Writable snapshot libovolného blokového zařízení bez LVM
“Dmsetup” je user interface k “dm” (device mapper), což je velmi mocný low-level nástroj na translační mapování mezi blokovými zařízeními.
Zjednodušeně řečeno se tím říká, co má kernel dělat při r/w přístupu k určitému LBA daného zařízení, od lineárního mapování do jiného zařízení, přes striping/mirroring po snapshoty a další. Device mapper je interní součástí kernelu, tedy “dmsetup” je podobný jako třeba příkazy “iptables” nebo “ip”, nedělají přímo nic, jen zkonfigurují vnitřní tabulky v kernelu, který pro následující požadavky již dělá potřebná mapování.
Využívá to např. LVM na vytváření/úpravy mapování LV do VG a VG do PV - např. triviálním několikařádkovým souborem s mapováním “linear” lze dosáhnout toho, že blokové zařízení bude na jiných zařízeních v nesouvislých úsecích (typický případ LVM po větším množství lvremove a lvcreate). Taková tabulka by mohla vypadat např. takhle:
0 8000 linear /dev/mapper/vg-main 60000 8000 20000 linear /dev/mapper/vg-main 100000
(od začátku řádku to je “začátek v novém zařízení, počet sektorů, způsob mapování, původní zařízení (do nějž jsou přístupy k danému úseku mapovány), začátek na původním zařízení, jednotkou měření pozic je sektor - 512 byte)
Existující tabulky od všeho v /dev/mapper lze vypsat příkazem “dmsetup table /dev/mapper/<name>” - pro studijní účely…
POZOR je to velmi nebezpečné, lze klidně udělat mapování do již zmapované oblasti a něco rozbít. Prostě něco jako dd, nic to nekontroluje a udělá to, co se tomu řekne…
Příkazy
Tohle vypíše použitá loop zařízení (loop vyrábí blokové zařízení z úseku jiného blokového zařízení nebo souboru, jde o to, aby se v dalším postupu nepoužila již použitá loop zařízení).
losetup -l
Tohle vyrobí loop zařízení z daného úseku disku (tohle je potřeba, když je poškozená partition table a tedy systém nevidí např. /dev/sdb2). I tohle by se dalo udělat dmsetupem, tady to dělám kvůli “read only” mapování.
losetup -r -o 512006144 /dev/loop0 /dev/sdb
Tohle zjistí velikost blokového zařízení v sektorech (je to pravděpodobně to samé, co vypisuje fdisk na prvním řádku).
blockdev --getsize /dev/loop0
Tenhle řádek připraví soubor s definicí mapování typu “celé blokové zařízení”. To “xtable” je jen jméno, může být libovolné.
xtable: 0 975773156 linear /dev/loop0 0
Tohle vytvoří blokové zařízení /dev/mapper/base s výšeuvedeným xtable mapováním:
dmsetup create base xtable
Tohle vytvoří soubor dané velikosti (bude to odkládací prostor pro writable snapshot), pokud jde jen o dočasnost a vejde se to, dávám to do /dev/shm, velikost by měla být tak dvojnásobek předpokládaných úprav ve snapshotu - velikost těch úprav se odhaduje těžko, i jeden změněný sektor způsobí copy-on-write většího úseku.
dd if=/dev/zero of=fmodify bs=1M count=64
Tohle ze souboru vyrobí blokové zařízení (tady by to nešlo dmsetupem, protože ten umí pracovat jen s blokovými zařízeními):
losetup /dev/loop1 /root/disk/fmodify
Tohle je největší magie, vytvoří mapování typu copy-on-write snapshot, v podstatě to říká “při přístupu k novému zařízení (to se vytvoří v dalším kroku pomocí dmsetup create) použij daný úsek zařízení /dev/mapper/base, když tam někdo zapíše, tak změny ukládej do zařízení /dev/loop1 a to s granularitou 8 sektorů, tedy jakákoliv změna způsobí snapshot-mapping 4 kB (8*512B) bloku, ve kterém je ta změna. Při čtení to pak používá data z /dev/loop1, nejsou-li tam, pak z originálu, při zápisu jdou data vždy do /dev/loop1, pokud tam příslušné LBA už je, jen se přepíše, pokud není, udělá se nejdřív kopie bloku z originálu.
mtable: 0 975773156 snapshot /dev/mapper/base /dev/loop1 p 8
Tohle vytvoří ten snapshot podle definiční tabulky:
dmsetup create snap mtable
Tohle už je jen příklad, co se s tím pak dá dělat - fsck a rw mount fungují, ale nezapíše to ani bajt na původní zařízení /dev/sdb. Pokud dojde ten “snapshot modify space”, začne to hlásit “device is read only”.
reiserfsck --check /dev/mapper/snap mount -t reiserfs /dev/mapper/snap /x