:B~ Conceptes bàsics

1~the-basics Conceptes bàsics

Aquest capítol conté una breu descripció del procés de construcció i les
instruccions per a l'utilització dels tres tipus d'imatge més comunes. El
tipus d'imatge més versàtil #{iso-hybrid}# es pot utilitzar en una màquina
virtual, en un medi òptic o qualsevol altre dispositiu d'emmagatzematge
USB. En certs casos especials, com s'explica més endavant, el tipus #{hdd}#
pot ser el més adequat. El capítol acaba amb instruccions per a la
construcció d'una imatge tipus #{netboot}#, que és una mica més complicat a
causa de la configuració necessària en el servidor. Aquest és un tema una
mica avançat per a algú que no està familiaritzat ja amb l'arrencada en
xarxa, però s'inclou aquí perquè un cop que la configuració es porta a
terme, es tracta d'una forma molt convenient per provar i desplegar imatges
per a l'arrencada en xarxa local sense la molèstia de tractar amb els
dispositius de les imatges.

Al llarg del capítol, sovint es fa referència als noms dels fitxers produïts
per defecte per live-build. Si es {descarrega una imatge
prefabricada}#downloading-prebuilt-images, els noms dels fitxers poden ser
direrents.

2~what-is-live Què és un sistema viu?

Un sistema viu és un sistema operatiu que arrenca en un equip des d'un
dispositiu extraïble, com un CD-ROM o una memòria USB o des d'una xarxa, a
punt per fer servir sense cap tipus d'instaŀlació en la unitat(s)
habitual(s), amb una configuració automàtica feta en temps d'execució (veure
{Termes}#terms).

Amb Debian Live, és un sistema operatiu Debian GNU/Linux, construït per una
de les arquitectures suportades (actualment amd64 i i386). Conté les
següents parts:

_* *{Imatge del nucli Linux}*, generalment s'anomena #{vmlinuz*}#

_* *{Imatge del disc RAM inicial (initrd)}*: un disc RAM configurat per a
l'arrencada de Linux, que conté els mòduls que possiblement es necessitaran
per muntar la imatge del sistema i algunes seqüències d'ordres per fer-ho.

_* *{Imatge del sistema}*: Imatge del sistema de fitxers del sistema
operatiu. Normalment, s'utilitza un sistema de fitxers comprimit SquashFS
per minimitzar la mida de la imatge Debian Live. Tenir en compte que és de
només lectura. Així, durant l'arrencada, el sistema Debian Live utilitzarà
el disc RAM i un mecanisme de "unió" per permetre l'escriptura de fitxers en
el sistema en funcionament. No obstant això, totes les modificacions es
perdran al apagar l'equip si no és que s'utilitza la persistència opcional
(vegeu {Persistència}#persistence).

_* *{Carregador d'arrencada }*: Una petita peça de codi dissenyat per
arrencar des del medi triat, possiblement presentant un indicador
d'arrencada o un menú per permetre la selecció
d'opcions/configuració. Carrega el nucli de Linux i el seu initrd per
funcionar amb un sistema de fitxers del sistema associat. Es poden utilitzar
diverses solucions, en funció del medi de destinació i el format del sistema
de fitxers que conté els components esmentats anteriorment: isolinux per
arrencar des de CD o DVD en format ISO9660, syslinux per una unitat USB o
HDD que s'iniciarà des de particions VFAT, extlinux per particions ext2/3/4
i btrfs, pxelinux per PXE netboot, GRUB per particions ext2/3/4, etc.

Es pot utilitzar live-build per construir la imatge del sistema amb
especificacions pròpies, configurar un nucli de Linux, el initrd, i un
carregador d'arrencada per executar-los, tot això en un format depenent del
medi (imatge ISO9660, imatge de disc, etc.).

2~downloading-prebuilt-images Descàrrega d'imatges prefabricades

Si bé l'objectiu d'aquest manual és el desenvolupament i la construcció
d'imatges en viu pròpies, es pot simplement voler provar una de les nostres
imatges prefabricades, ja sigui com una introducció al seu ús o a la
construcció d'imatges personalitzades. Aquestes imatges estan construïdes
utilitzant el nostre {repositori git
live-images}#clone-configuration-via-git i les versions oficials estables es
publiquen a http://www.debian.org/CD/live/. A més, les versions antigues i
les futures, i les imatges no oficials que contenen microprogramari i
controladors no lliures estan disponibles a
http://live.debian.net/cdimage/release/.

2~using-web-builder Ús del servei de construcció d'imatges en viu web

Com un servei a la comunitat, oferim un servei web capaç de construïr
imatges en viu a http://live-build.debian.net/. Aquest lloc es mantingut
sobre una base del millor esforç. És a dir, encara que ens esforcem per
mantenir-lo al dia i que estigui operatiu en tot moment, i de fer anuncis
d'interrupcions importants del servei, no podem garantir una disponibilitat
del 100% o una creació d'imatges ràpida. Tanmateix, el servei pot tenir, de
tant en tant, problemes que triguin algun temps en resoldre's. Si es té
problemes o preguntes sobre aquest servei, posar-se en {contacte amb
nosaltres}#contact, proporcionant l'enllaç a la pàgina web de la imatge
construïda.

3~ Ús i advertències sobre el servei web

La interfície web actualment no pot prevenir l'ús de combinacions d'opcions
no vàlides, i en particular, quan el canvi d'una opció que normalment (és a
dir, utilitzant live-build directament) canviaria els valors predeterminats
d'altres opcions que figuren en el formulari de la web, el constructor web
no canvia aquests valors predeterminats. En particular, si es canvia
#{--architectures}# del valor per defecte #{i386}# a #{amd64}#, s'ha de
canviar l'opció corresponent #{--linux-flavours}# del valor per defecte
#{486}# a #{amd64}#. Veure la pàgina del manual #{lb_config}# per a la
versió de live-build instaŀlada al constructor web per més detalls. El
nombre de la versió de live-build apareix a la part inferior de la pàgina
web.

El càlcul de temps donat pel constructor web és només una estimació
aproximada i pot no reflectir acuradament el temps que realment es necessita
per finalitzar la construcció d'una imatge. Tenir en compte que aquesta
estimació tampoc s'actualitza tal i com va passant el temps. Cal tenir una
mica de paciència. No tornar a carregar la pàgina després de enviar la
proposta de construcció, ja que això pot tornar a reenviar una nova petició
amb els mateixos paràmetres. Posar-se {en contacte amb nosaltres}#contact si
no es rep la notificació de la construcció un cop que s'estigui segur que
s'ha esperat prou i verificat que la notificació per correu electrònic no ha
anat a parar al spam.

El servei web està limitat en el tipus d'imatges que es poden
construir. Això el manté simple i eficient d'utilitzar i mantenir. Si es
desitja realitzar personalitzacions que no es contemplen en la interfície
web, a la resta d'aquest manual s'explica com crear imatges pròpies amb
live-build.

2~building-iso-hybrid Primers passos: construcció d'una imatge ISO híbrida

Independentment del tipus d'imatge, s'haurà de fer els mateixos passos
bàsics per construir una imatge cada vegada. Com a primer exemple, crear un
directori de treball, canviar a aquest directori i executar la següent
seqüència d'ordres live-build per crear una imatge ISO híbrida de base que
conté només el sistema per defecte de Debian sense X.org. És adequat per
gravar en un CD o DVD, i també per copiar en una memòria USB.

El nom del directori de treball és absolutament indiferent, però si es fa un
cop d'ull als exemples utilitzats a live-manual, és una bona idea utilitzar
un nom que ajudi a identificar la imatge amb que s'està treballant en cada
directori, especialment si s'està treballant o experimentant amb diferents
tipus d'imatges. En aquest cas, anem a construir un sistema per defecte així
que l'anomenarem, per exemple, live-default.

code{

 $ mkdir live-default && cd live-default

}code

Aleshores, executar l'ordre #{lb config}#. Això crearà una jerarquia
«config/» en el directori actual per ser utilitzada per altres ordres:

code{

 $ lb config

}code

Aquí no es passa cap paràmetre a #{lb config}#, per tant s'utilitzaran les
opcions per defecte. Veure {L'ordre lb config}#lb-config per més detalls.

Ara que la jerarquia «config/» ja existeix, crear la imatge amb l'ordre #{lb
build}#:

code{

 # lb build

}code

Aquest procés tardarà una mica, depenent de la velocitat del ordinador i de
la connexió de la xarxa. Quan hagi acabat, ha d'haver un fitxer imatge
#{binary.hybrid.iso}#, a punt per ser utilitzar, en el directori actual.

2~using-iso-hybrid Usar una imatge ISO híbrida en viu

Després de la construcció o la descàrrega d'una imatge ISO híbrida, que pot
ser obtinguda a http://www.debian.org/CD/live/, el següent pas habitual és
preparar el dispositiu per a l'arrencada, ja sigui medis òptics com un
CD-R(W) o DVD-R(W) o una memòria USB.

3~burning-iso-image Gravar una imatge ISO en un medi físic

Gravar una imatge ISO és fàcil. Simplement cal instaŀlar /{xorriso}/ i
utilitzar-lo des de la línia d'ordres per gravar la imatge. Per exemple:

code{

 # apt-get install xorriso

 $ xorriso -as cdrecord -v dev=/dev/sr0 blank=as_needed binary.hybrid.iso

}code

3~copying-iso-hybrid-to-usb Còpiar una imatge ISO híbrida en un dispositiu
USB

Les imatges ISO preparades amb #{xorriso}#, és poden copiar directament a
una memòria USB utilitzant el programa #{dd}# o un altre
d'equivalent. Connectar una memòria USB amb una mida prou gran per al fitxer
de la imatge i determinar quin dispositiu és, que d'ara endavant anomenarem
#{${USBSTICK}}#. Aquest és el dispositiu de la memòria com per exemple
#{/dev/sdb}#, no una partició, com ara #{/dev/sdb1}#! Es pot trobar el nom
del dispositiu correcte mirant la sortida de #{dmesg}# després de connectar
la memòria usb o encara millor, #{ls -l /dev/disk/by-id}#.

Quan s'estigui segur de tenir el nom del dispositiu correcte, utilitzar
l'ordre #{dd}# per a copiar la imatge a la memòria. *{Fent això es perdran
definitivament tots els continguts anteriors de la memòria usb!}*

code{

 $ dd if=binary.hybrid.iso of=${USBSTICK}

}code

3~using-usb-extra-space Utilitzar l'espai lliure en una memòria USB

Per poder utilitzar l'espai que queda lliure després de copiar
#{binary.hybrid.iso}# en un dispositiu USB, utilitzar una eina de
particionament com /{gparted}/ o /{parted}/ per crear una nova partició. La
primera partició serà utilitzada pel sistema Debian Live.

code{

 # gparted ${USBSTICK}

}code

Després de crear la partició, on #{${PARTITION}}# és el nom de la partició,
com ara #{/dev/sdb2}#, s'ha de crear un sistema de fitxers. Una opció
possible seria ext4.

code{

 # mkfs.ext4 ${PARTITION}

}code

*{Nota:}* Si es vol utilitzar l'espai addicional amb Windows, pel que sembla, aquest sistema operatiu normalment no pot accedir a altres particions més que a la primera. Algunes solucions a aquest problema han estat discutides a la nostra {llista de correu}#contact, però sembla que no hi ha respostes fàcils.

*{Recordar: Cada vegada que s'instaŀli una nova binary.hybrid.iso al dispositiu, es perdran totes les dades perquè la taula de particions se sobreescriu amb el contingut de la imatge, de manera que es assenyat fer una còpia de seguretat de la partició addicional per restaurar les dades de nou després d'actualitzar la imatge en viu.}*

3~booting-live-medium Arrencar el medi en viu

La primera vegada que s'arrenqui el medi en viu, ja sigui des de CD, DVD,
memòria USB, o PXE, pot ser necessaria alguna petita configuració al BIOS
del ordinador en primer lloc. Atès que les BIOS varien molt en les seves
funcions i dreceres de teclat, no podem entrar en el tema en profunditat
aquí. Algunes BIOS proporcionen una tecla per obrir un menú de dispositius
d'arrencada, que és la manera més fàcil si es troba disponible al
sistema. En cas contrari, cal entrar al menú de configuració del BIOS i
canviar l'ordre d'arrencada per situar el dispositiu del sistema en viu
abans que el dispositiu d'arrencada normal.

Després d'arrencar des del dispositiu, es veurà un menu d'inici. Si es prem
«entrer» el sistema s'iniciarà amb l'entrada #{Live}# i les seves opcions
per defecte. Per obtenir més informació sobre les opcions d'arrencada,
llegir «l'ajuda» (help) al menú i també les pàgines del manual de live-boot
i live-config que es troben dins del sistema en viu.

Suposant que s'ha seleccionat #{Live}# i s'ha arrencat una imatge
d'escriptori per defecte, després que els missatges d'arrencada hagin passat
s'haurà iniciat una sessió com a usuari #{user}# i es veurà un escriptori, a
punt per ser utilitzat. Si s'ha arrencat una imatge de només consola, com
les {imatges prefabricades}#downloading-prebuilt-images, #{standard}# o
#{rescue}# s'iniciarà una sessió com a usuari #{user}# i es veurà el
indicador de la shell, a punt per ser utilitzat.

2~using-virtual-machine Utilitzar una màquina virtual per fer proves

Pot ser un gran estalvi de temps per al desenvolupament d'imatges en viu
executar-les en una màquina virtual (VM). Això no està exempt
d'advertiments:

_* L'execució d'una màquina virtual requereix de suficient memòria RAM, tant
per al sistema operatiu convidat i l'amfitrió i es recomana una CPU amb
suport de maquinari per a la virtualització.

_* Hi ha algunes limitacions inherents a l'execució en una màquina virtual,
per exemple, rendiment de vídeo pobre, opcions limitadades de maquinari
emulat.

_* En el desenvolupament per a un maquinari específic, no hi ha cap
substitut millor que el propi maquinari.

_* De tant en tant hi ha errors que només sorgeixen durant l'execució en una
màquina virtual. En cas de dubte, comprovar la imatge directament al
maquinari.

Sempre que es pugui treballar dins d'aquestes limitacions, examinar el
programari de màquina virtual disponible i triar un que sigui adequat per a
les necessitats pròpies.

3~testing-iso-with-qemu Provar una imatge ISO amb QEMU

La màquina virtual més versàtil dins Debian és QEMU. Si el processador té
suport de maquinari per a la virtualització, utilitzar el paquet
/{qemu-kvm}/; la descripció del paquet /{qemu-kvm}/ enumera breument els
requisits.

Primer, instaŀlar /{qemu-kvm}/ si el processador ho suporta. Si no,
instaŀlar /{qemu}/, en aquest cas el nom del programa és #{qemu}# en lloc de
#{kvm}# en els exemples següents. El paquet /{qemu-utils}/  també és valuós
per a la creació d'imatges de disc virtuals amb #{qemu-img}#.

code{

 # apt-get install qemu-kvm qemu-utils

}code

Arrencar una imatge ISO és senzill:

code{

 $ kvm -cdrom binary.hybrid.iso

}code

Veure les pàgines del manual per a més detalls

3~testing-iso-with-virtualbox Provar una imatge ISO amb virtualbox

Per provar la ISO amb /{virtualbox}/:

code{

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

 $ virtualbox

}code

Crear una nova màquina virtual, canviar els paràmetres d'emmagatzematge per
utilitzar #{binary.hybrid.iso}# com  unitat de CD/DVD i arrencar la màquina.

*{Nota:}* Per provar sistemes vius que contenen X.org amb /{virtualbox}/, segurament es assenyat incloure el paquet del driver VirtualBox X.org, /{virtualbox-guest-dkms}/ i /{virtualbox-guest-x11}/, en la configuració de live-build. En cas contrari, la resolució es limita a 800x600.

code{

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

}code

Per tal de fer que el paquet dkms funcioni, s'han d'instaŀlar també les
capçaleres del nucli per la variant del nucli de la imatge. En lloc
d'enumerar manualment el paquet /{linux-headers}/ correcte en la llista de
paquets creat anteriorment, la selecció del paquet adequat es pot fer
automàticament amb live-build.

code{

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

}code

2~using-hdd-image Construir i utilitzar una imatge HDD

Construir una imatge HDD és similar a una ISO híbrida en tots els aspectes,
excepte que s'especifica #{-b hdd}#, que el nom del fitxer resultant és
#{binary.img}# i que no es pot gravar en medis òptics. És adequada per
arrencar des de dispositius USB, discs durs USB, i altres dispositius
d'emmagatzematge portàtils. Normalment, una imatge ISO híbrida es pot
utilitzar per aquest propòsit en el seu lloc, però si el BIOS no maneja
adequadament les imatges híbrides, cal utilitzar una imatge HDD.

*{Nota:}* si s'ha creat una imatge ISO híbrida amb l'exemple anterior, s'haurà de netejar el directori de treball amb l'ordre #{lb clean}# (veure {L'ordre lb clean}#lb-clean):

code{

 # lb clean --binary

}code

Executar l'ordre #{lb config}# com abans, excepte que aquesta vegada
especificant el tipus d'imatge HDD:

code{

 $ lb config -b hdd

}code

Ara construir la imatge amb l'ordre #{lb build}#:

code{

 # lb build

}code

Quan la construcció acabi, hauria d'haver un fitxer #{binary.img}# al
directori actual.

La imatge binària generada conté una partició VFAT i el carregador
d'arrencada syslinux, llestos per ser escrits directament a una memòria
USB. Un cop més, donat que l'ús d'una imatge HDD és com utilitzar una imatge
ISO híbrida en un USB, seguir les instruccions de {Usar una imatge ISO
híbrida en viu}#using-iso-hybrid, però amb el nom de fitxer #{binary.img}#
en lloc de #{binary.hybrid.iso}#.

Igualment, per provar una imatge HDD amb Qemu, instaŀlar /{qemu}/ com s'ha
descrit anteriorment a {Provar una imatge ISO amb
QEMU}#testing-iso-with-qemu. A continuació, executar #{kvm}# o #{qemu}#,
segons la versió instaŀlada al sistema amfitrió, especificant #{binary.img}#
com a primer disc dur.

code{

 $ kvm -hda binary.img

}code

2~building-netboot-image Construir una imatge netboot

La següent seqüència d'ordres crearà una imatge netboot bàsica que conté el
sistema per defecte de Debian sense X.org. És adequada per a l'arrencada en
xarxa.

*{Nota:}* si s'ha realitzat algun dels exemples anteriors, s'haurà de netejar el directori de treball amb l'ordre #{lb clean}#:

code{

 # lb clean

}code

En aquest cas concret, un #{lb clean --binary}# no seria insuficient per
netejar les etapes necessàries. La causa d'això és que en les configuracions
d'arrencada en xarxa, es necessita una configuració initramfs diferent que
live-build realitza automàticament quan es construeixen imatges netboot. Ja
que la creació del initramfs pertany a l'etapa chroot, fer el canvi a
netboot en un directori de construcció existent significa reconstruir
l'etapa chroot també. Per tant, s'ha de fer un #{lb clean}# (que eliminarà
l'etapa chroot, també).

Executar l'ordre següent per configurar la imatge per arrencar en xarxa:

code{

 $ lb config -b netboot --net-root-path "/srv/debian-live" --net-root-server "192.168.0.1"

}code

A diferència de les imatges ISO i HDD, l'arrencada en xarxa no serveix el
sistema de fitxers al client, per tant els fitxers han de ser servits a
través de NFS. Amb lb config es poden elegir diferents sistemes de fitxers
de xarxa. Les opcions #{--net-root-path}# i #{--net-root-server}#
especifiquen la ubicació i el servidor, respectivament,  del servidor NFS on
es troba la imatge del sistema de fitxers a l'hora d'arrencar. Assegurar-se
que aquests s'ajusten als valors adequats per la xarxa i el servidor.

Ara construir la imatge amb l'ordre #{lb build}#:

code{

 # lb build

}code

En l'arrencada en xarxa, el client executa una petita peça de programari que
normalment es troba a la EPROM de la targeta Ethernet. Aquest programa envia
una petició DHCP per obtenir una adreça IP i la informació sobre què fer a
continuació. Per regla general, el següent pas és aconseguir un carregador
d'arrencada de més alt nivell a través del protocol TFTP. Podria ser GRUB,
pxelinux o fins i tot arrencar directament a un sistema operatiu com Linux.

Per exemple, si es descomprimeix el arxiu #{binary.netboot.tar}# generat al
directori #{/srv/debian-live}#, es trobarà  la imatge del sistema de fitxers
a #{live/filesystem.squashfs}# i el nucli, initrd i carregador d'arrencada
pxelinux a #{tftpboot/debian-live/i386}#.

Ara hem de configurar els tres serveis al servidor per l'arrencada en xarxa:
el servidor DHCP, servidor TFTP i el servidor NFS.

3~ Servidor DHCP 

S'ha de configurar el servidor DHCP de la xarxa per assegurar-se que dona
una adreça IP per al client del sistema d'arrencada en xarxa, i per anunciar
la ubicació del carregador d'arrencada PXE.

Heus aquí un exemple per servir d'inspiració, escrit per al servidor ISC
DHCP #{isc-dhcp-server}# al fitxer de configuració #{/etc/dhcp/dhcpd.conf}#:

code{

 # /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;
   next-server servername;
   filename "pxelinux.0";
}

}code

3~ Servidor TFTP

Aquest serveix el nucli i el disc ram inicial per al sistema en temps
d'execució.

S'ha d'instaŀlar el paquet /{tftpd-hpa}/. Aquest pot servir tots els fitxers
continguts dins d'un directori arrel, per regla general #{/srv/tftp}#. Per
tal que es serveixin els fitxers dins de #{/srv/debian-live/tftpboot}#, s'ha
d'executar com a superusuari la següent ordre:

code{

 # dpkg-reconfigure -plow tftpd-hpa

}code

i omplir el nou directori del servidor tftp quan ho hàgim de fer.

3~ Servidor NFS

Un cop l'ordinador ha descarregat, ha arrencat el nucli de Linux i ha
carregat el initrd, intentarà muntar la imatge del sistema de fitxers en viu
a través d'un servidor NFS.

S'ha d'instaŀlar el paquet /{nfs-kernel-server}/

Llavors, fer que la imatge del sistema de fitxers estigui disponible a
través de NFS afegint una línia com la següent a #{/etc/exports}#:

code{

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

}code

i informar al servidor NFS sobre aquesta nova exportació amb la següent
ordre:

code{

 # exportfs -rv

}code

La configuració d'aquests tres serveis pot ser una mica difícil. És possible
que es necessiti una mica de paciència per aconseguir que tots tres
funcionin plegats. Per obtenir més informació, veure el wiki de syslinux a
http://www.syslinux.org/wiki/index.php/PXELINUX o la secció TFTP Net Booting
al Manual del Instaŀlador de Debian a
http://d-i.alioth.debian.org/manual/en.i386/ch04s05.html. Això pot ajudar,
ja que els seus processos són molt similars.

3~ Com provar l'arrencada en xarxa

La creació d'imatges d'arrencada en xarxa es senzilla amb live-build, però
provar les imatges en màquines físiques pot costar molt de temps.

Per fer la nostra vida més fàcil, podem utilitzar la virtualització.

3~ Qemu

_* Instaŀlar /{qemu}/, /{bridge-utils}/, /{sudo}/.

Editar #{/etc/qemu-ifup}#:

code{

 #!/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

}code

Descarregar o crear un #{grub-floppy-netboot}#.

Llançar #{qemu}# amb "#{-net nic,vlan=0 -net tap,vlan=0,ifname=tun0}#"
