Sauvegarde et Restauration¶

Dans ce chapitre, vous apprendrez comment sauvegarder et restaurer vos données avec Linux.

Objectifs : Dans ce chapitre, les futurs administrateurs Linux vont apprendre comment :

utiliser les commandes tar et cpio pour faire une sauvegarde ;
vérifier les sauvegardes et restaurer des données ;
comprimer ou décomprimer les sauvegardes.

sauvegarde, restauration, compression

Connaissances :
Complexité :

Temps de lecture : 40 minutes

La sauvegarde répond à la nécessité de conserver et de restaurer les données de manière sûre et efficace.

La sauvegarde vous permet de vous protéger des événements suivants :

• Destruction: volontaire ou involontaire. Humain ou technique. Logiciels malveillants (virus, etc.)
• Suppression : volontaire ou involontaire. Humain ou technique. Logiciels malveillants, ...
• Atteinte à l'intégrité : les données deviennent inutilisables.

Aucun système n'est infaillible, aucun humain n'est infaillible, donc pour éviter de perdre des données, il doit être sauvegardé pour pouvoir le restaurer après un problème.

Le support de sauvegarde devrait être conservé dans une autre pièce (ou bâtiment) que le serveur afin qu'une catastrophe ne détruise pas le serveur et les sauvegardes.

En outre, l'administrateur doit vérifier régulièrement que les médias sont toujours lisibles.

Généralités¶

Il existe deux principes, la sauvegarde et l'archivage.

• L'archivage détruit la source d'information après l'opération.
• La sauvegarde conserve la source des informations après l'opération.

Ces opérations consistent à enregistrer des informations dans un fichier, sur un périphérique ou sur un support physique (bandes magnétiques, disques, ...).

Le processus¶

Les sauvegardes nécessitent beaucoup de discipline et de rigueur de la part de l'administrateur système. Les administrateurs système doivent prendre en compte les points suivants avant d’effectuer des opérations de sauvegarde :

• Quel est le média approprié ?
• Qu'est-ce qui doit être sauvegardé ?
• Combien de copies ?
• Combien de temps prendra la sauvegarde ?
• Quelle méthode ?
• À quelle fréquence ?
• Processus automatique ou manuel ?
• Où stocker la sauvegarde ?
• Combien de temps sera-t-elle conservée ?
• Quelles sont les considérations de coût à prendre en compte ?

Outre ces considérations, les administrateurs système doivent également prendre en compte des facteurs tels que le coût, les performances, l’importance des données, la consommation de bande passante et la complexité de la maintenance en fonction des situations réelles.

Méthodes de sauvegarde¶

• Sauvegarde complète : fait référence à une copie unique de tous les fichiers, dossiers ou données du disque dur ou de la base de données.
• Sauvegarde incrémentielle : fait référence à la sauvegarde des données mises à jour après la dernière sauvegarde complète ou incrémentielle.
• Sauvegarde différentielle : fait référence à la sauvegarde des fichiers modifiés après la sauvegarde complète.
• Sauvegarde sélective (sauvegarde partielle) : fait référence à la sauvegarde d'une partie du système.
• Sauvegarde à froid : fait référence à la sauvegarde lorsque le système est en état d'arrêt ou de maintenance. Les données sauvegardées sont exactement les mêmes que celles du système durant cette période.
• Sauvegarde à chaud : fait référence à la sauvegarde lorsque le système est en fonctionnement normal. Comme les données du système sont mises à jour à tout moment, les données sauvegardées ont un certain retard par rapport aux données réelles du système.
• Sauvegarde à distance : fait référence à la sauvegarde des données dans un autre emplacement géographique pour éviter la perte de données et l'interruption de service causée par un incendie, une catastrophe naturelle, un vol, etc.

Fréquence des sauvegardes¶

• Périodique : sauvegarde dans un délai spécifique avant une mise à jour majeure du système (généralement pendant les heures creuses)
• Cyclique : quotidien, hebdomadaire, mensuel, ...

Méthodes de Restauration¶

Selon les utilitaires disponibles, il sera possible de réaliser plusieurs types de restaurations.

Dans certains systèmes de gestion de bases de données relationnelles, les opérations correspondantes de recover (parfois recovery est utilisée dans la documentation) et de restore sont différentes, ce qui nécessite de consulter la documentation officielle pour plus d'informations. Ce document de base n'entrera pas trop dans les détails sur cette partie du SGBDR.

• Récupération complète : Récupération de données basée sur une sauvegarde complète ou « Sauvegarde complète + Sauvegarde incrémentielle » ou « Sauvegarde complète + Sauvegarde différentielle ».
• Récupération sélective : Récupération de données basée sur une sauvegarde sélective (sauvegarde partielle).

Il n'est pas recommandé de supprimer directement les répertoires ou les fichiers du système d'exploitation actuellement actif avant d'effectuer une opération de récupération (à moins que vous ne sachiez ce qui se passera après la suppression). Si vous ne savez pas ce qui va se passer, vous pouvez effectuer une opération « snapshot » sur le système d'exploitation actuel.

Les outils et technologies associées¶

Il existe de nombreux utilitaires pour faire des sauvegardes.

• outils d'édition ;
• outils graphiques ;
• outils en ligne de commande : tar, cpio, pax, dd, dump, ...

Les commandes que nous utiliserons ici sont tar et cpio. Si vous souhaitez en savoir plus sur l'outil dump, veuillez vous référer à ce document.

• tar :

• facile à utiliser ;

• permet d'ajouter des fichiers à une sauvegarde existante.

• cpio :

• conserve les propriétaires - owner - ;

• préserve les groupes, dates et privilèges ;
• ignore les fichiers endommagés ;
• peut être utilisé pour l'ensemble du système de fichiers.

Réplication : une technologie de sauvegarde qui copie un ensemble de données d'une source de données vers une autre ou plusieurs sources de données, principalement divisée en Réplication synchrone et Réplication asynchrone. Pour les administrateurs système novices, il s'agit d'une partie avancée de la sauvegarde, donc ce document de base ne développera pas ce thème.

Convention de nommage¶

L'utilisation d'une convention de nommage permet de cibler rapidement le contenu d'un fichier de sauvegarde et ainsi d'éviter des restaurations risquées.

• nom du répertoire ;
• utilitaire utilisé ;
• options utilisées ;
• date.

Propriétés du fichier de sauvegarde¶

Un seul fichier de sauvegarde peut inclure les propriétés suivantes :

• nom de fichier (y compris les suffixes ajoutés manuellement) ;
• sauvegarder l'atime, le ctime, le mtime, le btime (crtime) du fichier lui-même ;
• taille du fichier de sauvegarde lui-même ;
• les propriétés ou caractéristiques des fichiers ou répertoires dans le fichier de sauvegarde seront partiellement préservées. Par exemple, le mtime des fichiers ou des répertoires sera conservé, mais le numéro inode ne sera pas retenu.

Modes de Stockage¶

Il existe deux modes de stockage différents :

• Interne : stocker les fichiers de sauvegarde sur le disque actuel.
• Externe : stocker les fichiers de sauvegarde sur des périphériques externes. Les périphériques externes en question peuvent être des clés USB, des CD, des disques, des serveurs ou des NAS, etc.

Tape ArchiveR - tar¶

La commande tar permet d'enregistrer sur plusieurs supports successifs (options multi-volumes).

Il est possible d'extraire tout ou une partie d'une sauvegarde.

tar sauvegarde implicitement en mode relatif même si le chemin des informations à sauvegarder est mentionné en mode absolu. Cependant, les sauvegardes et les restaurations en mode absolu sont également possibles. Si vous souhaitez voir un exemple distinct de l'utilisation de tar, veuillez vous référer à ce document.

Règles de restauration¶

Les bonnes questions à poser sont donc les suivantes :

• quoi ? partiel ou complet ;
• où ? l'endroit où les données seront restaurées ;
• Comment ? absolu ou relatif ?

Les restaurations sont généralement effectuées après un problème qui doit être résolu rapidement. Dans certains cas, une mauvaise restauration peut aggraver la situation.

Sauvegarde avec tar¶

L'utilitaire par défaut pour créer des sauvegardes sur les systèmes UNIX est la commande tar. Ces sauvegardes peuvent être compressées par bzip2, xz, lzip, lzma, lzop, gzip, compress ou zstd.

tar vous permet d'extraire un seul fichier ou un répertoire d'une sauvegarde, d'afficher son contenu ou de valider son intégrité.

Estimer la taille d'une sauvegarde¶

La commande suivante estime la taille possible en kilo-octets d'un fichier tar :

$ tar cf - /directory/to/backup/ | wc -c
20480
$ tar czf - /directory/to/backup/ | wc -c
508
$ tar cjf - /directory/to/backup/ | wc -c
428

Convention de nommage pour une sauvegarde avec tar¶

Voici un exemple de convention de nommage pour une sauvegarde tar, sachant que la date sera ajoutée au nom.

Créer une sauvegarde¶

Créer une sauvegarde en mode relatif¶

La création d'une sauvegarde non compressée en mode relatif est faite avec les options cvf :

tar c[vf] [device] [file(s)]

Exemple :

[root]# tar cvf /backups/home.133.tar /home/

Créer une sauvegarde en mode absolu¶

La création d'une sauvegarde non compressée, explicitement en mode absolu, est faite avec les paramètres cvfP :

tar c[vf]P [device] [file(s)]

Exemple :

[root]# tar cvfP /backups/home.133.P.tar /home/

Création d'une sauvegarde compressée avec gzip¶

La création d'une sauvegarde compressée avec gzip est faite avec les paramètres cvfz :

tar cvzf backup.tar.gz dirname/

Création d'une sauvegarde compressée avec bzip2¶

La création d'une sauvegarde compressée avec bzip2 est faite avec les paramètres cvfj :

tar cvfj backup.tar.bz2 dirname/

Comparaison de l'efficacité de la compression¶

La compression, et par conséquent la décompression, auront un impact sur la consommation des ressources (temps et utilisation du processeur).

Voici un classement de la compression d'un ensemble de fichiers texte du moins au plus efficace :

• compress (.tar.Z)
• gzip (.tar.gz)
• bzip2 (.tar.bz2)
• lzip (.tar.lz)
• xz (.tar.xz)

Ajouter un fichier ou un répertoire à une sauvegarde existante¶

Il est possible d'ajouter un ou plusieurs éléments à une sauvegarde existante.

tar {r|A}[key(s)] [device] [file(s)]

Pour ajouter /etc/passwd à la sauvegarde /backups/home.133.tar :

[root]# tar rvf /backups/home.133.tar /etc/passwd

L'ajout d'un répertoire est similaire. Par exemple ajouter dirtoadd au fichier backup_name.tar :

tar rvf backup_name.tar dirtoadd

$ tar rvfz backup.tgz filetoadd
tar: Cannot update compressed archives
Try `tar --help' or `tar --usage' for more information.

Lister le contenu d'une sauvegarde¶

Visualiser le contenu d'une sauvegarde sans extraction est possible.

tar t[key(s)] [device]

Exemples :

tar tvf backup.tar
tar tvfz backup.tar.gz
tar tvfj backup.tar.bz2

Lorsque le nombre de fichiers dans la sauvegarde augmente, vous pouvez utiliser des caractères de barre verticale (|) et certaines commandes (less, more, most et autres) pour obtenir l'effet de l'affichage par pagination :

tar tvf backup.tar | less

Contrôler l'intégrité d'une sauvegarde¶

L'intégrité d'une sauvegarde peut être testée avec le paramètre W au moment de sa création :

tar cvfW file_name.tar dir/

L'intégrité d'une sauvegarde peut être testée avec le paramètre d après sa création :

tar vfd file_name.tar dir/

$ tar vvfd  /tmp/quodlibet.tar .quodlibet/
drwxr-x--- rockstar/rockstar     0 2021-05-21 00:11 .quodlibet/
-rw-r--r-- rockstar/rockstar     0 2021-05-19 00:59 .quodlibet/queue
[…]
-rw------- rockstar/rockstar  3323 2021-05-21 00:11 .quodlibet/config
.quodlibet/config: Mod time differs
.quodlibet/config: Size differs
[…]

L'option W est également utilisée pour comparer le contenu d'une archive avec le système de fichiers :

$ tar tvfW file_name.tar
Verify 1/file1
1/file1: Mod time differs
1/file1: Size differs
Verify 1/file2
Verify 1/file3

La vérification avec l'option W ne peut pas être effectuée avec une archive compressée. Vous devez utiliser l'option d à la place.

tar dfz file_name.tgz
tar dfj file_name.tar.bz2

Extraire (untar) une sauvegarde¶

Extraire (untar) une sauvegarde *.tar se fait avec les paramètres xvf :

Extraire le fichier etc/export depuis la sauvegarde /savings/etc.133.tar vers le répertoire etc du répertoire actif :

tar xvf /backups/etc.133.tar etc/exports

Extraire tous les fichiers de la sauvegarde compressée /backups/home.133.tar.bz2 vers le répertoire actif :

[root]# tar xvfj /backups/home.133.tar.bz2

Extraire tous les fichiers de la sauvegarde /backups/etc.133.P.tar vers leur répertoire d'origine :

tar xvfP /backups/etc.133.P.tar

L'extraction d'une sauvegarde tar-gzipped (*.tar.gz) se fait avec les options xvfz :

tar xvfz backup.tar.gz

L'extraction d'une sauvegarde tar-bzipped (*.tar.bz2) se fait avec les options xvfj :

tar xvfj backup.tar.bz2

Extraire seulement un fichier d'une sauvegarde tar¶

Pour extraire un fichier spécifique d'une sauvegarde tar indiquez le nom de ce fichier à la fin de la commande tar xvf.

tar xvf backup.tar /path/to/file

La commande précédente extrait uniquement le fichier /path/to/file de la sauvegarde backup.tar. Ce fichier sera restauré dans le répertoire /path/to/ créé pour l'occasion ou déjà présent dans le répertoire actif.

tar xvfz backup.tar.gz /path/to/file
tar xvfj backup.tar.bz2 /path/to/file

Extraire un dossier à partir d'une sauvegarde tar¶

Pour extraire d'une sauvegarde un seul répertoire (y compris ses sous-répertoires et fichiers), indiquez le nom du répertoire à la fin de la commande tar xvf.

tar xvf backup.tar /path/to/dir/

Pour extraire plusieurs dossiers, spécifiez chacun des noms l'un après l'autre :

tar xvf backup.tar /path/to/dir1/ /path/to/dir2/
tar xvfz backup.tar.gz /path/to/dir1/ /path/to/dir2/
tar xvfj backup.tar.bz2 /path/to/dir1/ /path/to/dir2/

Extraire un groupe de fichiers d'une sauvegarde tar en utilisant des expressions régulières (regex)¶

Spécifiez une expression régulière (regex) pour extraire les fichiers correspondant au modèle de sélection spécifié.

Par exemple, pour extraire tous les fichiers avec l'extension .conf veuillez procéder comme suit :

tar xvf backup.tar --wildcards '*.conf'

Options :

• --wildcards *.conf correspond aux fichiers avec l'extension .conf.

CoPy Input Output - cpio¶

La commande cpio permet d'enregistrer sur plusieurs supports successifs sans spécifier aucune option.

Il est possible d'extraire tout ou une partie d'une sauvegarde.

Il n'y a pas d'option, contrairement à la commande tar, pour sauvegarder et compresser en même temps. Donc, cela est effectué en deux étapes: la sauvegarde puis la compression.

Pour effectuer une sauvegarde avec cpio, vous devez spécifier la liste de fichiers à sauvegarder.

Cette liste peut être fournie avec les commandes find, ls ou cat.

• find : parcourir un arbre, récursivement ou non ;
• ls : liste un répertoire, récursivement ou non ;
• cat : lit un fichier contenant les arbres ou les fichiers à sauvegarder.

Créer une sauvegarde avec la commande cpio¶

Syntaxe de la commande cpio :

[files command |] cpio {-o| --create} [-options] [<file-list] [>device]

Exemple :

Avec une redirection de la sortie de cpio :

find /etc | cpio -ov > /backups/etc.cpio

Utilisation du nom d'un support de sauvegarde :

find /etc | cpio -ovF /backups/etc.cpio

Le résultat de la commande find est envoyé en entrée à la commande cpio via un pipe (le caractère |, AltGr+6).

Ici, la commande find /etc renvoie une liste de fichiers correspondant au contenu du répertoire /etc (de manière récursive) à la commande cpio, qui effectue la sauvegarde.

N'oubliez pas le signe > lors de la sauvegarde ou le F save_name_cpio.

Sauvegarde vers un média :

find /etc | cpio -ov > /dev/rmt0

Le support peut être de plusieurs types :

• tape drive: /dev/rmt0;
• une partition : /dev/sda5, /dev/hda5, etc.

Type de sauvegarde¶

Sauvegarde avec chemin relatif¶

cd /
find etc | cpio -o > /backups/etc.cpio

Sauvegarde avec chemin absolu¶

find /etc | cpio -o > /backups/etc.A.cpio

Ajouter à une sauvegarde¶

[files command |] cpio {-o| --create} -A [-options] [<fic-list] {F|>device}

Exemple :

find /etc/shadow | cpio -o -AF SystemFiles.A.cpio

L'ajout de fichiers n'est possible que sur les supports à accès direct.

Compression d'une sauvegarde¶

• Enregistrer la sauvegardepuis comprimer

$ find /etc | cpio  –o > etc.A.cpio
$ gzip /backups/etc.A.cpio
$ ls /backups/etc.A.cpio*
/backups/etc.A.cpio.gz

• Enregistrer et comprimer

find /etc | cpio –o | gzip > /backups/etc.A.cpio.gz

Il n'y a pas d'option, contrairement à la commande tar, pour sauvegarder et compresser simultanément. La sauvegarde se fait donc en deux étapes : enregistrer et comprimer.

La syntaxe de la première méthode est plus facile à comprendre et à retenir, car elle se fait en deux étapes.

Pour la première méthode, le fichier de sauvegarde est automatiquement renommé par l'utilitaire gzip qui ajoute automatiquement .gz à la fin du nom du fichier. De même, l'utilitaire bzip2 ajoute automatiquement le suffixe .bz2.

Lire le contenu d'une sauvegarde¶

Syntaxe de la commande cpio pour lire le contenu d'une sauvegarde cpio :

cpio -t [-options] [<fic-list]

Exemple :

cpio -tv </backups/etc.152.cpio | less

Après avoir fait une sauvegarde, vous devez lire son contenu pour vous assurer qu'il n'y a pas eu d'erreurs.

De la même manière, avant d'effectuer une restauration, vous devez lire le contenu de la sauvegarde qui sera utilisée.

Restaurer une sauvegarde¶

Syntaxe de la commande cpio pour restaurer une sauvegarde :

cpio {-i| --extract} [-E file] [-options] [<device]

Exemple :

cpio -iv </backups/etc.152.cpio | less

Exemples :

• Restauration absolue d'une sauvegarde absolue

cpio –ivF home.A.cpio

• Restauration absolue sur une arborescence existante

L'option u vous permet de remplacer les fichiers existants à l'endroit où la restauration a lieu.

cpio –iuvF home.A.cpio

• Restaurer une sauvegarde absolue en mode relatif

L'option longue no-absolute-filenames permet une restauration en mode relatif. En effet, la barre oblique / au début du chemin sera supprimée.

cpio --no-absolute-filenames -divuF home.A.cpio

• Restaurer une sauvegarde relative

cpio –iv <etc.cpio

• Restauration absolue d'un fichier ou d'un répertoire

La restauration d'un fichier ou d'un répertoire particulier nécessite la création d'un fichier contenant une liste qui doit ensuite être supprimé.

echo "/etc/passwd" > tmp
cpio –iuE tmp -F etc.A.cpio
rm -f tmp

Utilitaires de compression - décompression¶

L'utilisation de la compression au moment d'une sauvegarde peut avoir un certain nombre d'inconvénients :

• Augmente le temps de sauvegarde ainsi que le temps de restauration.
• Il rend impossible d'ajouter des fichiers à la sauvegarde.

Compression avec gzip¶

La commande gzip comprime des données.

Syntaxe de la commande gzip :

gzip [options] [file ...]

Exemple :

$ gzip usr.tar
$ ls
usr.tar.gz

Le fichier obtient l'extension .gz.

Il conserve les mêmes droits et les mêmes dates d'accès et de modification.

Compression avec bunzip2¶

La commande bunzip2 compresse également des données.

Syntaxe de la commande bzip2 :

bzip2 [options] [file ...]

Exemple :

$ bzip2 usr.cpio
$ ls
usr.cpio.bz2

Le nom du fichier est complété par l'extension .bz2.

La compression par bzip2 est meilleure que la compression par gzip mais elle met plus de temps à être exécutée.

Décompression avec gunzip¶

La commande gunzip décompresse des données compressées.

Syntaxe de la commande gunzip :

gunzip [options] [file ...]

Exemple :

$ gunzip usr.tar.gz
$ ls
usr.tar

Le nom du fichier est tronqué par gunzip et l'extension .gz est supprimée.

gunzip décompresse également les fichiers ayant les extensions suivantes :

• .z;
• -z ;
• _z.

Décompression avec bunzip2¶

La commande bunzip2 décompresse des données compressées.

Syntaxe de la commande bzip2 :

bzip2 [options] [fichier ...]

Exemple :

$ bunzip2 usr.cpio.bz2
$ ls
usr.cpio

Le nom du fichier est tronqué par bunzip2 et l'extension .bz2 est supprimée.

bunzip2 décompresse également un fichier avec les extensions suivantes :

• -bz ;
• .tbz2 ;
• tbz.