Backup e ripristino¶

In questo capitolo si apprenderà come eseguire il backup e il ripristino dei dati utilizzando Linux.

Obiettivi : In questo capitolo, futuri amministratori Linux impareranno come:

usare i comandi tar e cpio per effettuare un backup;
controllare i loro backup e ripristinare i dati;
comprimere o decomprimere i loro backup.

backup, ripristino, compressione

Conoscenza:
Complessità:

Tempo di lettura: 40 minuti

Il backup risponde all'esigenza di conservare e ripristinare i dati in modo efficace.

Il backup consente di proteggersi dai seguenti problemi:

• Distruzione: volontaria o involontaria. Umana o tecnica. Virus, ...
• Cancellazione: volontaria o involontaria. Umana o tecnica. Virus, ...
• Integrità : i dati diventano inutilizzabili.

Nessun sistema è infallibile e nessun essere umano è infallibile, quindi per evitare di perdere i dati è necessario eseguire un backup per ripristinarli dopo un problema.

Il supporto di backup dovrebbe essere tenuto in un'altra stanza (o edificio) rispetto al server in modo che un disastro non distrugga il server e i backup.

Inoltre, l'amministratore deve controllare regolarmente che i supporti siano ancora leggibili.

Generalità¶

Esistono due principi: il backup e l'archivio.

• L'archivio distrugge la fonte delle informazioni dopo l'operazione.
• Il backup conserva la fonte delle informazioni dopo l'operazione.

Queste operazioni consistono nel salvare le informazioni in un file, su una periferica o su un supporto (nastri, dischi e così via).

Il processo¶

I backup richiedono molta disciplina e rigore da parte dell'amministratore di sistema. Gli amministratori di sistema devono considerare i seguenti aspetti prima di eseguire le operazioni di backup:

• Qual è il mezzo appropriato?
• Cosa dovrebbe essere salvato?
• Quante copie?
• Quanto durerà il backup?
• Metodo?
• Quante volte?
• Automatico o manuale?
• Dove conservarlo?
• Quanto tempo sarà conservato?
• C'è una questione di costi da considerare?

Oltre a questi aspetti, gli amministratori di sistema devono considerare anche fattori quali le prestazioni, l'importanza dei dati, il consumo di larghezza di banda e la complessità della manutenzione in base alle situazioni reali.

Metodi di backup¶

• Backup completo: Si riferisce a una copia unica di tutti i file, le cartelle o i dati presenti nel disco rigido o nel database.
• Backup incrementale: Si riferisce al backup dei dati aggiornati dopo l'ultimo backup completo o incrementale.
• Backup differenziale: Si riferisce al backup dei file modificati dopo il backup completo.
• Backup selettivo (backup parziale): Si riferisce al backup di una parte del sistema.
• Backup a freddo: Si riferisce al backup quando il sistema è in stato di arresto o di manutenzione. Durante questa fase i dati di backup e i dati presenti nel sistema sono esattamente gli stessi.
• Backup a caldo: Si riferisce al backup quando il sistema è in funzionamento normale. Poiché i dati del sistema vengono aggiornati in qualsiasi momento, i dati di backup hanno un certo ritardo rispetto ai dati reali del sistema.
• Backup remoto: Si riferisce al backup dei dati in un'altra località geografica per evitare la perdita di dati e l'interruzione del servizio causati da incendi, disastri naturali, furti, ecc.

Frequenza dei backup¶

• Periodico: Eseguire il backup in un periodo specifico prima di un aggiornamento importante del sistema (di solito durante le ore non di punta)
• ciclico: backup in unità di giorni, settimane, mesi, ecc

Metodi di ripristino¶

A seconda delle utilità disponibili, sarà possibile eseguire diversi tipi di ripristino.

In alcuni sistemi di gestione di database relazionali, le operazioni corrispondenti di “recupero” (a volte nella documentazione si usa “recovery”) e “ripristino” sono diverse, per cui è necessario consultare la documentazione ufficiale per ulteriori informazioni. Per ulteriori informazioni consultare la documentazione ufficiale. Questo documento di base non entrerà troppo nel dettaglio di questa parte degli RDBMS.

• Ripristino completo: Ripristino dei dati basato sul backup completo o sul “backup completo + backup incrementale” o sul “backup completo + backup differenziale”.
• Ripristino selettivo: Ripristino dei dati basato su un backup selettivo (backup parziale).

Non è consigliabile eliminare direttamente directory o file nel sistema operativo attualmente attivo prima di eseguire un'operazione di ripristino (a meno che non si sappia cosa succederà dopo l'eliminazione). Se non si è sicuri di cosa accadrà, è possibile eseguire un'operazione di “snapshot” sul sistema operativo corrente.

Gli strumenti e le relative tecnologie¶

Esistono molte utilità per eseguire i backup.

• strumenti di editor ;
• strumenti grafici;
• strumenti da riga di comando: tar, cpio, pax, dd, dump, ...

I comandi che utilizzeremo qui sono tar e cpio. Per informazioni sullo strumento dump, consultare questo documento.

• tar:

• facile da usare;

• consente di aggiungere file a un backup esistente.

• cpio:

• conserva i proprietari;

• conserva gruppi, date e permessi;
• salta i file danneggiati;
• può essere usato per l'intero file system.

Replication: Una tecnologia di backup che copia un insieme di dati da un'origine dati a un'altra o a più origini dati, principalmente suddivisa in Replica Sincrona e Replica Asincrona. Si tratta di una parte di backup avanzato per gli amministratori di sistema meno esperti, pertanto questo documento di base non approfondirà questi contenuti.

Convenzione di denominazione¶

L'uso di una convenzione di denominazione consente di individuare rapidamente il contenuto di un file di backup ed evitare così ripristini pericolosi.

• nome della directory;
• utilità utilizzata;
• opzioni utilizzate;
• data.

Proprietà del file di backup¶

Un singolo file di backup può includere le seguenti proprietà:

• nome del file (compresi i suffissi aggiunti manualmente);
• backup di atime, ctime, mtime, btime (crtime) del file stesso;
• dimensione del file di backup stesso;
• le proprietà o caratteristiche di file o directory nel file di backup saranno parzialmente conservate. Ad esempio, mtime per i file o directory sarà salvato, ma il numero inode no.

Modalità di archiviazione¶

Ci sono due modalità di archiviazione:

• Interna: Archiviare i file di backup sull'attuale disco di lavoro.
• Esterno: Archiviare i file di backup su dispositivi esterni. Dispositivi esterni possono essere: unità USB, CD, dischi rigidi, server o NAS, e altro ancora.

Tape ArchiveR - tar¶

Il comando tar consente di salvare su più supporti successivi (opzioni multi-volume).

È possibile estrarre tutto o parte di un backup.

tar esegue implicitamente il backup in modalità relativa anche se il percorso delle informazioni di cui eseguire il backup è indicato in modalità assoluta. Tuttavia, è possibile eseguire backup e ripristini in modalità assoluta. Se si vuole vedere un esempio separato dell'uso di tar, si faccia riferimento a questo documento.

Linee guida per il ripristino¶

Le domande giuste da porsi sono:

• cosa: parziale o completo;
• dove: il luogo in cui i dati saranno ripristinati;
• come: assoluto o relativo.

I ripristini vengono solitamente eseguiti dopo che si è verificato un problema che deve essere risolto rapidamente. Un ripristino scadente può, in alcuni casi, peggiorare la situazione.

Backup con tar¶

L'utilità predefinita per la creazione di backup su sistemi UNIX è il comando tar. Questi backup possono essere compressi con bzip2, xz, lzip, lzma, lzop, gzip, compress o zstd.

tar consente di estrarre un singolo file o una directory da un backup, visualizzarne il contenuto o di convalidarne l'integrità.

Stimare le dimensioni di un backup¶

Il comando seguente stima la dimensione in kilobyte di un possibile file 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

Convenzione di denominazione per un backup tar¶

Ecco un esempio di convenzione di denominazione per un backup tar, sapendo che la data verrà aggiunta al nome.

Creare un backup¶

Creare un backup in modalità relativa¶

La creazione di un backup non compresso in modalità relativa viene eseguita con le opzioni cvf:

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

Esempio:

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

Creare un backup in modalità assoluta¶

La creazione di un backup non compresso in modo esplicito in modalità assoluta viene eseguita con le opzioni cvfP:

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

Esempio:

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

Creazione di un backup compresso con gzip¶

La creazione di un backup compresso con 'gzip' viene eseguita con le opzioni cvfz:

tar cvzf backup.tar.gz dirname/

Creazione di un backup compresso con bzip2¶

La creazione di un backup compresso con bzip2 viene eseguita con le opzioni cvfj:

tar cvfj backup.tar.bz2 dirname/

Confronto dell'efficienza di compressione¶

La compressione e la conseguente decompressione hanno un impatto sul consumo di risorse (tempo e utilizzo della CPU).

Ecco una classifica della compressione di un insieme di file di testo, dal meno al più efficiente:

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

Aggiungere un file o una directory a un backup esistente¶

È possibile aggiungere uno o più elementi a un backup esistente.

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

Per aggiungere /etc/passwd al backup /backups/home.133.tar:

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

L'aggiunta di una directory è simile. Qui aggiungiamo dirtoadd a 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.

Elencare il contenuto di un backup¶

È possibile visualizzare il contenuto di un backup senza estrarlo.

tar t[key(s)] [device]

Esempi:

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

Quando il numero di file nel backup aumenta, è possibile utilizzare i caratteri pipe (|) e alcuni comandi (less, more, most, e altri) per ottenere l'effetto della visualizzazione a paginazione:

tar tvf backup.tar | less

Verificare l'integrità di un backup¶

L'integrità di un backup può essere testata con la chiave W al momento della sua creazione:

tar cvfW file_name.tar dir/

L'integrità di un backup può essere testata con la chiave d dopo la sua creazione:

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'opzione W viene utilizzata anche per confrontare il contenuto di un archivio con il filesystem:

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

Non è possibile verificare l'archivio compresso con il chiave W. Si deve invece utilizzare la chiave d.

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

Estrarre (untar) un backup¶

L'estrazione di un backup (untar) *.tar viene eseguita con le opzioni xvf:

Estrarre il file etc/exports dal backup /savings/etc.133.tar nella cartella etc della directory corrente:

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

Estrarre tutti i file dal backup compresso /backups/home.133.tar.bz2 nella directory corrente:

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

Estrarre tutti i file dal backup /backups/etc.133.P.tar nella loro directory originale:

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

L'estrazione di un backup tar-gzipped (*.tar.gz) viene eseguita con le opzioni xvfz:

tar xvfz backup.tar.gz

L'estrazione di un tar-bzipped (*.tar.bz2) viene eseguita con le opzioni xvfj:

tar xvfj backup.tar.bz2

Estrarre solo un file da un backup tar¶

Per estrarre un file specifico da un backup tar, specificare il nome di tale file alla fine del comando tar xvf.

tar xvf backup.tar /path/to/file

Il comando precedente estrae solo il file /path/to/file dal backup backup.tar. Questo file verrà ripristinato nella directory /path/to/ creata, o già presente, nella directory corrente.

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

Estrarre una cartella da un backup tar¶

Per estrarre una sola directory (incluse le sottodirectory e i file) da un backup, specificare il nome della directory alla fine del comando tar xvf.

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

Per estrarre più directory, specificare ciascuno dei nomi uno dopo l'altro:

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/

Estrarre un gruppo di file da un tar di backup usando i caratteri jolly¶

Specificare un carattere jolly per estrarre i file che corrispondono al modello di selezione specificato.

Ad esempio, per estrarre tutti i file con l'estensione .conf :

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

chiavi :

• --wildcards *.conf corrisponde ai file con estensione .conf.

CoPy Input Output - cpio¶

Il comando cpio consente di salvare su più supporti successivi senza specificare alcuna opzione.

È possibile estrarre tutto o parte di un backup.

A differenza del comando tar, non esiste un'opzione per eseguire il backup e la compressione contemporaneamente. Quindi è fatto in due passaggi: backup e compressione.

cpio ha tre modalità operative, ciascuna corrispondente a una funzione diversa:

1. copy-out mode - Creare un backup (archivio). È possibile attivare questa modalità mediante l'opzione -o o --create. In questa modalità, è necessario generare un elenco di file con un comando specifico (find, ls o cat) e passarlo a cpio.

2. find : naviga in un albero, ricorsivo o meno;

3. ls : elencare una directory, ricorsiva o meno;

4. cat : legge un file contenente gli alberi delle directory o i file da salvare.

   Nota

   ls non può essere usato con -l (dettagli) o -R (ricorsivo).

   Richiede un semplice elenco di nomi.

5. copy-in mode – estrae i file da un archivio. È possibile attivare questa modalità tramite l'opzione -i.

6. copy-pass mode – copia i file da una directory a un'altra. È possibile attivare questa modalità attraverso le opzioni -p o --pass-through.

Come per il comando tar, gli utenti devono prestare attenzione a come viene salvato l'elenco dei file (percorso assoluto o percorso relativo) quando si crea un archivio.

funzione secondaria:

1. -t - Stampa un indice del contenuto dell'input.
2. -A - Aggiunge a un archivio esistente. Funziona solo in modalità copy-in.

modalità copy-out¶

Sintassi del comando cpio:

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

Esempio:

Con un reindirizzamento dell'output di cpio:

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

Utilizzando il nome di un supporto di backup:

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

Il risultato del comando find viene inviato come input al comando cpio tramite una pipe (carattere |, Left Shift+\).

In questo caso, il comando find /etc restituisce un elenco di file corrispondenti al contenuto della directory /etc (in modo ricorsivo) al comando cpio, che esegue il backup.

Non dimenticare il segno > quando si salva o il comando F save_name_cpio.

Backup su un supporto:

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

Il supporto può essere di vari tipi:

• unità nastro: /dev/rmt0 ;
• una partizione: /dev/sda5, /dev/hda5, etc.

Percorsi relativi e assoluti dell'elenco file¶

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

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

Aggiungere file ai backup esistenti¶

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

Esempio:

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

L'aggiunta di file è possibile solo sui supporti ad accesso diretto.

Comprimere un backup¶

• Salva poi comprimi

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

• Salva e comprimi

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

A differenza del comando tar, non esiste un'opzione per salvare e comprimere contemporaneamente. Quindi, si procede in due fasi: salvataggio e compressione.

La sintassi del primo metodo è più facile da capire e ricordare perché si svolge in due fasi.

Con il primo metodo, il file di backup viene rinominato automaticamente dall'utilità gzip, che aggiunge .gz alla fine del nome del file. Allo stesso modo l'utilità bzip2 aggiunge automaticamente .bz2.

Leggere il contenuto di un backup¶

Sintassi del comando cpio per leggere il contenuto di un backup cpio:

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

Esempio:

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

Dopo aver eseguito un backup, è necessario leggerne il contenuto per verificare che non vi siano errori.

Allo stesso modo, prima di eseguire un ripristino, è necessario leggere il contenuto del backup che verrà utilizzato.

modalità copy-in¶

Sintassi del comando cpio per ripristinare un backup:

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

Esempio:

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

Esempi:

• Ripristinare un backup assoluto in modalità assoluta

cpio –ivF home.A.cpio

• Ripristino assoluto su una struttura ad albero esistente

L'opzione u consente di sovrascrivere i file esistenti nella posizione in cui avviene il ripristino.

cpio –iuvF home.A.cpio

• Ripristinare un backup assoluto in modalità relativa

L'opzione lunga no-absolute-filenames consente un ripristino in modalità relativa. Infatti, la / all'inizio del percorso verrà rimossa.

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

• Ripristinare un backup relativo

cpio –iv < etc.cpio

• Ripristino in modalità assoluta di un file o di una directory

Il ripristino di un particolare file o directory richiede la creazione di un file di elenco che deve essere poi cancellato.

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

Utilità di Compressione - decompressione¶

L'uso della compressione al momento del backup può presentare una serie di inconvenienti:

• Allunga il tempo di backup e il tempo di ripristino.
• Rende impossibile aggiungere file al backup.

Compressione con gzip¶

Il comando gzip comprime i dati.

Sintassi del comando gzip:

gzip [options] [file ...]

Esempio:

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

Il file riceve l'estensione .gz.

Mantiene gli stessi permessi e le stesse date di ultimo accesso e modifica.

Compressione con bunzip2¶

Anche il comando bunzip2 comprime i dati.

Sintassi del comando bzip2:

bzip2 [options] [file ...]

Esempio:

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

Al nome del file viene assegnata l'estensione .bz2.

La compressione con bzip2 è migliore di quella con gzip, ma l'esecuzione richiede più tempo.

Decompressione con gunzip¶

Il comando gunzip decomprime i dati compressi.

Sintassi del comando gunzip:

gunzip [options] [file ...]

Esempio:

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

Il nome del file viene troncato da gunzip e l'estensione .gz viene rimossa.

gunzip decomprime anche i file con le seguenti estensioni:

• .z ;
• -z ;
• _z .
• -gz ;

Decompressione con bunzip2¶

Il comando bunzip2 decomprime i dati compressi.

Sintassi del comando bzip2:

bzip2 [options] [file ...]

Esempio:

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

Il nome del file viene troncato da bunzip2 e l'estensione .bz2 viene rimossa.

bunzip2 decomprime anche il file con le seguenti estensioni:

• -bz ;
• .tbz2 ;
• tbz .