Резервне копіювання і відновлення¶

У цьому розділі ви дізнаєтесь, як створювати резервні копії та відновлювати дані за допомогою Linux.

Цілі: у цьому розділі майбутні адміністратори Linux дізнаються, як:

використовувати команди tar і cpio, для створення резервної копії;
перевіряти резервні копії та відновлювати дані;
архівувати або розпакувати резервні копії.

резервне копіювання, відновлення, стиснення

Знання:
Складність:

Час для читання: 40 хвилин

Резервне копіювання задовольнить необхідність збереження та відновлення даних надійним і ефективним способом.

Резервне копіювання дозволяє захистити себе від наступного:

• Знищення: добровільне чи мимовільне. Людські або технічні. Вірус, ...
• Видалення: добровільне чи мимовільне. Людські або технічні. Вірус, ...
• Цілісність: дані стають непридатними для використання.

Жодна система не є безпомилковою, і жодна людина не є безпомилковою, тому, щоб уникнути втрати даних, необхідно створити їх резервну копію, щоб можна було відновити після проблеми.

Носій резервного копіювання слід зберігати в іншій кімнаті (або будівлі), ніж сервер, щоб катастрофа не знищила сервер і резервні копії.

Крім того, адміністратор повинен регулярно перевіряти, чи не пошкоджені носії резервних копій.

Загальні положення¶

Існує два принципи: резервне копіювання та архівування.

• Архів після операції знищує джерело інформації.
• Резервна копія зберігає джерело інформації після операції.

Ці операції складаються зі збереження інформації у файлі, на периферійному чи підтримуваному носії (стрічках, дисках тощо).

Процес¶

Резервне копіювання вимагає від системного адміністратора великої дисциплінованості та ретельності. Перед виконанням операцій резервного копіювання системному адміністратору необхідно врахувати наступні моменти:

• Яке середовище є відповідним?
• Для чого слід створити резервну копію?
• Скільки примірників?
• Скільки часу триватиме резервне копіювання?
• Метод?
• Як часто?
• Автоматичне чи ручне?
• Де його зберігати?
• Як довго він буде зберігатися?
• Чи варто розглянути питання вартості?

Окрім вищезазначених питань, системний адміністратор також повинен враховувати економічні витрати, продуктивність, важливість даних, використання пропускної здатності та інші фактори відповідно до фактичного сценарію використання.

Методи резервного копіювання¶

• Повне резервне копіювання: це одноразова копія всіх файлів, папок або даних на жорсткому диску або в базі даних.
• Додаткове резервне копіювання: це резервне копіювання даних, оновлених після останнього повного або інкрементного резервного копіювання.
• Диференціальне резервне копіювання: стосується резервного копіювання змінених файлів після повного резервного копіювання.
• Вибіркове резервне копіювання (часткове резервне копіювання): стосується резервного копіювання частини системи.
• Холодне резервне копіювання: стосується резервного копіювання, коли система вимкнута або в стані обслуговування. Резервні копії даних точно збігаються з даними в системі протягом цього періоду.
• Гаряче резервне копіювання: резервне копіювання, коли система працює нормально. Оскільки дані в системі оновлюються в будь-який час, резервні копії даних мають певну затримку відносно реальних даних системи.
• Віддалене резервне копіювання: це резервне копіювання даних в іншому географічному місці, щоб уникнути втрати даних і переривання роботи служби через пожежу, стихійне лихо, крадіжку тощо.

Періодичність¶

• Періодичне: резервне копіювання протягом певного періоду перед великим оновленням системи (зазвичай у непікові години)
• Циклічне: резервне копіювання в днях, тижнях, місяцях тощо

Методи відновлення¶

Залежно від доступних утиліт, можливо виконати декілька типів відновлення.

У деяких системах керування реляційними базами даних відповідні операції «відновити» (іноді «відновлення» використовується в документації) і «відновити» відрізняються. Для отримання додаткової інформації зверніться до офіційної документації. Для отримання додаткової інформації зверніться до офіційної документації. Цей основний документ не буде вдаватися в надто багато деталей щодо цієї частини RDBMS.

• Повне відновлення: відновлення даних на основі повного резервного копіювання або «Повного резервного копіювання + інкрементного резервного копіювання» або «Повного резервного копіювання + диференціального резервного копіювання».
• Вибіркове відновлення: відновлення даних на основі вибіркового резервного копіювання (часткове резервне копіювання).

Ми не рекомендуємо безпосередньо видаляти каталоги або файли в поточній активній операційній системі перед виконанням операції відновлення (якщо ви не знаєте, що станеться після видалення). Якщо ви не знаєте, що станеться, ви можете виконати операцію «миттєвий знімок» поточної операційної системи.

Інструменти та відповідні технології¶

Існує багато утиліт для створення резервних копій.

• інструменти редактора;
• графічні інструменти;
• інструменти командного рядка: tar, cpio, pax, dd, dump, ...

Команди, які ми тут використаємо, це tar і cpio. Якщо ви хочете дізнатися про інструмент damp, перегляньте цей документ.

• tar:

• простий у використанні;

• дозволяє додавати файли до існуючої резервної копії.

• cpio:

• зберігає власників;

• зберігає групи, дати та права;
• пропускає пошкоджені файли;
• можна використовувати для всієї файлової системи.

Реплікація: технологія резервного копіювання, яка копіює набір даних з одного джерела даних до іншого або кількох джерел даних, головним чином розділених на Синхронну реплікацію та Асинхронну реплікацію. Це розширена частина резервного копіювання для системних адміністраторів-початківців, тому в цьому базовому документі не буде докладно описувати цей вміст.

Правила іменування¶

Використання угоди про найменування дозволяє швидко визначити вміст файлу резервної копії та таким чином уникнути небезпечних відновлення.

• назва довідника;
• використана утиліта;
• використовувані опції;
• дата.

Вміст резервної копії¶

Резервна копія зазвичай містить такі елементи:

• ім'я файлу (включаючи додані вручну суфікси);
• резервне копіювання atime, ctime, mtime, btime (ctime) самого файлу;
• розмір самого файлу резервної копії;
• властивості або характеристики файлів або каталогів у файлі резервної копії будуть частково збережені. Наприклад, mtime для файлів або каталогів буде збережено, але номер inode не буде збережено.

Режими зберігання¶

Існує два різних способи зберігання:

• Внутрішній: зберігати резервні файли на поточному робочому диску.
• Зовнішні: зберігайте файли резервних копій на зовнішніх пристроях. Зовнішніми пристроями можуть бути USB-накопичувачі, компакт-диски, диски, сервери або NAS тощо.

Tape ArchiveR - tar¶

Команда tar дозволяє зберігати на кількох послідовних носіях (багатотомні параметри).

Є можливість розпакувати всю або частину резервної копії.

tar неявно виконує резервне копіювання у відносному режимі, навіть якщо шлях до інформації для резервного копіювання вказано в абсолютному режимі. Проте резервне копіювання та відновлення в абсолютному режимі можливі. Якщо ви хочете побачити окремий приклад використання tar, зверніться до цього документа.

Інструкції з відновлення¶

Правильними запитаннями є:

• що: часткове чи повне;
• де: місце відновлення даних;
• як: абсолютна чи відносна.

Відновлення зазвичай виконуються після того, як виникла проблема, яку необхідно швидко вирішити. Неякісна реставрація може в деяких випадках погіршити ситуацію.

Резервне копіювання за допомогою tar¶

Стандартною утилітою для створення резервних копій у системах UNIX є команда tar. Ці резервні копії можна стискати за допомогою bzip2, xz, lzip, lzma, lzop, gzip, compress або zstd.

tar дозволяє витягувати один файл або каталог із резервної копії, переглядати його вміст або перевіряти його цілісність.

Оцінка розміру резервної копії¶

Наступна команда оцінює розмір можливого файлу tar у кілобайтах:

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

Правила іменування резервної копії tar¶

Ось приклад іменування резервної копії tar, знаючи, що дата буде додана до назви.

Створення резервної копії¶

Створення резервної копії у відносному режимі¶

Створення нестиснутої резервної копії у відносному режимі виконується за допомогою параметра cvf:

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

Приклад:

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

Створення резервної копії в абсолютному режимі¶

Створення нестиснутої резервної копії в абсолютному режимі виконується за допомогою опції cvfP:

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

Приклад:

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

Створення стисненої резервної копії за допомогою gzip¶

Створення стисненої резервної копії за допомогою gzip виконується за допомогою опції cvfz:

tar cvzf backup.tar.gz dirname/

Створення стисненої резервної копії за допомогою bzip2¶

Створення стисненої резервної копії за допомогою bzip2 виконується за допомогою клавіш cvfj:

tar cvfj backup.tar.bz2 dirname/

Порівняння ефективності стиснення¶

Стиснення та, як наслідок, розпакування впливатимуть на споживання ресурсів (час і використання ЦП).

Ось рейтинг стиснення набору текстових файлів від найменшого до найбільш ефективного:

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

Додавання файлу або каталогу до наявної резервної копії¶

До існуючої резервної копії можна додати один або кілька елементів.

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

Щоб додати /etc/passwd до резервної копії /backups/home.133.tar:

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

Додавання каталогу аналогічно. Тут додайте dirtoadd до 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.

Перелік вмісту резервної копії¶

Перегляд вмісту резервної копії без її вилучення можливий.

tar t[key(s)] [device]

Приклади:

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

Коли кількість файлів у резервній копії збільшується, ви можете використовувати символи вертикальної лінії (|) і деякі команди (менше, більше, most та інші), щоб досягти ефекту перегляду сторінок:

tar tvf backup.tar | less

Перевірка цілісності резервної копії¶

Цілісність резервної копії можна перевірити за допомогою опції W під час її створення:

tar cvfW file_name.tar dir/

Цілісність резервної копії можна перевірити за допомогою опції d після її створення:

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
[…]

Опція W також використовується для порівняння вмісту архіву з файловою системою:

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

Перевірку за допомогою опції W неможливо виконати зі стисненим архівом. Замість цього ви повинні використовувати клавішу d.

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

Розпакування (untar) резервної копії¶

Розпакування (untar) резервної копії *.tar виконується за допомогою опції xvf:

Розпакування файлу etc/exports із резервної копії /savings/etc.133.tar у каталог etc активного каталогу:

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

Розпакування всіх файлів зі стисненої резервної копії /backups/home.133.tar.bz2 в активний каталог:

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

Розпакування усіх файлів з резервної копії /backups/etc.133.P.tar до оригінального каталогу:

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

Видобування резервної копії tar-gzip (*.tar.gz) виконується за допомогою опції xvfz:

tar xvfz backup.tar.gz

Видобування резервної копії tar-bzip (*.tar.bz2) виконується за допомогою опції xvfj:

tar xvfj backup.tar.bz2

Витягнути лише файл із резервної копії tar¶

Щоб отримати певний файл із резервної копії tar, укажіть назву цього файлу в кінці команди tar xvf.

tar xvf backup.tar /path/to/file

Попередня команда витягує лише файл /path/to/file із резервної копії backup.tar. Цей файл буде відновлено до каталогу /path/to/, створеного або вже наявного в активному каталозі.

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

Витягнути папку з резервної копії tar¶

Щоб отримати лише один каталог (включно з його підкаталогами та файлами) із резервної копії, вкажіть назву каталогу в кінці команди tar xvf.

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

Щоб отримати кілька каталогів, вкажіть кожне з імен одне за одним:

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/

Витягнути групу файлів із резервної копії tar за допомогою регулярних виразів¶

Укажіть символ підстановки, щоб витягти файли, які відповідають вказаному шаблону вибору.

Наприклад, щоб видобути всі файли з розширенням .conf:

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

опції:

• --wildcards *.conf відповідає файлам із розширенням .conf.

CoPy Input Output - cpio¶

Команда cpio дозволяє зберігати на кількох послідовних носіях, не вказуючи жодних параметрів.

Є можливість розпакувати всю або частину резервної копії.

На відміну від команди tar, тут немає параметрів резервного копіювання та стиснення одночасно. Отже, це робиться в два етапи: резервне копіювання та стиснення.

cpio має три режими роботи, кожен з яких відповідає окремій функції:

1. режим копіювання copy-out – створює резервну копію (архів). Ви можете ввімкнути цей режим за допомогою параметрів -o або --create. У цьому режимі ви повинні створити список файлів за допомогою певної команди (find, ls або cat) і передати його в cpio.

2. find: переглядає дерево, рекурсивне чи ні;

3. ls: перелічує каталог, рекурсивний чи ні;

4. cat: читає файл, що містить дерева або файли, які потрібно зберегти.

   Примітка

   ls не можна використовувати з -l (деталі) або -R (рекурсивно).

   Для цього потрібен простий список імен.

5. режим копіювання copy-in – витягує файли з архіву. Ви можете ввімкнути цей режим за допомогою параметра -i.

6. режим копіювання copy-pass – копіює файли з одного каталогу в інший. Ви можете ввімкнути цей режим за допомогою параметрів -p або --pass-through.

Подібно до команди tar, користувачі мають звернути увагу на те, як зберігається список файлів (абсолютний шлях або відносний шлях) під час створення архіву.

вторинна функція:

1. -t - Друкує зміст введених даних.
2. -A - Додає до існуючого архіву. Працює лише в режимі копіювання copy-in.

Режим copy-out¶

Синтаксис команди cpio:

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

Приклад:

З перенаправленням виводу cpio:

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

Використання назви резервного носія:

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

Результат виконання команди find надсилається як вхідні дані для команди cpio через pipe (символ |, + +зсув вліво+зворотна коса риска++).

Тут команда find /etc повертає команді cpio список файлів, що відповідають вмісту каталогу /etc (рекурсивно), який виконує резервне копіювання.

Не забудьте про знак > під час збереження або F save_name_cpio.

Резервне копіювання на носій:

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

Носії можуть бути декількох видів:

• стрічковий накопичувач: /dev/rmt0;
• розділ: /dev/sda5, /dev/hda5 тощо.

Відносний і абсолютний шлях до списку файлів¶

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

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

Додавання файлів до існуючих резервних копій¶

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

Приклад:

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

Додавання файлів можливе лише на носії прямого доступу.

Стиснення резервної копії¶

• Збережіть потім стисніть

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

• Зберегти та стиснути

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

На відміну від команди tar, немає можливості зберігати та стискати одночасно. Отже, це робиться в два етапи: збереження та стиснення.

Синтаксис першого методу легше зрозуміти і запам'ятати, оскільки він складається з двох кроків.

Для першого методу файл резервної копії автоматично перейменовується утилітою gzip, яка додає .gz у кінець імені файлу. Так само утиліта bzip2 автоматично додає .bz2.

Прочитати вміст резервної копії¶

Синтаксис команди cpio для читання вмісту резервної копії cpio:

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

Приклад:

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

Після створення резервної копії необхідно прочитати її вміст, щоб переконатися, що немає помилок.

Таким же чином, перед виконанням відновлення, ви повинні прочитати вміст резервної копії, яка буде використана.

Режим копіювання copy-in¶

Синтаксис команди cpio для відновлення резервної копії:

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

Приклад:

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

Приклади:

• Повне відновлення абсолютної резервної копії

cpio –ivF home.A.cpio

• Абсолютне відновлення на існуючій структурі дерева

Параметр u дозволяє перезаписувати існуючі файли в тому місці, де відбувається відновлення.

cpio –iuvF home.A.cpio

• Відновлення абсолютної резервної копії у відносному режимі

Довгий параметр no-absolute-filenames дозволяє відновлення у відносному режимі. Насправді / на початку шляху буде видалено.

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

• Відновлення відносної резервної копії

cpio –iv < etc.cpio

• Повне відновлення файлу або каталогу

Відновлення певного файлу або каталогу вимагає створення файлу списку, який потім потрібно видалити.

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

Утиліти компресії - декомпресії¶

Використання стиснення під час резервного копіювання може мати ряд недоліків:

• Подовжує час резервного копіювання, а також час відновлення.
• Це унеможливлює додавання файлів до резервної копії.

Стиснення за допомогою gzip¶

Команда gzip стискає дані.

Синтаксис команди gzip:

gzip [options] [file ...]

Приклад:

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

Файл отримує розширення .gz.

Він зберігає ті самі права та ті самі дати останнього доступу та змін.

Стиснення за допомогою bzip2¶

Команда bzip2 також стискає дані.

Синтаксис команди bzip2:

bzip2 [options] [file ...]

Приклад:

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

Ім’я файлу має розширення .bz2.

Стиснення за допомогою bzip2 краще, ніж стиснення за допомогою gzip, але для його виконання потрібно більше часу.

Декомпресія за допомогою gunzip¶

Команда gunzip розпаковує стислі дані.

Синтаксис команди gunzip:

gunzip [options] [file ...]

Приклад:

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

Ім’я файлу скорочується за допомогою gunzip, а розширення .gz видаляється.

gunzip також розпаковує файли з такими розширеннями:

• .z ;
• -z ;
• _z;
• -gz;

Декомпресія за допомогою bunzip2¶

Команда bunzip2 розпаковує стислі дані.

Синтаксис команди bzip2:

bzip2 [options] [file ...]

Приклад:

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

Ім’я файлу скорочується на bunzip2, а розширення .bz2 видаляється.

bunzip2 також розпаковує файл із такими розширеннями:

• -bz;
• .tbz2;
• tbz.