Live CD, Live USB и Live Distro — как работи операционна система без инсталация

Научете как Live CD, Live USB и Live Distro стартират пълноценна ОС без инсталация — предимства, разлики и практически съвети за използване.

Live CD, Live DVD или Live Distro е специален начин за създаване на компютърна операционна система, така че тя да може да работи, без да се инсталира нищо на компютъра. Тази специална операционна система се използва, когато компютърът се зарежда, и изпълнява всички свои програми от обекта, на който е поставена. Името на операционната система обикновено има нещо общо с обекта, например "Live CD" за компактдискове, "Live DVD" за DVD дискове или "Live USB" за USB флаш памети.

"Distro" е съкращение от "дистрибуция" и се използва, защото различните видове операционни системи Linux се наричат дистрибуции на Linux, а дистрибуциите на Linux бяха първите операционни системи, които бяха създадени като компактдискове на живо. "Live Distro" се използва за обозначаване на всички различни видове на тези специални операционни системи, а не само на тези, които са на определен обект.

Думата "live" се използва за описание на специалния начин, по който операционната система е настроена, така че да може да работи на компютъра, без да е необходимо да се инсталира нещо предварително.

Как работи една Live система (технически)

Когато стартирате компютъра от Live диск или USB, процесът по принцип изглежда така:

• Бутлоудър и старт — BIOS/UEFI зарежда бутлоудър (например ISOLINUX, GRUB или специален "shim" при Secure Boot) от носителя и оттам се стартира ядрото (kernel).
• Ядро и initramfs — ядрото и временната начална файлова система (initramfs / initrd) се зареждат в паметта. Initramfs съдържа скриптове и модули, необходими за откриване на хардуера и монтиране на основната файлова система.
• Четимо файлово изображение — повечето live дистрибуции използват компресирано, само за четене, файлово изображение (например squashfs). Това изображение съдържа основните файлове на системата и приложенията.
• Писим/слой за промени (overlay) — за да изглежда системата "записваща", към четимия образ се прикачва записваем слой, който може да е в RAM (tmpfs) или на отделна persistent зона на USB. Тази комбинация се реализира чрез union файлови системи като aufs, overlayfs или unionfs.
• Потребителски интерфейс — след като е монтирана крайна коренова файлова система (read-only image + writable overlay), стартира се стандартната init система и графичната среда, позволявайки ви да работите както в нормална инсталация.

Разлики между Live CD/DVD и Live USB

• Скорост: USB (особено USB 3.0) е значително по-бърз от оптични дискове. Това води до по-кратко време за зареждане и по-добра работа на приложенията.
• Променливост и persistent режим: USB позволява създаване на записваема зона (persistence), където се съхраняват настройки, инсталирани пакети и файлове. На CD/DVD това не е възможно (освен ако не използвате специални решения или записваема медия).
• Писане и презапис: USB флаш паметите позволяват презаписване, докато компактдисковете/DVD са предимно само за четене след запис.

Типични приложения на Live системите

• Пробване на дистрибуция преди инсталиране ("Try without installing").
• Спасителни и възстановителни задачи — достъп до дискове, възстановяване на данни, корекция на зареждане.
• Демонстрации и учебни среди — без риск да се промени локалната инсталация.
• Поверителност и анонимност — специални live дистрибуции (например Tails) стартират "чист" и не оставят следи на твърдия диск.
• Тест на хардуер — тестване на драйвери и поддръжка на периферия без инсталиране.

Настройки за постоянство (persistence)

За да запазвате промени между сесиите, повечето Live USB решения поддържат persistence. Това може да бъде реализирано като отделен файл (например casper-rw) или отделна дял/партиция на USB. При използване на persistence:

• Вашите настройки, инсталирани пакети и файлове могат да се запазят.
• Някои дистрибуции имат ограничения за големината или формата на persistence зоната.
• За по-голяма сигурност можете да криптирате persistence зоната, но това може да изисква допълнителни настройки и парола при зареждане.

Как да създадете Live USB

Най-често използвани стъпки:

• Свалете ISO образа на желаната дистрибуция.
• Проверете проверката за автентичност (checksum) на ISO, за да се уверите, че не е повреден.
• Използвайте инструмент за запис на ISO на USB — например dd (Linux), Rufus (Windows), balenaEtcher, UNetbootin и др. Някои инструменти предлагат опция за persistent режим.
• За UEFI/Secure Boot системи: уверете се, че дистрибуцията поддържа UEFI и/или е подписана (shim). При нужда изключете Secure Boot в BIOS/UEFI или използвайте дистрибуция с правилни подписи.

Предимства и ограничения

• Предимства: лесно тестване, безопасна среда за спасителни операции, възможност за носене на собствена система в джоба, често без промяна по локалната инсталация.
• Ограничения: при стартиране от CD/DVD системата е по-бавна; при стартиране от USB е по-бързо, но скоростта зависи от флаш паметта. Ако не използвате persistence, всички промени се губят при рестарт. Някои хардуерни драйвери може да не са налични по подразбиране. Ограниченията на RAM могат да затруднят работата на тежки приложения, защото част от системата и overlay често се държат в паметта.

Практически съвети

• Използвайте качествен USB (USB 3.0 и поне средна скорост) за по-добра производителност.
• Винаги правете резервно копие на важни данни преди да работите с дялове и дискове от Live среда.
• Проверявайте checksums на ISO образа за безопасност.
• Ако целта ви е поверителност, използвайте дистрибуции, специално проектирани за това, и не активирайте persistence, ако искате да не оставяте следи (или криптирайте persistence зоната).
• За системи с Secure Boot използвайте дистрибуции със подписан shim или следвайте инструкциите за изключване на Secure Boot.

Live системите са удобен и гъвкав начин да работите със същинска операционна система без формална инсталация. Разбирането на начина, по който се комбинират четимите образи и записваемите слоеве, ще ви помогне да изберете правилния носител и настройки спрямо задачите, които искате да изпълните.

Търсене по буква