Office Service Router 解决方案：Arch Linux in RAM

一直把自己在办公室的 PC 保持开机用于连回办公区、存取数据工作需求。由于最近办公室所在的写字楼要全馆断电检点，所以诞生了构建一个 Service Router 的想法。

思路

运行在内存里对于 Linux 系统来说是完全可能（而且简单）的事情。

最直接的想法就是使用内核 hook 在启动时复制根分区到内存盘然后挂载内存里的数据作为根分区即可。

设备的话，设置 Power on AC 即可通电自启动。

ramroot

作为一只懒卷，这种简单的事情当然先顺手搜索下啦。然后就发现了几乎完美的解决方案—— ramroot

ramroot 通过加入内核 hook 然后自动在内存建立 zram 分区，同步根分区数据再启动。还可以在启动时选择是否启动进内存，正好解决了所有的需求。

实现

硬件选择是一台便宜的 Intel NUC ，安装两根 4GB LPDDR3 低压内存和一块 120G 2.5 SSD。虽然说起来其实并不需要 SSD（因为数据全部都在内存里，速度比 SSD 更快）但是毕竟日本多震，还是为数据安全着想。毕竟硬盘坏了的话内存系统也无法启动了。

当然如果有集成 32GB eMMC 的小型 PC 的话也是好的选择。

正常安装完 Arch Linux 系统，安装 openssh 和各种必要的服务程序，修改配置文件，然后安装 ramroot 并执行

# ramroot enable

此时先别急着重启，先把不需要的包、缓存等文件（ /var/cache ）删除，保持最小化的根分区。然后再重启。便可看到加载内核 hook 时的提示是否进入内存系统，默认超时后就会自动复制根分区到内存啦。

由于整个系统是运行在内存中的，所以完全没有等待读盘的时间。整个系统的响应速度非常快。限制是内存不够大的话运行一些业务会比较捉襟见肘，而且这样低功耗、低发热的 SoC 处理性能也只能运行一些轻型任务。

下面是一些 IO 性能测试

# ioping -s 1G /
1 GiB <<< . (ext4 /dev/zram0): request=1 time=1.04 s (warmup)
1 GiB <<< . (ext4 /dev/zram0): request=2 time=1.04 s
1 GiB <<< . (ext4 /dev/zram0): request=3 time=1.04 s
1 GiB <<< . (ext4 /dev/zram0): request=4 time=1.04 s
1 GiB <<< . (ext4 /dev/zram0): request=5 time=1.04 s
1 GiB <<< . (ext4 /dev/zram0): request=6 time=1.04 s ^C

--- / (ext4 /dev/zram0) ioping statistics ---
5 requests completed in 5.18 s, 5 GiB read, 0 iops, 988.4 MiB/s
generated 6 requests in 7.20 s, 6 GiB, 0 iops, 853.8 MiB/s
min/avg/max/mdev = 1.04 s / 1.04 s / 1.04 s / 550.7 us

# ioping -RD /

--- / (ext4 /dev/zram0) ioping statistics ---
530.0 k requests completed in 2.49 s, 2.02 GiB read, 212.9 k iops, 831.7 MiB/s
generated 530.0 k requests in 3.00 s, 2.02 GiB, 176.7 k iops, 690.1 MiB/s
min/avg/max/mdev = 3.44 us / 4.70 us / 69.0 us / 1.39 us

可以看到系统根分区在 zram 里，经过压缩因此 IO 带宽受到了 CPU 处理性能的限制。但是 IOPS 依然高得爆表，对比一下 Intel Optane 900P 的 IOPS 性能：

# ioping -RD /
--- / (ext4 /dev/nvme0n1p1) ioping statistics ---
163.1 k requests completed in 3.00 s, 56.5 k iops, 220.8 MiB/s
min/avg/max/mdev = 11 us / 17 us / 114 us / 4 us

炒鸡厉害对不对！

不过需要做永久性修改的话还是要下面的方法之一

• 重新挂载磁盘（虽然并不麻烦）然后手动修改配置文件
• 重新挂载磁盘然后 rsync zram 到磁盘（方便但是可能会多一些不必要的东西）
• 重启进入磁盘系统然后运行修改（需要物理接触）

硬件设置

进入系统 BIOS 设置，开启 Power on AC 或设置 Power Failure 后的操作，选择为 Power On （默认一般是 Last State）。

关闭系统、拔出电源，或意外断电后，再接入电源即可自动开机引导系统。因为数据本身就只在内存中，除了运行中的临时更改会丢失，系统和硬盘本体都是安然无恙的。

再也不担心办公室断电检查啦。

大概就是这样。