Устранение неполадок при загрузке в Linux

В этой статье вы узнаете, что вы можете делать, когда при загрузке сервера возникают общие проблемы. В статье описываются общие подходы, которые помогают исправить некоторые из наиболее распространенных проблем, которые могут возникнуть при загрузке Linux.

Понимание процедуры загрузки в Linux RHEL7/CentOS

Чтобы исправить проблемы с загрузкой, важно хорошо понимать процедуру загрузки. Если проблемы возникают во время загрузки, вы должны понимать, на какой стадии процедуры загрузки возникает проблема, чтобы можно было выбрать соответствующий инструмент для устранения проблемы.

Следующие шаги суммируют, как процедура загрузки происходит в Linux.

1. Выполнение POST: машина включена. Из системного ПО, которым может быть UEFI или классический BIOS, выполняется самотестирование при включении питания (POST) и аппаратное обеспечение, необходимое для запуска инициализации системы.

2. Выбор загрузочного устройства: В загрузочной прошивке UEFI или в основной загрузочной записи находится загрузочное устройство.

3. Загрузка загрузчика: с загрузочного устройства находится загрузчик. На Red Hat/CentOS это обычно GRUB 2.

4. Загрузка ядра: Загрузчик может представить пользователю меню загрузки или может быть настроен на автоматический запуск Linux по умолчанию. Для загрузки Linux ядро загружается вместе с initramfs. Initramfs содержит модули ядра для всего оборудования, которое требуется для загрузки, а также начальные сценарии, необходимые для перехода к следующему этапу загрузки. На RHEL 7/CentOS  initramfs содержит полную операционную систему (которая может использоваться для устранения неполадок).

5. Запуск /sbin/init: Как только ядро загружено в память, загружается первый из всех процессов, но все еще из initramfs. Это процесс /sbin/init, который связан с systemd. Демон udev также загружается для дальнейшей инициализации оборудования. Все это все еще происходит из образа initramfs.

6. Обработка initrd.target: процесс systemd выполняет все юниты из initrd.target, который подготавливает минимальную операционную среду, в которой корневая файловая система на диске монтируется в каталог /sysroot. На данный момент загружено достаточно, чтобы перейти к установке системы, которая была записана на жесткий диск.

7. Переключение на корневую файловую систему: система переключается на корневую файловую систему, которая находится на диске, и в этот момент может также загрузить процесс systemd с диска.

8. Запуск цели по умолчанию (default target): Systemd ищет цель по умолчанию для выполнения и запускает все свои юниты. В этом процессе отображается экран входа в систему, и пользователь может проходить аутентификацию. Обратите внимание, что приглашение к входу в систему может быть запрошено до успешной загрузки всех файлов модуля systemd. Таким образом, просмотр приглашения на вход в систему не обязательно означает, что сервер еще полностью функционирует.
На каждом из перечисленных этапов могут возникнуть проблемы из-за неправильной настройки или других проблем. Таблица суммирует, где настроена определенная фаза и что вы можете сделать, чтобы устранить неполадки, если что-то пойдет не так.


Фаза загрузки


Где настроено


Как попытаться починить

POST
Железо (F2, Esc, F10, или другая кнопка)

Замена железа
Выбор загрузочного устройства
BIOS/UEFI конфигурация или загрузочное устройство

Замена железа или использовать восстановление системы
Загрузка загрузчика (GRUB 2)grub2-install и редактирует в /etc/defaults/grubПриглашение GRUB для загрузки и изменения в /etc/defaults/grub, после чего следует выполнить grub2-mkconfig.
Загрузка ядраРедактирует конфигурацию GRUB и /etc/dracut.confПриглашение GRUB для загрузки и изменения в /etc/defaults/grub, после чего следует  выполнить grub2-mkconfig.
Запуск /sbin/init
Компиляция в initramfs

init = kernel аргумент загрузки,
rd.break аргумент загрузки ядра
Обработка initrd.target
Компиляция в initramfs

Обычно ничего не требуется
Переключение на корневую файловую систему
/etc/fstab

/etc/fstab
Запуск цели по умолчанию
/etc/systemd/system/default.target

Запустить rescue.target как аргумент при загрузке ядра

Передача аргементов в GRUB 2 ядру во время загрузки 

Если сервер не загружается нормально, приглашение загрузки GRUB предлагает удобный способ остановить процедуру загрузки и передать конкретные параметры ядру во время загрузки. В этой части вы узнаете, как получить доступ к приглашению к загрузке и как передать конкретные аргументы загрузки ядру во время загрузки.

Когда сервер загружается, вы кратко видите меню GRUB 2. Смотри быстро, потому что это будет длиться всего несколько секунд. В этом загрузочном меню вы можете ввести e, чтобы войти в режим, в котором вы можете редактировать команды, или c, чтобы ввести полную командную строку GRUB.

После передачи e в загрузочное меню GRUB вы увидите интерфейс, показанный на скриншоте ниже. В этом интерфейсе прокрутите вниз, чтобы найти раздел, начинающийся с linux16 /vmlinuz, за которым следует множество аргументов. Это строка, которая сообщает GRUB, как запустить ядро, и по умолчанию это выглядит так:


После ввода параметров загрузки, которые вы хотите использовать, нажмите Ctrl + X, чтобы запустить ядро с этими параметрами. Обратите внимание, что эти параметры используются только один раз и не являются постоянными. Чтобы сделать их постоянными, вы должны изменить содержимое файла конфигурации /etc/default/grub и использовать grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg, чтобы применить изменение.

Когда у вас возникли проблемы, у вас есть несколько вариантов (целей), которые вы можете ввести в приглашении загрузки GRUB:

rd.break Это останавливает процедуру загрузки, пока она еще находится в стадии initramfs.
Эта опция полезна, если у вас нет пароля root.

init=/bin/sh или init=/bin/bash Указывает, что оболочка должна быть запущена сразу после загрузки ядра и initrd. Это полезный вариант, но не лучший, потому что в некоторых случаях вы потеряете консольный доступ или пропустите другие функции.

systemd.unit=emergency.target Входит в минимальный режим, когда загружается минимальное количество системных юнитов.
Требуется пароль root.
Чтобы увидеть, что загружено только очень ограниченное количество файлов юнитов, вы можете ввести команду systemctl list-units.

systemd.unit=rescue.target Команда запускает еще несколько системных юнитов, чтобы привести вас в более полный рабочий режим. Требуется пароль root.
Чтобы увидеть, что загружено только очень ограниченное количество юнит-файлов, вы можете ввести команду systemctl list-units.

Запуск целей(targets) устранения неполадок в Linux

1. (Пере)загружаем Linux. Когда отобразиться меню GRUB, нажимаем e;

2. Находим строку, которая начинается на linux16 /vmlinuz. В конце строки вводим systemd.unit=rescue.target и удаляем rhgb quit;

3. Жмем Ctrl+X, чтобы начать загрузку с этими параметрами. Вводим пароль от root;

4. Вводим systemctl list-units и смотрим. Будут показаны все юнит-файлы, которые загружены в данный момент и соответственно загружена базовая системная среда;

5. Вводим systemctl show-environment. Видим переменные окружения в режиме rescue.target;

6. Перезагружаемся reboot;

7. Когда отобразится меню GRUB, нажимаем e. Находим строку, которая начинается на linux16 /vmlinuz. В конце строки вводим systemd.unit=emergency.target и удаляем rhgb quit;

8. Снова вводим пароль от root;

9. Система загрузилась в режиме emergency.target;

10. Вводим systemctl list-units и видим, что загрузился самый минимум из юнит-файлов.

Устранение неполадок с помощью загрузочного диска Linux

Еще один способ восстановления работоспособности Linux использовать образ операционки.

Если вам повезет меньше, вы увидите мигающий курсор в системе, которая вообще не загружается. Если это произойдет, вам нужен аварийный диск. Образ восстановления по умолчанию для Linux находится на установочном диске. При загрузке с установочного диска вы увидите пункт меню "Troubleshooting". Выберите этот пункт, чтобы получить доступ к параметрам, необходимым для ремонта машины.


Выбрав "Troubleshooting", появится выбор из 4-х опций.
  • Install CentOS 7 in Basic Graphics Mode: эта опция переустанавливает систему. Не используйте её, если не хотите устранить неполадки в ситуации, когда обычная установка не работает и вам необходим базовый графический режим. Как правило, вам никогда не нужно использовать эту опцию для устранения неисправностей при установке.
  • Rescue a CentOS System: это самая гибкая система спасения. Это должен быть первый вариант выбора при использовании аварийного диска.
  • Run a Memory Test: если вы столкнулись с ошибками памяти, это позволяет пометить плохие микросхемы памяти, чтобы ваша машина могла нормально загружаться.
  • Boot from local drive: здесь я думаю всё понятно.
ВНИМАНИЕ!
После запуска "Rescue a CentOS System" обычно требуется включить полный доступ к установке на диске. Обычно аварийный диск обнаруживает вашу установку и монтирует ее в каталог /mnt/sysimage. Чтобы исправить доступ к файлам конфигурации и их расположениям по умолчанию, поскольку они должны быть доступны на диске, используйте команду chroot /mnt/sysimage, чтобы сделать содержимое этого каталога реальной рабочей средой. Если вы не используете команду chroot, многие утилиты не будут работать, потому что, если они записывают в файл конфигурации, это будет версия файла конфигурации, существующего на диске восстановления (и по этой причине только для чтения). Использование команды chroot гарантирует, что все пути к файлам конфигурации верны.

Пример использования "Rescue a CentOS System"

1. Перезагружаем сервер с установочным диском Centos 7. Загружаемся и выбираем "Troubleshooting".

2. В меню траблшутинга выбираем "Rescue a CentOS System" и загружаемся.

3. Система восстановления теперь предлагает вам найти установленную систему Linux и смонтировать ее в /mnt/sysimage. Выберите номер 1, чтобы продолжить:
4. Если была найдена правильная установка CentOS, вам будет предложено, чтобы система была смонтирована в /mnt/sysimage. В этот момент вы можете дважды нажать Enter, чтобы получить доступ к оболочке восстановления.


5. Ваша система Linux на данный момент доступна через каталог /mnt/sysimage. Введите chroot /mnt/sysimage. На этом этапе у вас есть доступ к корневой файловой системе, и вы можете получить доступ ко всем инструментам, которые необходимы для восстановления доступа к вашей системе.

Переустановка GRUB с помощью аварийного диска

Одна из распространенных причин, по которой вам нужно запустить аварийный диск, заключается в том, что загрузчик GRUB 2 не работает. Если это произойдет, вам может понадобиться установить его снова. После того, как вы восстановили доступ к своему серверу с помощью аварийного диска, переустановить GRUB 2 несложно, и он состоит из двух этапов:

  1. Убедитесь, что вы поместили содержимое каталога /mnt/sysimage в текущую рабочую среду.
  2. Используйте команду grub2-install, а затем имя устройства, на котором вы хотите переустановить GRUB 2. Если это виртуальная машина KVM используйте команду grub2-install /dev/vda и на физическом сервере или виртуальная машина VMware, HyperV или Virtual Box, это grub2-install /dev/sda.

Повторное создание Initramfs с помощью аварийного диска

Иногда initramfs также может быть поврежден. Если это произойдет, вы не сможете загрузить свой сервер в нормальном рабочем режиме. Чтобы восстановить образ initramfs после загрузки в среду восстановления, вы можете использовать команду dracut. Если используется без аргументов, эта команда создает новый initramfs для загруженного в данный момент ядра.
Кроме того, вы можете использовать команду dracut с несколькими опциями для создания initramfs для конкретных сред ядра. Существует также файл конфигурации с именем /etc/dracut.conf, который можно использовать для включения определенных параметров при повторном создании initramfs.

Конфигурация dracut рассредоточена по разным местам:
  • /usr/lib/dracut/dracut.conf.d/*.conf содержит системные файлы конфигурации по умолчанию.
  • /etc/dracut.conf.d содержит пользовательские файлы конфигурации dracut.
  • /etc/dracut.conf используется в качестве основного файла конфигурации.
Вот так выглядит по умолчанию файл /etc/dracut.conf:
[root@server1 ~]# cat /etc/dracut.conf
# PUT YOUR CONFIG HERE OR IN separate files named *.conf
# in /etc/dracut.conf.d
# SEE man dracut.conf(5)
# Sample dracut config file
#logfile=/var/log/dracut.log
#fileloglvl=6
# Exact list of dracut modules to use. Modules not listed here are not going
# to be included. If you only want to add some optional modules use
# add_dracutmodules option instead.
#dracutmodules+=""
# dracut modules to omit
#omit_dracutmodules+=""
# dracut modules to add to the default
#add_dracutmodules+=""
# additional kernel modules to the default
#add_drivers+=""
# list of kernel filesystem modules to be included in the generic
initramfs
#filesystems+=""
# build initrd only to boot current hardware
#hostonly="yes"
#
# install local /etc/mdadm.conf
#mdadmconf="no"
# install local /etc/lvm/lvm.conf
#lvmconf="no"
# A list of fsck tools to install. If it is not specified, module's
hardcoded
# default is used, currently: "umount mount /sbin/fsck* xfs_db xfs_
check
# xfs_repair e2fsck jfs_fsck reiserfsck btrfsck". The installation is
# opportunistic, so non-existing tools are just ignored.
#fscks=""
# inhibit installation of any fsck tools
#nofscks="yes"
# mount / and /usr read-only by default
#ro_mnt="no"
# set the directory for temporary files
# default: /var/tmp
#tmpdir=/tmp

Исправление общих проблем

В пределах статьи, подобной этой, невозможно рассмотреть все возможные проблемы, с которыми можно столкнуться при работе с Linux. Однако есть некоторые проблемы, которые встречаются чаще, чем другие. Ниже некоторые наиболее распространенные проблемы.

Переустановка GRUB 2

Код загрузчика не исчезает просто так, но иногда может случиться, что загрузочный код GRUB 2 будет поврежден. В этом случае вам лучше знать, как переустановить GRUB 2. Точный подход зависит от того, находится ли ваш сервер в загрузочном состоянии. Если это так, то довольно просто переустановить GRUB 2. Просто введите grub2-installи имя устройства, на которое вы хотите его установить. У команды есть много различных опций для точной настройки того, что именно будет установлено, но вам, вероятно, они не понадобятся, потому что по умолчанию команда устанавливает все необходимое, чтобы ваша система снова загрузилась.
Становится немного сложнее, если ваш сервер не загружается.
Если это произойдет, вам сначала нужно запустить систему восстановления и восстановить доступ к вашему серверу из системы восстановления. После монтирования файловых систем вашего сервера в /mnt/sysimage и использования chroot /mnt/sysimage, чтобы сделать смонтированный образ системы вашим корневым образом: Просто запустите grub2-install, чтобы установить GRUB 2 на желаемое установочное устройство. Но если вы находитесь на виртуальной машине KVM, запустите grub2-install /dev/vda, а если вы находитесь на физическом диске, запустите grub2-install /dev/sda.

Исправление Initramfs

В редких случаях может случиться так, что initramfs будет поврежден. Если вы тщательно проанализируете процедуру загрузки, вы узнаете, что у вас есть проблема с initramfs, потому что вы никогда не увидите, как корневая файловая система монтируется в корневой каталог, и при этом вы не увидите запуска каких-либо системных модулей. Если вы подозреваете, что у вас есть проблема с initramfs, ее легко создать заново. Чтобы воссоздать его, используя все настройки по умолчанию (что в большинстве случаев нормально), вы можете просто запустить команду dracut --force. (Без --force команда откажется перезаписать ваши существующие initramfs.)
При запуске команды dracut вы можете использовать файл конфигурации /etc/dracut.conf, чтобы указать, что именно записывается в initramfs. В этом файле конфигурации вы можете увидеть такие параметры, как lvmconf = «no», которые можно использовать для включения или выключения определенных функций. Используйте эти параметры, чтобы убедиться, что у вас есть все необходимые функции в initramfs.

Восстановление после проблем с файловой системой

Если вы неправильно настроили монтирование файловой системы, процедура загрузки может просто закончиться сообщением "Give root password for maintenance.". Это сообщение, в частности, генерируется командой fsck, которая пытается проверить целостность файла системы в /etc/fstab при загрузке. Если fsck терпит неудачу, требуется ручное вмешательство, которое может привести к этому сообщению во время загрузки. Убедитесь, что вы знаете, что делать, когда это происходит с вами!

Если упомянуто устройство, которого нет, или если в UUID, который используется для монтирования устройства, есть ошибка, например, systemd сначала ожидает, вернется ли устройство само по себе. Если этого не происходит, выдается сообщение "Give root password for maintenance.". Если это произойдет, вы должны сначала ввести пароль root. Затем вы можете ввести journalctl -xb, как предлагается, чтобы увидеть, записываются ли в журнал соответствующие сообщения, содержащие информацию о том, что не так. Если проблема ориентирована на файловую систему, введите mount -o remount, rw /, чтобы убедиться, что корневая файловая система смонтирована только для чтения, проанализировать, что не так в файле /etc/fstab, и исправить это.

Если вы видите подобный текст, то у вас есть проблема с /etc/fstab:

В этой статье вы узнали, как устранить неполадки при загрузке CentOS. Так же вы узнали, что происходит при загрузке сервера и в какие конкретные моменты вы можете вмешиваться, чтобы исправить неисправности. Вы также узнали, что делать в некоторых конкретных случаях.
+ +3 -

Комментариев 1

  1. Офлайн
    Yevgeniy Lyublev
    Yevgeniy Lyublev 24 ноября 2020 09:44
    + 0 -
    Добрый день.
    Спасибо за очень полезную статью.
    У меня следующая проблема. Буду очень благодарен за подсказку/помощь.
    В процессе работы "yum update" произошел сбой на диске, вероятно, при обновлении systemd и systemd-libs.
    В результате пришлось прибегать к использованию аврийной флешки.
    все модули systemd* оказались нулевой длины, а в списке rpms оказались двойники с разными версиями, в частности -
    systemd-219-73.el7_8.6.x86_64 и systemd-219-73.el7_8.9.x86_64
    аналогично с systemd-libs.
    Попытки отказаться от одного из двух rpms неудачны.
    Попытки загружаться с записать модулями systemd* из 8.6 или 8.9 вызывает ругань, что присутствует несоответствие  версий.
    В результате я даже не могу сеть запустить, чтобы хотя бы скинуть некоторые файлы/директории.
    Ваше мнение?
    Спасибо. Удачи. Евгений.

Добавить комментарий