12.9 Основы технологии резервного копирования

12.9.1 Dump и Restore

Для UNIX® традиционными программами резервного копирования являются dump и restore. Они работают с приводом как с набором дисковых блоков, которые расположены ниже понятий файлов, связей и каталогов, создаваемых файловыми системами. Программа dump выполняет резервное копирование всей файловой системы, располагающейся на устройстве. Невозможно выполнить резервное копирование части файловой системы или дерева каталогов, которые располагаются более чем в одной файловой системе. Утилита dump не записывает на ленту файлы и каталоги, она записывает блоки данных, из которых строятся файлы и каталоги.

В программе dump имеются некоторые неудобства, оставшиеся от её ранних дней в составе Version 6 операционной системы AT&T UNIX (примерно 1975). Параметры, используемые по умолчанию, подходят для 9-дорожечных лент (6250 bpi), но не для современных носителей с высокой плотностью записи информации (до 62,182 ftpi). Для использования ёмкостей нынешних накопителей на магнитной ленте эти параметры могут быть заданы в командной строке.

При помощи rdump и rrestore возможно резервное копирование данных по сети на накопитель, подключенный к другому компьютеру. Обе программы используют в работе rcmd(3) и ruserok(3) для доступа к накопителю на магнитной ленте на удалённом компьютере. Поэтому пользователь, выполняющий резервное копирование, должен быть указан в файле .rhosts на удалённом компьютере. Аргументы для rdump и rrestore должны подходить для использования на другом компьютере. При выполнении копирования по команде rdump на компьютере с FreeBSD на накопитель Exabyte, подключенный к машине Sun по имени komodo, используйте такую команду:

# /sbin/rdump 0dsbfu 54000 13000 126 komodo:/dev/nsa8 /dev/da0a 2>&1

Будьте осторожны: есть проблемы с обеспечением безопасности при аутентификации посредством .rhosts. Внимательно рассмотрите вашу ситуацию.

Программы dump и restore можно использовать в более защищённом режиме посредством ssh.

# /sbin/dump -0uan -f - /usr | gzip -2 | ssh1 -c blowfish \
[email protected] dd of=/mybigfiles/dump-usr-l0.gz

Либо воспользуйтесь встроенной в dump возможностью, задав переменную окружения RSH:

# RSH=/usr/bin/ssh /sbin/dump -0uan -f [email protected]:/dev/sa0

12.9.2 tar

Утилита tar(1) также восходит корнями к Version 6 системы AT&T UNIX (около 1975). tar работает с файловой системой; tar записывает на ленту файлы и каталоги. tar поддерживает не полный набор опций, имеющихся в cpio(1), однако он не требует необычного перенаправления в командной строке, которое используется в утилите cpio.

В большинстве версий tar создание резервных копий по сети не поддерживается. Версия GNU утилиты tar, которая используется во FreeBSD, поддерживает удалённые устройства в том же самом синтаксисе, что и rdump. Чтобы скопировать данные на накопитель Exabyte, подключенный к машине Sun по имени komodo, используйте такую команду:

# /usr/bin/tar cf komodo:/dev/nsa8 . 2>&1

В случае использования версий без поддержки удалённых устройств, вы можете воспользоваться перенаправлением вывода и командой rsh для посылки данных на удалённый ленточный накопитель.

# tar cf - . | rsh hostname dd of=tape-device obs=20b

Если вы беспокоитесь о безопасности создания резервных копий по сети, то вместо rsh вам нужно использовать ssh.

12.9.3 cpio

cpio(1) является оригинальной программой UNIX для обмена файлами на магнитных носителях. В утилите cpio имеются опции (кроме всего прочего), позволяющие выполнять изменение порядка следования байтов, поддерживающие различные форматы архивов и выполняющие перенаправление данных другим программам. Последняя возможность делает cpio прекрасным выбором для целей установки. cpio не знает о том, как работать с каталогами, список файлов должен даваться через stdin.

cpio не поддерживает создание резервных копий по сети. Вы можете воспользоваться перенаправлением вывода и программой rsh для посылки данных на удалённый накопитель.

# for f in directory_list; do
find $f >> backup.list
done
# cpio -v -o --format=newc < backup.list | ssh user@host "cat > backup_device"

Где directory_list это список директорий, c которых Вы хотите создать резервные копии, user@host это комбинация пользователь/хост которая описывает того кто занимается резервированием, и backup_device это устройство куда копии должны быть записаны (например, /dev/nsa0).

12.9.4 pax

pax(1) является ответом IEEE/POSIX® на утилиты tar и cpio. В течение многих лет различные версии программ tar и cpio получались не совсем совместимыми. Так что вместо того, чтобы попытаться полностью их стандартизировать, POSIX создал новую утилиту для работы с архивами. pax пытается читать и писать различные форматы cpio и tar, и, кроме того, свои собственные новые форматы. Набор команд этой утилиты больше напоминает cpio, чем tar.

12.9.5 Amanda

Amanda (Advanced Maryland Network Disk Archiver) является целой клиент/серверной системой резервного копирования, а не отдельной программой. Сервер Amanda сможет осуществлять резервное копирование на единственный накопитель любого количества компьютеров, на которых имеется клиент Amanda и которые могут связываться по сети с сервером Amanda. Общей проблемой систем с большим количеством больших дисков является то, что время, требуемое для непосредственной записи данных на ленту, превышает лимит времени, выделенный на эту задачу. Amanda решает эту проблему. Amanda может использовать ``промежуточный диск'' для резервного копирования нескольких файловых систем одновременно. Amanda создаёт ``наборы архивов'': группа лент, используемых в некоторый период времени для создания полных копий всех файловых систем, перечисленных в конфигурационном файле системы Amanda. ``Архивный набор'' содержит также создаваемый каждую ночь инкрементальные (или дифференциальные) резервные копии всех файловых систем. Восстановление повреждённой файловой системы требует наличия самой последней полной копии и инкрементальных резервных копий.

Конфигурационный файл даёт прекрасный механизм для управления процессом резервного копирования и объёмом трафика, генерируемого системой Amanda. Amanda сможет использовать любую из перечисленных выше программ для записи данных на ленту. Amanda имеется в виде как порта, так и пакаджа, и по умолчанию она не установлена.

12.9.6 Не делать ничего

``Не делать ничего'' - это не программа для компьютера, и в то же время это наиболее широко используемая стратегия резервного копирования. Здесь нет никаких первоначальных затрат. Здесь нет расписания, которому нужно следовать. Просто скажите нет. Если что-то случится с вашими данными, улыбнитесь и забудьте о них!

Если ваше время и данные практически ничего не стоят, то ``не делать ничего'' является самой подходящей программой для вашего компьютера. Но будьте осторожны, POSIX является весьма полезным инструментом, и через полгода вы можете обнаружить, что у вас есть набор файлов, представляющих для вас определенную ценность.

``Ничего не делать'' является правильным методом резервного копирования для /usr/obj и других деревьев каталогов, которые могут быть в точности перегенерированы вашим компьютером. Примером являются файлы, представляющие страницы этого Руководства в форматах HTML или PostScript®. Они генерируются из входных файлов в формате SGML. Создавать резервные копии файлов в форматах HTML и PostScript не нужно. Исходные файлы в формате SGML копируются регулярно.

12.9.7 Какая программа резервного копирования самая лучшая?

dump(8) Точка. Elizabeth D. Zwicky протестировала все программы резервного копирования, обсуждаемые здесь. Беспроигрышным вариантом для сохранения всех ваших данных и особенностей файловых систем UNIX является dump. Элизабет создала файловые системы, содержащие большое количество необычных элементов (и некоторых не так уж необычных) и тестировала каждую из программ, выполняя резервное копирование и последующее восстановление этих файловых систем. В число необычных элементов входили: файлы с дырами, файлы с дырами и блоком пустого места, файлы с необычными символами в их именах, нечитаемые и незаписываемые файлы, устройства, меняющие свой размер во время резервного копирования, файлы, создаваемые и удаляемые во время копирования и тому подобное. Она представила результаты на конференции LISA V в октябре 1991 года. Посмотрите ссылку на сайте torture-testing Backup and Archive Programs.

12.9.8 Процедура восстановления при сбое

#!/bin/sh
#
# create a restore floppy
#
# format the floppy
#
PATH=/bin:/sbin:/usr/sbin:/usr/bin

fdformat -q fd0
if [ $? -ne 0 ]
then
	 echo "Bad floppy, please use a new one"
	 exit 1
fi

# place boot blocks on the floppy
#
disklabel -w -B /dev/fd0c fd1440

#
# newfs the one and only partition
#
newfs -t 2 -u 18 -l 1 -c 40 -i 5120 -m 5 -o space /dev/fd0a

#
# mount the new floppy
#
mount /dev/fd0a /mnt

#
# create required directories
#
mkdir /mnt/dev
mkdir /mnt/bin
mkdir /mnt/sbin
mkdir /mnt/etc
mkdir /mnt/root
mkdir /mnt/mnt			# for the root partition
mkdir /mnt/tmp
mkdir /mnt/var

#
# populate the directories
#
if [ ! -x /sys/compile/MINI/kernel ]
then
	 cat << EOM
The MINI kernel does not exist, please create one.
Here is an example config file:
#
# MINI -- A kernel to get FreeBSD onto a disk.
#
machine		"i386"
cpu		"I486_CPU"
ident		MINI
maxusers	5

options 	INET			# needed for _tcp _icmpstat _ipstat
					#            _udpstat _tcpstat _udb
options 	FFS			#Berkeley Fast File System
options 	FAT_CURSOR		#block cursor in syscons or pccons
options 	SCSI_DELAY=15		#Be pessimistic about Joe SCSI device
options 	NCONS=2		 	#1 virtual consoles
options 	USERCONFIG		#Allow user configuration with -c XXX

config		kernel	root on da0 swap on da0 and da1 dumps on da0

device		isa0
device		pci0

device		fdc0	at isa? port "IO_FD1" bio irq 6 drq 2 vector fdintr
device		fd0	at fdc0 drive 0

device		ncr0

device		scbus0

device		sc0	at isa? port "IO_KBD" tty irq 1 vector scintr
device		npx0	at isa? port "IO_NPX" irq 13 vector npxintr

device		da0
device		da1
device		da2

device		sa0

pseudo-device	loop		# required by INET
pseudo-device	gzip		# Exec gzipped a.out's
EOM
	 exit 1
fi

cp -f /sys/compile/MINI/kernel /mnt

gzip -c -best /sbin/init > /mnt/sbin/init
gzip -c -best /sbin/fsck > /mnt/sbin/fsck
gzip -c -best /sbin/mount > /mnt/sbin/mount
gzip -c -best /sbin/halt > /mnt/sbin/halt
gzip -c -best /sbin/restore > /mnt/sbin/restore

gzip -c -best /bin/sh > /mnt/bin/sh
gzip -c -best /bin/sync > /mnt/bin/sync

cp /root/.profile /mnt/root

cp -f /dev/MAKEDEV /mnt/dev
chmod 755 /mnt/dev/MAKEDEV

chmod 500 /mnt/sbin/init
chmod 555 /mnt/sbin/fsck /mnt/sbin/mount /mnt/sbin/halt
chmod 555 /mnt/bin/sh /mnt/bin/sync
chmod 6555 /mnt/sbin/restore

#
# create the devices nodes
#
cd /mnt/dev
./MAKEDEV std
./MAKEDEV da0
./MAKEDEV da1
./MAKEDEV da2
./MAKEDEV sa0
./MAKEDEV pty0
cd /

#
# create minimum filesystem table
#
cat > /mnt/etc/fstab <<EOM
/dev/fd0a    /    ufs    rw  1  1
EOM

#
# create minimum passwd file
#
cat > /mnt/etc/passwd <<EOM
root:*:0:0:Charlie &:/root:/bin/sh
EOM

cat > /mnt/etc/master.passwd <<EOM
root::0:0::0:0:Charlie &:/root:/bin/sh
EOM

chmod 600 /mnt/etc/master.passwd
chmod 644 /mnt/etc/passwd
/usr/sbin/pwd_mkdb -d/mnt/etc /mnt/etc/master.passwd

#
# umount the floppy and inform the user
#
/sbin/umount /mnt
echo "The floppy has been unmounted and is now ready."