Расширение разделов без потери данных

Суть

Разработал программу для простого расширения раздела и файловой системы (xfs, ext3,4) без потери данных. github.com/rekby/fsextender/releases/latest

Исходная проблема

После расширения диска виртуальной машины c ос семейства linux расширить внутри неё раздел данных.

Файловая система занимает весь диск, без таблицы разделов

В самом простом случае (одна файловая система на весь диск, без разделов) достаточно вызвать xfs_growfs или resize2fs и дело сделано.

Файловая система на LVM-томе

Если файловая система работает поверх LVM — расширение немного усложняется, но всё еще безопасно: добавить новый раздел, создать там физический том LVM, добавить его в LVM группу, расширить логический том и после этого расширять файловую систему. Побочным эффектом тут будет нагромождение разделов и физических томов, если место добавляется постепенно несколько раз. порциями. А если используется msdos-таблица разделов, то надо еще вспомнить про использование расширенных разделов, иначе их количество ограничено 4-мя штуками и потом надо шаманить и переписыванием таблицы разделов.

Файловая система в обычном разделе

Самый опасный вариант для ручного исполнения: нужно вручную удалить и пересоздавать раздел так, чтобы он начинался там же где и предыдущий, а заканчивался на последнем свободном секторе диска.
Тут требуется повышенная внимательность и аккуратность — при ошибке в цифрах можно легко потерять все данные. Кроме этого в качестве побочного эффекта меняются GUID GPT-разделов, к которым могут быть какие-то привязки в настройках системы.

Способ решения

Во всех случаях, когда возможно я решил переписывать таблицу разделов. В автоматическом режиме это не так опасно как вручную (в msdos-таблице вся таблица умещается в одном секторе, а запись сектора атомарна, а в GPT-таблицах есть контрольная сумма и запасная копия на случай повреждения первой таблицы).

Языком реализации выбран go, т.к. на выходе очень просто получить статический бинарник, без внешних зависимостей, это важно т.к. один и тот же бинарник должен запускаться разных версиях ОС от centos 5.4 x86 до последних ubuntu 14.04 x64 и далее — по мере обновления шаблонов.

Итог

Написаны две библиотеки для работы напрямую с таблицами разделов: github.com/rekby/mbr — для работы с таблицей разделов msdos (внешний интерфейс не очень, но работает исправно) и github.com/rekby/gpt — для работы с таблицами GPT.

Написан расширитель разделов и файловых систем. Он умеет:
1. Расширять основные (primary, не logical) разделы таблицы msdos и разделы GPT по месту, без потери данных, флагов, индентификаторов и т.п. (если ядро поддерживает, то и без перезагрузки — как например в ubuntu 14.04).
2. Расширять физические тома LVM (LVM-PV) по месту без потери данных, если возможно расширить раздел под LVM-PV.
2. Создавать новые разделы для расширения LVM (во избежании недоразумений разделы создаются только на дисках, где уже есть готовая таблица разделов).
3. Фильтровать диски для создания новых разделов (по умолчанию новые разделы создаются только на тех дисках, где уже размещена эта LVM-группа, фильтры можно отключить).
4. Расширять файловые системы ext3,ext4, xfs.
5. Автоматом определяет нужна ли перезагрузка после перезаписи таблицы разделов.

Работа с таблицами разделов происходит напрямую перезаписью данных в служебных областях диска. Так получается безопаснее, чем работа через инструменты вроде parted, т.к. время нарушения целостности таблицы разделов меньше, а в ряде случаев отсутствует совсем.
Работа с LVM и расширение файловых систем делается через внешние вызовы соответствущих команд (pvcreate, xfs_growfs и т.п.), так что эти команды должны быть установлены и присутствовать в PATH, т.е. быть доступными для вызова просто по имени. В подавлящем большинстве случаев это условие выполняется естественным образом.

В итоге сейчас расширение файловой системы и нижележащий разделов выглядит так:

fsextender /home --do

или так:

fsextender /dev/sda2 --do