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OverlayFS を使って Raspberry Pi を Network Bootする

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これは、 CAMPHOR- DAY 2019 の LT で使用した資料です。

Raspberry Pi をネットワークからブートさせて、その際のサーバー上のファイルを Overlay File System を使用して管理する手法や、そのメリットに関して解説しています。

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OverlayFS を使って Raspberry Pi を Network Bootする

  1. 1. Network Boot Raspberry Pi with Overlay File System CAMPHOR- DAY 2019
  2. 2. 自己紹介 巻田 光起 京都大学工学部情報学科 3 年生 2019 年 1 月から CAMPHOR- の運営メンバー Twitter: @km_conner GitHub: KMConner
  3. 3. 今日の内容 Network Boot で Raspberry Pi を起動させる (SD 不要!) + Network Boot に使用するサーバー上のファイルを Overlay File System を使って管理する
  4. 4. Network Boot とは?
  5. 5. 大まかなブートの流れ 電源の投入 ブートローダーの読み込み カーネルのロード・起動 ファイルシステムのマウント …
  6. 6. 主に使用するプロトコル DHCP コンピューターのネットワーク設定を自動的に行うプロトコル TFTP コンピューター間でファイルを転送する軽量なプロトコル NFS ネットワークを介してストレージをリモートコンピューターに提供する ファイルシステムとそのプロトコル
  7. 7. 大まかなブートの流れ (再掲) 電源の投入 ブートローダーの読み込み カーネルのロード・起動 ファイルシステムのマウント …
  8. 8. ブートローダーはどこから? DHCP (ブートローダーの場所) TFTP でダウンロード サーバー Raspberry Pi
  9. 9. 大まかなブートの流れ (再掲) 電源の投入 ブートローダーの読み込み カーネルのロード・起動 ファイルシステムのマウント …
  10. 10. ファイルはどこへ? ルートディレクトリを NFS マウント サーバー Raspberry Pi
  11. 11. Network Boot ができるまで • NFS の設定 (SD の中身を丸ごとコピー) • TFTP の設定 (SD の /boot の中身を TFTP でExport) • DHCP の設定 詳細は Document を参照! https://www.raspberrypi.org/documentation/hardware/raspberrypi/bootmodes/net_tutorial.md
  12. 12. Raspberry Pi で Network boot • SD カードよりも耐久性が高い • 複数の起動イメージを切り替えられる • 簡単にバックアップできる • ディスクアクセスがやや遅い • 常に有線 LAN のネットワーク接続が必要
  13. 13. Overlay File System で 差分管理
  14. 14. Overlay File System とは? Lower Dir 2 Lower Dir 1 Upper Dir Overlay File2 File1 File2 File3 File3 File1 File3 複数のディレクトリを層状に重ねて 1 つに見せる! Read Only Read/Write
  15. 15. Overlay FS で差分バックアップ! マウントしたものを NFS Export !Version 0 Version 1 Version 2 (Client 1) Version 2 (Client 2) Upper Lower Version 1 (Client 3)
  16. 16. Overlay FSを使用する際の手順 mount -t overlay overlay –o lowerdir=./lower,upperdir=./upper,workdir=./work,nfs_export=on,index=on ./merg ed Linux カーネル Ver 4.16 以降が必要!
  17. 17. まとめ
  18. 18. Network Boot & Overlay FS はいいぞ! • 複数台のセットアップを一度で • 複数の起動イメージを切り替えられる • 好きなバージョンにロールバック

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