti keele) ja nüüd võid eesti keele lohistada nimekirjas esimeseks. Ajalooliselt saab käsurealt klaviatuuripaigutusi muuta omale sobivaks käsuga sudo dpkg-reconfigure keyboard-configuration . Võid jätta kõik vaikeväärtused, välja arvatud küsimus, kus soovitakse teada sinu klaviatuuriasetuse keele-eelistust. Ajutiselt on mugav keelt vahetada terminalis ka käsuga setxkbmap ee või sudo loadkeys et (ei salvestu, seega pead iga kord uuesti tegema, kui terminali avad). Ubuntus on olemas veel ka localectl. NB! Enamik käsurea käske kahjuks ei muuda enam klaviatuuriasetust nii nagu varasemalt ja hetkel soovitab Ubuntu kasutusjuhend vahetada keelt graafilises kasutajaliideses.
12. Kui Ubuntu on pärast sisselogimist kasutamatult aeglane, muuda VirtualBox machine settings -> Display -> Graphics Controller: VMSVGA ja/või Acceleration: Enable 3D Acceleration-linnuke. Vahest aitab ka, kui kontrollida, et andsid Ubuntu virtuaalmasinale 2 tuuma, või suurendada lubatud graafika hulka.

Graafilise keskkonna vahetamine

Linux võimaldab väga kergesti muuta operatsioonisüsteemi graafilist keskkonda vastavalt kasutaja eelistustele ja soovidele. Vaikimisi on Ubuntu graafiliseks keskkonnaks GNOME, mis vajab aga suhteliselt head riistvara ega ole seega kõige parem lahendus virtuaalmasinas kasutamiseks (s.t võib olla tüütult aeglane ja tülikas kasutada). Selleks soovitame paigaldada mõne teise graafilise keskonna, näiteks LXDE (lubuntu-desktop ja Lubuntu login sessioon) või XFCE (xubuntu-desktop ja Xfce login sessioon):

 sudo apt install lubuntu-desktop

Paigalduse käigus küsitakse, milline graafiline sisselogimisviis (display manager) oleks vaikimisi aktiivne, ja selleks vali gdm3. Pärast paigaldust tee algkäivitus. Graafilist keskkonda saad valida sisselogimise hetkel (kui küsitakse kasutaja parooli), vajutades all paremal olevale hammasratta ikoonile ja siis valides hüpikmenüüst Lubuntu. Kui kasutad automaatset sisselogimist, siis peaksid vajutama log out ning siis parooli sisestamise akna juures pääsed vajalikule hammasrattamenüüle ligi. Pärast Lubuntu kasutajaliidesega tutvumist (WindowsXP-ga sarnane stardimenüü) võite tagasi vahetada modernsema Ubuntu töölaua ja kasutaliidese.

LVM-partitsiooni suurendamine

1. Sulge Ubuntu virtuaalmasin (Ubuntu kasutajaliideses üleval paremal Power Off).
2. Lisa virtuaalmasinale uus kõvaketas. Selleks vali VirtualBoxi tööriistaribalt Settings, seejärel vasakult Storage, klõpsa parema nupuga Controller:SATA peal ja vali Hard Disk.
3. Avanevas aknas vali Create, seejärel VDI (VirtualBox Disk Image) ja Dynamically allocated. Ketta nimeks pane praktikum3, suuruseks 3 GB.
4. Käivita virtuaalmasin Ubuntus ja uuri käsuga lsblk, kas tekkis uus ketas tähisega sdb ehk täisviitega /dev/sdb.

Lisatud ketas tuleb initsialiseerida LVMi jaoks füüsiliseks volüümiks, lisada see volüümide gruppi ning suurendada selle võrra loogilist volüümi. Lisaks tuleb suurendada ka failisüsteemi selle loogilise volüümi peal.

Juhul, kui te pole käsureaga varem kokku puutunud, soovitame ära lahendada enne praktikumi 2 ülesanded ja siis naasta järgnevate käskude juurde, mis on teile ette antud vihjete vormis ainult osaliselt. Alternatiivina saab tegevusi teha ka graafilises keskkonnas, kuid siis võib olla vaja Internetist otsida, kuidas täpselt järgnevaid samme teha.

Järgnevad käsud tuleks anda Ubuntu terminaliaknas. Kuna neid tuleb käivitada administraatorina, siis tuleb kõigile ette lisada sudo.

5. Määrata uus kettas kasutama LVM-partitsiooni tüüpi programmiga GParted või partitionmanager (vt näide eespool juhendis). PS! Arvatavasti peate programmid GParted ja partitionmanager kõigepealt paigaldama. Lisatud ketta tähis Linuxi all on /dev/sdb ja LVM-partitsioon /dev/sdb1.
   • Enne uuele andmekandjale partitsioonide loomist tuleb andmekandja lähtestada (initialize). Praktikumis on sobilikuks partitsioonitabeli tüübiks MS-dos, mis on ajalooliselt üks levinuimaid ja sobib kasutamiseks nii Windowsi kui Linuxi keskkonnas.
   • Järgnevalt võite LVMi luua otse kettale /dev/sdb või ketta initsialiseerida ja luua LVM-partitisiooni /dev/sdb1. Tulemus on sarnane ja arvestame korrektse lahendusena mõlemat.
6. Võta uus ketas kasutusele LVMi füüsilise volüümina: pvcreate (vt näide eespoolt või kasuta Google'i abi).
7. Lisa füüsiline volüüm varem lisatud volüümide gruppi. Selleks tuleb kasutada käsku vgextend. Täpsemalt loe parameetrite kohta man vgextend või Google'ist (mina kasutaksin otsingusõna "vgextend examples").
8. Suurenda loogilise volüümi lvroot suurust, et see täidaks kogu volüümide grupi vaba ala (vihje: ... -l +100%FREE ...). Selleks tuleb kasutada käsku lvextend. Täpsemalt loe man lvextend või Google'ist.
9. Suurenda lvroot-failisüsteemi suurust, et see kataks kogu suurendatud loogilise volüümi. Selleks tuleb kasutada käsku resize2fs. Täpsemalt loe man resize2fs või Google'ist.
10. Kontrolli tulemust käskudega vgdisplay, lvdisplay, lsblk ja df -h – volüümide grupp peab sisaldama kahte füüsilist volüümi ning vaba ala suurus peab olema 0.

Näide oodatavast tulemusest (piltidel on võetud LVMina kasutusele kogu ketas /dev/sdb, kuid võite esitada ka lahenduse, kus teil on kasutusel LVM-partitsioon /dev/sdb1):

Lisamaterjalid

https://github.com/AndresNamm/opsys_Namm/blob/main/praks3_lvm.md

Esitada

Praktikumi lahenduse tõestuseks esita käskude vgdisplay , lvdisplay , lsblk ja df -h väljundi ekraanitõmmised siia praktikumi lõpus olevasse aknasse. NB! Linuxi ekraanitõmmised tee alati nii, et oleks näha ka sisestatud käsk. Kindlasti peab kõigilt Ubuntu ekraanivaadetelt olema näha sinu eesnimi@perenimi-U22 nimekuju käsureal, et saaksime veenduda, et tegu on sinu virtuaalmasina pildiga, mitte kaastudengi omaga.

Kui sul on praktikumi materjal omandatud ja enesekontrolliharjutus edukalt lahendatud, siis esita ekraanivaade järgnevasse aknasse või oma vikilehele.

(Tähtaeg 2 nädalat)