Full system backup with rsync (正體中文)

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這篇文章是教你使用 rsync 來備份你的 "/" , 並且排除部份目錄。 這個方法比使用 dd 備份磁碟 (disk cloning) 更好。我們可以使用這個方法備份不同的磁區大小以及不同的檔案系統,而且這個方法也比使用 cp -a 來得更好,因為有更好的的檔案權限控管,以及保留檔案屬性還有 Access Control Lists (ACLs). [1]

只要執行一行指令

使用 root 權限, 執行:

# rsync -aAXv /* /path/to/backup/folder --exclude={/dev/*,/proc/*,/sys/*,/tmp/*,/run/*,/mnt/*,/media/*,/lost+found}

如果你想要知道為什麼這些目錄被排除在外,你可以閱讀下一段的資訊。

Note: 如果你是重度使用 hardlinks 的使用者,你也許會想要使用 rsync -H 這個參數,在 /usr 的目錄中有許多的 hard links 當你使用這個參數後,將可以節省較多的備份空間。
Note: 如果你計劃將系統備份到 /mnt/media 以外的地方,別忘了把他加入 --exclude 的清單中,以免造成無窮迴圈。
Note: 你也許會想要使用 rsync --delete 的參數,如果你需要經常的備份在同一個目錄中的話,這個參數可以幫助你刪除多餘的項目。

使用 script

底下的 script 也是提供一樣的備份方法,在備份的同時仍舊會保留 symbolic links, devices, permissions and ownerships, 以及其他的檔案屬性。你可以將你想要除外的部份放在 --exclude 的字串裏面。如果你想要瞭解更多,你可以參考 man rsyncman date

Note: 如果你計劃將系統備份到 /mnt/media 以外的地方,別忘了把他加入 --exclude 的清單中,以免造成無窮迴圈。
Note: 你也許會想要使用 rsync --delete 的參數,如果你需要經常的備份在同一個目錄中的話,這個參數可以幫助你刪除多餘的項目。
$ cd ~/Scripts
$ nano backup.sh
#!/bin/sh

if [ $# -lt 1 ]; then 
    echo "No destination defined. Usage: $0 destination" >&2
    exit 1
elif [ $# -gt 1 ]; then
    echo "Too many arguments. Usage: $0 destination" >&2
    exit 1
elif [ ! -d "$1" ]; then
   echo "Invalid path: $1" >&2
   exit 1
elif [ ! -w "$1" ]; then
   echo "Directory not writable: $1" >&2
   exit 1
fi

case "$1" in
  "/mnt") ;;
  "/mnt/"*) ;;
  "/media") ;;
  "/media/"*) ;;
  *) echo "Destination not allowed." >&2 
     exit 1 
     ;;
esac

START=$(date +%s)
rsync -aAXv /* $1 --exclude={/dev/*,/proc/*,/sys/*,/tmp/*,/run/*,/mnt/*,/media/*,/lost+found,/var/lib/pacman/sync/*}
FINISH=$(date +%s)
echo "total time: $(( ($FINISH-$START) / 60 )) minutes, $(( ($FINISH-$START) % 60 )) seconds" | tee $1/"Backup from $(date '+%A, %d %B %Y, %T')"
$ chmod +x backup.sh
Note: /dev/proc/sys/tmp/run 這些目錄被除外的原因,是因為這些目錄都會在開機的時候被產生出來,/lost+found 則是由 filesystem 來自己產出的。對 Arch Linux 來說,/var/lib/pacman/sync/* 是可以被除外的。這可以節省不少備份時間。這裏面的檔案放的都是所有 package 的描述,而我們可以透過pacman -Syu 來自動產生出來。而 /var/log/journal/* 也可以不用備份,這些都只是 systemd logs。你可能還想要排除 /home/*/.thumbnails/*/home/*/.mozilla/firefox/*.default/Cache/*/home/*/.cache/chromium/*

備份是很容易的事。

只要你的系統可以正常運作,打開 terminal 並且使用 root 身份執行這個 script 即可:

# /home/user/Scripts/backup.sh /some/destination

(將 user 置換成你自己的 username )

你也可以置換 $1 成你想要的目的地位址,並使用 root 的身份來執行它:

# backup.sh

修改開機需要的相關檔案

在備份有開機磁區的的檔案系統時,常常會因為設定錯誤而導致系統無法正常開機,如果你因為要將系統備份到另外一個磁區或者磁碟,而且你也需要讓它能夠開機,你可以透過修改 /etc/fstab 以及更新你的 bootloader 的設定檔,來解決這個問題。

更新 fstab

在重開機之前你必須先修改備份後的系統的 fstab 來讓它能夠讀取到變更後的磁區:

# nano /path/to/backup/etc/fstab
tmpfs        /tmp          tmpfs     nodev,nosuid             0   0

/dev/sda1    /boot         ext2      defaults                 0   2
/dev/sda5    none          swap      defaults                 0   0
/dev/sda6    /             ext4      defaults                 0   1
/dev/sda7    /home         ext4      defaults                 0   2

因為 rsync 將整個磁碟都備份過來,所以所有原本的 sda 掛載點,在重開機後會因為找不到開機檔而出錯,所以我們必須將掛載點更改成新的裝置,像是把 /boot 掛載點的 sda 更改成 sdb:

# nano /path/to/backup/etc/fstab
tmpfs        /tmp          tmpfs     nodev,nosuid             0   0

/dev/sdb1    /             ext4      defaults                 0   1

注意裝置名稱與檔案系統的類別,不要設錯了。

更新 bootloader 的設定檔

這一段主要是告訴你如何從你備份的磁區、磁碟開機。

如果你使用的是 Syslinux,你只需要將原本的開機磁區指定到新的磁區上即可:

Tip: 在修改 syslinux.cfg 前,你也可以暫時性的修改開機選單,只要你在開機選單出現時按下 Tab 鍵,你就可以暫時的修改裏面的資訊,以便測試備份的磁區是否真的可用。
# nano /boot/syslinux/syslinux.cfg

如果你連開機磁區都想換到新的磁區上,你可以下這個指令:

# syslinux-install_update -i -a -m -c /mnt/backup
Note:
  • -i (安裝檔案)
  • -a (將磁區標記為開機磁區)
  • -m (安裝 MBR boot code)
  • -c (Chroot install (ex: -c /mnt))

如果你使用的是 GRUB,建議你使用指令自動產生 grub.cfg 設定檔:

# pacman -S os-prober
# grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

當然你也可以檢查設定檔是否正確,檔案在 /boot/grub/grub.cfg。確認 UUID 是否是新的磁區,不然他仍舊會使用舊的磁區來開機。

第一次開機

重開你的電腦,並且在 bootloader 選單中選擇正確的項目,於是將會第一次載入你的系統。系統將會重新檢查你的你的 / 並且產出其他相對應的檔案。

現在你可以重新編輯 /etc/fstab 來去增加之前被你移除掉的磁區和掛載點。

如果你將資料從 HDD 轉換到 SSD (固態硬碟),別忘了啟動 TRIM。也別忘了使用 HDD 和 tmpfs 掛載點來降低 SSD 損害。- 可參考 Relocate files to tmpfsTips for Minimizing SSD Read & Writes[broken link: invalid section].

Note: 你可能需要再次重開機來讓服務可以被正常的運作。 如果你的 pulseaudio沒有辦法被正常的載入。 可以嘗試 restart dbus.service 來讓它正常。

延伸閱讀

  1. Howto – local and remote snapshot backup using rsync with hard links Includes file deduplication with hard-links, MD5 integrity signature, 'chattr' protection, filter rules, disk quota, retention policy with exponential distribution (backups rotation while saving more recent backups than older)