17.12. Основы технологии резервного копирования

17.12.1. 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 | ssh -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 /usr

17.12.2. tar

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

FreeBSD начиная с версии 5.3 содержит как GNU tar, так и используемую по умолчанию утилиту bsdtar. Версия GNU вызывается командой gtar, и 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/gtar cf komodo:/dev/nsa8 . 2>&1

Тот же результат вы можете получить, используя bsdtar, воспользовавшись 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.

17.12.3. 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).

17.12.4. 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.

17.12.5. 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 пакета, и по умолчанию она не установлена.

17.12.6. 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.

17.12.7. 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.

17.12.8. 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
#
bsdlabel -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 &gt; /mnt/etc/passwd &lt;&lt;EOM
root:*:0:0:Charlie &:/root:/bin/sh
EOM

cat &gt; /mnt/etc/master.passwd &lt;&lt;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."