ext4tolvmext4

ext4 -> LUKS+LVM+ext4

Инструкция переноса обычного корневого ext4-раздела с Linux на шифрованный LUKS+LVM+btrfs корневой раздел (ext4 не вышло, т.к. использовал btrfs balance в процессе)

Порядок действий

• сначала загрузим систему как обычно и установим необходимый для этой миграции софт (если еще не установлен):

    sudo apt install cryptsetup lvm2 btrfs-progs
  

• грузимся с Live-диска системы этой же или более старшей версии. Все последующие манипуляции будут производиться с Live-диска, и будет явно указано, когда придет время перезагрузиться в основную систему

• выясняем структуру разделов на установленной системе (чью файловую систему мы собираемся шифровать), допустим, что у нас есть раздел /dev/sda4, форматированный в ext4 и монтирующийся в / (корневая файловая система)

• конвертируем ext4->btrfs, предварительно проверив оригинальную ext4 на ошибки:

    sudo fsck.ext4 -fyv /dev/sda4
    sudo btrfs-convert /dev/sda4
  

• создаем новый раздел на диске, который будет использоваться для временного хранения данных во время миграции:

    # используйте Gparted в случае любых сомнений и непонимания, что делает эта команда и как поменять ее параметры конкретно для вас!
    sudo parted /dev/sda/nkpart tempo 100Gb 140Gb
    
    # допустим получившийся временный раздел имеет метку `/dev/sda5`:
    sudo fdisk -l /dev/sda
  

• создадим физический том LVM на вышеуказанном диске:

    sudo pvcreate /dev/sda5
  

• создаем lvm группу и добавляем туда ранее созданный временный физический том, и создадим логический том LVM который и будет хранить корневую файловую систему:

    sudo vgcreate -s 8M vg-{HOSTNAME}-system /dev/sda5
    sudo lvcreate -n root -L 35G vg-{HOSTNAME}-system
  

• создадим точку монтирования системы btrfs и примонтируем туда корневую систему btrfs

    sudo mkdir /mnt/rootbtrfs
    sudo mount /dev/sda4 /mnt/rootbtrfs
  

• расширим btrfs на ранее созданный логический том root (предварительно нужно примонтировать файловую систему btrfs) и проверим что она расширилась на этот логический том (внимание: для Ubuntu 21.04 пакет btrfs-progs содержит неисправленный баг, который не позволяет добавить LVM-том в файловую систему btrfs, это решается закачкой и обновлением пакета из следующей версии Ubuntu 21.10, сделайте обновление в случае ошибок типа volume error adding device dm-0 no such file or directory):

    sudo btrfs device add vg-{HOSTNAME}-system /mnt/rootbtrfs
    sudo btrfs filesystem show
  

• расширим файловую систему на новый том (в терминах btrfs это называется сбалансировать файловую систему на все доступные устройства). Если хотите сделать в дальнейшем отмену конвертации, нельзя делать команды дефрагментации и балансировки, а также удалие подтома с бекапом ext2_saved:

    sudo btrfs balance start --full-balance /mnt/rootbtrfs
  

• удаляем оригинальный раздел из btrfs (раздел с которого мигрируем на LUKS+LVM+ext4):

    sudo btrfs device delete /dev/sda4 /mnt/rootbtrfs
  

• отмонтируем файловую систему:

    sudo umount /mnt/rootbtrfs
  

• создаем на месте старого раздела шифрованный LUKS-контейнер (пароль (фраза) для шифрования будет спрошен, сохраните и не потеряйте его, иначе доступ к диску и информации на нем будет навсегда утерян):

    sudo cryptsetup -v --verify-passphrase -s 512 luksFormat /dev/sda4
  

• создаем на этом шифрованном контейнере новый PV, добавляем его в группу vg-{HOSTNAME}-system:

    sudo cryptsetup luksOpen /dev/sda4 dm_crypt-1
    sudo pvcreate /dev/mapper/dm_crypt-1
    sudo vgextend vg-{HOSTNAME}-system /dev/mapper/dm_crypt-1
  

• переносим PE (экстенты), хранящиеся на временном PV /dev/sda5, на шифрованный PV:

    sudo pvmove /dev/sda5 /dev/mapper/dm_crypt-1
  

• восстанавливаем из btrfs старый ext4 (невозможно сделать, если был ранее сделан btrfs balance):

    sudo btrfs-convert -r /dev/
  

• удаляем временный pv (@todo написать)

• делаем необходимые для корректной загрузки правки (@todo написать!)

• перезагрузка и проверка

Ссылки

• Encrypt an existing Linux installation with zero downtime (LUKS on LVM) - основная ссылка. Верно почти все, кроме раздела правки загрузочного сектора и генерации ядра (он для Arch Linux, а тут Ubuntu)
• Convert your filesystem to Btrfs - отличная статья по конвертации файловой системы ext4 в файловую систему btrfs. Если хотите сделать в дальнейшем отмену конвертации, нельзя делать команды дефрагментации и балансировки, а также удалие подтома с бекапом ext2_saved.
• Using Btrfs with Multiple Devices - страница документации Arch Linux с описанием продвинутых комманд работы с файловой системой btrfs
• Integrated Volume Management of Multiple Devices - описание продвинутой работы с btrfs, также смотрите весь раздел RedHat, посвященный btrfs