Server über Netzwerk clonen

Karsten Violka
Linux als Umzugshelfer
Betriebssystem mit Knoppix per Netzwerk
klonen
Um mit Windows auf einen neuen PC umzuziehen und alle installierten Anwendungen ohne Neuinstallation
mitzunehmen, braucht man keine teuren Spezialwerkzeuge. Es genügen zwei Linux-Live-CDs und ein paar
Fingerübungen auf der Kommandozeile. dd und netcat beamen das vollständige System via Netzwerk direkt
auf die neue Festplatte.
Nicht selten steckt in der liebevoll konfigurierten persönlichen Betriebssystemumgebung die Arbeit vieler Tage. Bei
einem Umzug auf neue PC-Hardware steht vor der Freude über die neu erworbenen Ressourcen erst einmal eine
Installationsorgie. Dieser Beitrag zeigt, wie Sie mit Hilfe zweier bootfähiger Linux-Live-CDs die Systempartition samt
aller installierten Programme via Netzwerk direkt auf einen zweiten PC übertragen und sie anschließend durch eine
Reparaturinstallation an die neue Hardware anpassen. Dabei bleiben alle installierten Programme und Einstellungen
unberührt. Gegenüber dem Einsatz eines kommerziellen Imagers hat dies den Vorteil, dass man weder Festplatten hin
und her zu schrauben braucht noch eine komplette Image-Datei zwischenlagern muss.
Die folgende Beschreibung funktioniert im Prinzip mit jedem Linux-System, das ohne Installation von CD oder DVD
startet. Am besten sind aktuelle Knoppix-CDs geeignet, die außer dd und netcat auch die hilfreichen Programme
ntfsclone, qtparted sowie das Reparaturprogramm testdisk mitbringen. Das Suse-Live-System auf der Heft-DVD
funktioniert ebenso, allerdings erfordert es mindestens 384 MByte RAM und es fehlt das Programm testdisk.
Vernetzen
Booten Sie sowohl den Quell- als auch den Ziel-PC mit den Linux-CDs. Falls ein PC trotz eingelegter Knoppix-CD von
seiner Festplatte startet, müssen Sie im BIOS-Setup dem CD-ROM-Laufwerk in der Bootreihenfolge die höchste
Priorität einräumen. Die grafische Oberfläche ist für die folgenden Schritte nicht nötig. Knoppix startet ohnehin
schneller, wenn Sie darauf verzichten und in der Eingabezeile, die direkt nach dem CD-Start erscheint (dem Boot-
Prompt), den Befehl knoppix 2 eintippen. Dann gewährt nach kurzer Zeit die Linux-Befehlszeile im Textmodus volle
Rootrechte.
Zunächst gilt es sicherzustellen, dass die beiden PCs einander ansprechen können. Knoppix lädt selbstständig die
passenden Treiber für die gängigen Netzwerkkarten. Wenn in Ihrem Netzwerk ein DHCP-Server vorhanden ist, etwa
an Bord eines DSL-Routers, versorgt dieser die PCs automatisch mit IP-Adressen. Dann sollte die Kommunikation
ohne weiteres Zutun funktionieren. Ob die Konfiguration geklappt hat, verrät der Befehl ifconfig. Die lokale
Netzwerkkarte (in der Regel nennt sie Linux "eth0") sollte mit einer IP-Adresse versorgt sein. Wenn das Mini-Linux
mangels DHCP-Server nicht automatisch Anschluss findet, müssen Sie den beiden Karten manuell IP-Adressen aus
einem gemeinsamen Subnetz zuteilen, etwa 192.168.0.10 und 192.168.0.11. Das ist auch nötig, wenn Sie die beiden
PCs mit einem gekreuzten Netzwerkkabel verbunden haben. Der Befehl, um eine feste IP-Adresse einzustellen, lautet:
ifconfig eth0 192.168.0.10 netmask 255.255.255.0 up
Auf dem zweiten PC setzen Sie die Adresse 192.168.0.11 ein. Wenn der Ziel-PC auf den Befehl ping 192.168.0.11
mit Datenpaketen antwortet, ist die Netzwerkverbindung startklar.
Viele der Linux-Kommandozeilenprogramme sind, jedes für sich betrachtet, recht simpel gestrickt; im Team leisten sie
aber Erstaunliches. Das kleine Programm dd überträgt schlicht den Inhalt einer Datei in eine andere. Der Begriff
"Datei" ist unter Unix allerdings weit gefasst: Die Gerätedatei /dev/hda etwa stellt die Rohdaten der gesamten
Festplatte bereit, die als Master am primären IDE-Kanal des Hostadapters angeschlossen ist. /dev/hda1 spricht die
erste primäre Partition auf dieser Platte an. Diese Gerätedateien können dd als Vorlage für Image-Kopien des
kompletten Festplatteninhalts dienen.
Die vorgestellte Methode verknüpft dd mit netcat, einem flexiblen Programm für die Netzwerkkommunikation. netcat
kann sowohl Server als auch Client spielen und die Standardein- und -ausgabekanäle zweier Prozesse per TCP
verbinden.
Der einfachste Weg, das System vom Quell-PC auf den Zweitrechner zu übertragen, wäre es, die vollständige
Festplatte /dev/hda 1 : 1 zu überspielen. Das dauert bei großen Platten aber sehr lange. In den meisten Fällen ist es
sinnvoller, nur die Systempartition zu klonen, was ein wenig mehr Vorarbeit erfordert. Das Folgende zeigt, wie Sie ein
Windows-System übertragen und startfähig machen, das auf einer ersten primären Partition /dev/hda1 installiert ist.
Die Festplatte des Ziel-PC sollte für die beschriebenen Schritte keine Daten mehr enthalten, die Ihnen wichtig sind. Sie
wird im Folgenden vollständig gelöscht. Seien Sie vorsichtig, und fertigen Sie ein Backup Ihrer wichtigen Arbeitsdaten
vom Quell-PC an. Die Linux-Befehle sind mächtig, aber auch gefährlich - ein Vertipper genügt, und das Programm dd
überschreibt das Quelllaufwerk unwiederbringlich, anstatt es zu kopieren!
Platte teilen
Zuerst gilt es, alte Partitionen auf dem Ziel-PC zu entsorgen und den Master Boot Record zu säubern. Dazu
überschreiben Sie den ersten Sektor der Zielfestplatte mit Nullen:
dd if=/dev/zero of=/dev/hda bs=512 count=1
Achtung: Dieser Befehl löscht mit einem Schlag sämtliche Partitionen, geben Sie ihn also keinesfalls auf dem Quell-PC
ein! Nach einem Neustart des Ziel-PC erstellen Sie die neue Systempartition mit dem Programm cfdisk, dessen
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Bedienoberfläche sich relativ bequem mit den Cursortasten steuern lässt. Starten Sie cfdisk auch auf dem Quell-PC,
um die Daten der Original-Partition abzulesen. Ohne weiteren Parameter aufgerufen, wählt das Werkzeug die erste
Festplatte /dev/hda und listet die enthaltenen Partitionen auf.
Richten Sie die neue Primärpartition am Anfang des freien Speichers ein. Als Größe übernehmen Sie die Angabe in
MByte, die cfdisk auf dem Quell-PC anzeigt. Wenn sich die logische Geometrie der Zielfestplatte (Anzahl Köpfe und
Anzahl der Sektoren pro Spur) von der des Quell-PC unterscheidet, wählt cfdisk wahrscheinlich eine etwas andere
Partitionsgröße. Schalten Sie deshalb mit der Taste "u" die Darstellung um und vergewissern Sie sich, dass die Anzahl
der Sektoren der Zielpartition mindestens so groß ist wie bei der Quellpartition. Falls nicht, erstellen Sie sie erneut und
gönnen ihr ein paar MByte mehr.
Mit der Funktion "Bootbar" aktivieren Sie die neue Partition, damit der PC dort sein Betriebssystem sucht. Wichtig ist
noch, mittels "Typ" das verwendete Dateisystem vorzugeben. Für das NTFS-Dateisystem geben Sie hier 7 ein, FAT32-
Laufwerke kennzeichnet der hexadezimale Code 0C. Kontrollieren Sie noch einmal, dass die neu erstellte Partition auf
dem Zielrechner dieselben Attribute wie hda1 auf der Quelle aufweist, bevor Sie die neue Partitionstabelle auf die
Platte schreiben.
Beamen
Die folgende Befehlsfolge bereitet den Ziel-PC für die Netzwerkübertragung der Partitionskopie vor:
netcat -l -p 9000 | dd of=/dev/hda1
netcat startet als Server und wartet, bis jemand eine Verbindung zum TCP-Port 9000 aufbaut. Über die Pipe
(symbolisiert durch |) reicht es die eintreffenden Datenpakete an das Programm dd weiter, welches das empfangene
Partitionsabbild auf die soeben erstellte Partition /dev/hda1 schreibt.
Nun kann der Quell-PC mit der Übertragung beginnen. Der Befehl dafür ist umgekehrt formuliert und beauftragt netcat
als Client, die von dd ausgelesenen Daten an den TCP-Port 9000 des Ziel-PC zu senden:
dd if=/dev/hda1 | netcat 192.168.0.11 9000
Leider bietet dd keine Fortschrittsanzeige, sodass sich nur schätzen lässt, wie lange die Übertragung insgesamt
dauern wird. Nur die blinkenden Festplattenlampen künden davon, dass die beiden PCs gerade das Netzwerk zum
Schwitzen bringen. Geht man konservativ von einer Nettoübertragungsrate von 8 MByte pro Sekunde aus, lassen sich
innerhalb einer Stunde knapp 29 GByte über ein 100-MBit-Netzwerk schaufeln. Wenn dd seine Arbeit beendet hat,
erscheint eine Meldung mit der Anzahl der kopierten Sektoren. Brechen Sie dann netcat auf dem Quell-PC mit Strg-C
ab, woraufhin auch der Ziel-PC zur Kommandozeile zurückkehren sollte.
Klonen
Das simple dd kümmert sich nicht darum, welches Dateisystem die Quellpartition verwendet und überträgt stets
sämtliche Sektoren, auch wenn sie keine oder bereits als gelöscht markierte Daten enthalten. Wenn die Festplatte des
Quell-PC nicht sinnvoll partitioniert ist und etwa nur eine einzige riesigen Systempartition von 160 GByte enthält, dauert
die dd-Methode einfach zu lange.
Auf den aktuellen Knoppix-CDs ab Version 3.7 findet sich aber eine interessante Alternative, die das Klonen von
Windows-Installationen dramatisch beschleunigen kann: ntfsclone ist ein vollwertiges Imager-Programm, das die
Entwickler der Linux-NTFS-Treiber bereitstellen. Es kennt die Struktur von NTFS und sichert nur die belegten Sektoren
- also die Nettodatenmenge, die auf dem Laufwerk gespeichert ist. Die Entwickler bezeichnen ihr Programm als stabil
und halten es für ausgereifter, als die schon seit Jahren als "experimentell" gekennzeichneten NTFS-Routinen des
Linux-Imager partimage.
Das Linux-Programm ntfsclone schickt nur die belegten Sektoren einer NTFS-Partition über
die Leitung.
Die man-page von ntfsclone zeigt viele Anwendungsbeispiele, etwa wie man komprimierte Image-Dateien auf einem
Server speichert. Im hier beschriebenen Szenario kann das Programm dd ersetzen. Den Ziel-PC bereitet man dabei
mit folgendem Befehl auf den Empfang vor:
netcat -l -p 9000 | ntfsclone --restore-image --overwrite /dev/hda1 -
Auf der Gegenseite lässt man ntfsclone das Image erstellen und schickt es per netcat auf die Reise:
ntfsclone --save-image --output - /dev/hda1 | netcat 192.168.0.11 9000
Während ntfsclone die Partitionsdaten überträgt, zeigt es sogar eine informative Fortschrittsanzeige.
Reparieren
Der Zielfestplatte fehlt jetzt noch der Bootcode im Master Boot Record (dem ersten Sektor der Festplatte). Wer das
Microsoft-Original bevorzugt, kann dafür die Wiederherstellungskonsole von der Windows-CD starten und dort das
Kommando fixmbr eingeben. Schneller gehts mit dem Linux-Befehl
install-mbr /dev/hda
Der von ihm geschriebene Bootcode leistet dasselbe.
Der geklonte Bootsektor der Windows-Partition funktioniert auf dem Zielrechner nur dann, wenn die logische
Geometrie von Quell- und Zielplatte übereinstimmt. Bleibt der PC beim Start hängen, hilft eine Reparatur mit dem
Programm testdisk ab Version 5.5. Wählen Sie im Hauptmenü "Advanced Boot Recovery" und dann "Rebuild Boot
Sector".
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Hardwareumgebung anzupassen. Dazu benötigen Sie eine vollwertige Windows-Installations-CD, in die das aktuelle
Service Pack bereits via "Slipstream" eingearbeitet ist. Eine Anleitung, wie Sie eine ältere CD selbst aktualisieren
können, finden Sie in [1].
Die Reparaturinstallation macht das geklonte Windows auf dem neuen PC lauffähig, selbst
wenn dieser mit völlig anderer Hardware ausgestattet ist.
Nach dem CD-Start erscheint zunächst der Willkommen-Bildschirm. Hier drücken Sie die Eingabetaste, um "Windows
zu installieren" (die Taste R führt hier zur Wiederherstellungskonsole). Nachdem Sie die Windows-Lizenz abgenickt
haben, findet das Installationsprogramm die geklonte Windows-Installation auf der Festplatte. Jetzt lässt sich mit der
Taste R die Reparaturinstallation anstoßen. Sie gleicht einer normalen Installation und dauert ähnlich lange. Im Verlauf
müssen Sie auch Ihren Lizenzschlüssel neu eingeben.
Wenn alles geklappt hat, finden Sie nach der vollendeten Installation Ihre Benutzerkonten und installierten Programme
unverändert auf dem neuen PC vor. Sie müssen lediglich die Hardwaretreiber einspielen, die Windows nicht auf seiner
CD gefunden hat. Alle neueren Windows-Updates sind nach der Reparaturinstallation gelöscht, ein anschließender
Besuch der Windows-Update-Website ist also Pflicht. Außerdem möchte Windows nach einem kompletten Austausch
der Hardware wieder aktiviert werden.
In seltenen Fällen kann die Reparaturinstallation fehlschlagen, etwa wenn im Quell-PC ein spezieller Festplatten-
Hostadapter installiert war. Bei solchen Problemen kann es helfen, auf dem Quell-PC vor der Übertragung den von
Windows mitgelieferten Standard-IDE-Treiber manuell über den Gerätemanager zu installieren [2]. (kav)
Literatur
[1] Axel Vahldiek, Da gibt's doch was von Microsoft!, Das zweite Service Pack für Windows XP, c't 16/04, S. 92
[2] Christof Windeck, Reanimation, Windows XP neue Festplatten-Hostadapter bekannt machen, c't 6/05, S. 250
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