Linux 系统备份与恢复
1. 实验介绍
1.1 实验内容
在本节实验中，我们将带领大家了解 Linux 系统备份和恢复的一些基础知识。
注意：在本节内容中，限于实验环境的限制，对于 dump，restore 等内容无法在实验楼的环境中进行完整的操作和演示，希望大家能够在本地的 Linux 中进行使用 dump/restore 以及 dd 命令挂载交换分区的实验测试。
1.2 实验知识点
- 完备和增量备份
- dump/restore
- tar
- dd
2. 备份
2.1 概述
几乎所有的备份工具都支持两种不同的备份类型：完整备份和增量备份。
对于完整备份而言，包含的是一个文件系统的全部内容，而增量备份只包括相对于上一次备份之后，发生变化的文件。
2.2 dump
Linux dump 命令用于备份文件系统。对于 GNU 版本的 dump 来说，默认支持的是 ext2/3/4 文件系统的备份。如果需要备份 其它文件系统，需要下载指定版本的 dump。
在当前实验环境中，需要安装 dump，使用如下命令：
$ sudo apt-get install dump
在使用 dump 命令的时候，需要指定一个备份级别。对于当前的 dump 程序最多支持 0~9 级备份。在最新的版本中已经没有这个限制。
对于 dump 的备份等级为 0 时，将会把整个文件系统进行备份，称为 完整备份。而 1 则是相对与备份等级为 0 时所有修改的文件进行备份，这时备份方式被称为 增量备份。
下面我们简单介绍一些常用的参数：
- -level# 指定备份等级，例如 -0 备份整个文件系统
- -f 指定备份设备
- -n 当备份工作需要管理员介入时，向所有 "operator" 群组中的使用这发出通知
- -T 指定备份的时间
将当前系统的整个文件系统进行备份，即 / 目录，备份到 /home/test.dump 中：
$ sudo dump -0 -f /home/test/dump /
进入到 /home 目录下，我们可以看到对应的备份文件：
$ cd /home
$ ls
$ file test.dump
3. 恢复
3.1 概述
从备份的文件中提取文件，我们称为恢复，而对于恢复而言，也可以指定仅恢复一小部分文件和恢复整个文件系统
3.2 restore
与 dump 命令对应的命令为 restore，在安装了 dump 后，就可以使用 restore 命令了。
restore 命令有几种常用的模式，并且不能混用，下面简单说明：
- -C 比较备份的内容与当前实际的内容的区别
- -i 交互模式，可以仅还原部分内容
- -r 还原整个文件系统
- -t 可以查看备份的内容
除了几种模式外，还有一些其它的参数，将会通过实例介绍。
例如，我们可以通过 -C 参数来比较备份的文件系统与当前文件系统的区别。
# -f 指定备份文件，-D 指定需要比较的文件系统
$ sudo restore -C -f test.dump -D /
运行结果如下所示：
此时，我们将备份的内容进行恢复，使用如下命令（不建议运行，参考示例运行截图）
# -T 指定需要恢复的路径
$ sudo restore -r -f test.dump -T /home
如下所示，进行恢复后，查看 /home 目录为：
除了恢复整个文件系统，我们还可以仅恢复部分文件，例如，我在 /home 目录下创建了一个文件，进行增量备份后，然后将其删除，通过备份文件将其恢复：
# 创建示例文件
sudo touch shiyanlou.txt
# 进行增量备份
sudo dump -1 -f /test1.dump /
# 删除示例文件
sudo rm shiyanlou.txt
# 部分恢复
sudo restore -i -f test1.dump
如下所示，部分恢复的运行截图：
4. 其它备份工具
4.1 概述
在大多数时候，对于一个 Linux 系统来讲，并不是所有的内容都是需要备份。有些时候我们只需要对于一些关键数据进行备份。
例如 /tmp 临时目录，这里面的数据我们是没有必要去备份的。而对于需要备份的数据可能会根据时间的情况有所不同，例如，当前系统主要提供的是数据库存储等服务，那么重要的就是你的数据库文件，以及一些重要的配置信息。
而对于仅仅备份部分内容，这里我们将不再介绍使用 dump 工具进行操作，介绍一些其它的内容
4.2 tar
tar 命令在前面的课程中我们就已经简单介绍过，tar 是用于创建文件档案的命令行工具，也用于备份文件。
具体的用法可以参考先前的实验内容。
tar 命令也可以进行 增量备份，这里我们当前用户 shiyanlou 的用户目录的内容进行简单示例。
进行增量备份时 tar 命令需要使用到文件查找章节中并未介绍的 -g 参数。
- -g 或者 --listed-incremental 参数指示 tar 进行增量归档操作，并且将额外的元数据存储在快照文件中，而此文件的作用是记录上次归档以来，哪些文件被更改，添加或者删除，以便下一次增量备份时将只包含已经修改的文件。
如下所示，当前 /home/shiyanlou 目录下的内容：
这时，我们将 /home/shiyanlou/Desktop 目录的内容进行增量备份
# 查看 Destop 的内容
$ ls Desktop
# 如下所示， -g 指定快照文件，-c 指示建立归档，-f 指定归档文件名称，-v 显示详情
$ sudo tar -c -v -f shiyanlou.tar -g metadata /home/shiyanlou/Desktop
执行命令后，当前 /home/shiyanlou 目录会有对应的归档文件和快照文件。
此时，在快照文件创建时，为 0 级备份。在上图中的提示信息，tar：从成员名中删除开头的"/"，代表的意思是对于一个完整路径 /home/shiyanlou/… 而言，在保存时，将会删除掉开头的 / ，即为 home/shiyanlou/…。这是为了在恢复文件时不会与根目录冲突。
接下来我们在 /home/shiyanlou/Desktop 目录中创建两个测试文件，进行增量备份，命令如下所示：
# 创建测试文件
$ touch /home/shiyanlou/Desktop/test1.txt /home/shiyanlou/Desktop/test2.txt
# 查看创建的测试文件
$ ls Desktop
# 创建增量备份
$ sudo tar -c -v -f shiyanlou2.tar -g metadata /home/shiyanlou/Desktop
$ ls
命令执行结束后，上图中的 shiynalou2.tar 则为相对于 shiyanlou1.tar 的增量备份。即包含创建的两个测试文件。最后，我们可以还原 shiyanlou2.tar 的内容，来确认这一结果。
$ sudo tar -xvf shiyanlou2.tar
如下所示，在最后我们可以看到刚刚创建的测试文件出现：
需要注意的是，在进行备份的时候，会保存文件的完整路径（但并未包含 /），所以在解压文件后，会包含 test1.txt 和 test2.txt 的完整路径。
4.3 dd
Linux dd 命令是用于复制和转换文件。利用 dd 命令我们可以复制文件系统，这里我们只是简单介绍 dd 命令的使用。
dd 命令默认从标准输入读取，并且输出到标准输入。但是可以通过 if 和 of 分别重定向输入和输出到文件。
如下示例，我们将 /etc/hosts 复制到当前目录下的 hosts 中，就可以使用：
$ sudo dd if=/etc/hosts of=hosts
而对于复制文件系统，只需要将 if= 的参数修改为 dev 下对应文件系统的设备即可。
除此之外，对于 dd 命令，有时我们还用于临时创建 swap 交换分区。命令如下：
$ sudo dd if=/dev/zero of=test_swap bs=1M count=1024
$ sudo mkswap test_swap
# 在线环境中不能启用交换分区，这个命令无须输入
$ sudo swapon test_swap
dd 命令可以使用 bs 设置输入输出块的大小，而 count 则是复制对应数目的块。这里的 /dev/zero 在 Linux 中属于一个特殊的文件，对应的有 /dev/null。/dev/zero 会不断输出 of=0，即为 空，而对应的 /dev/null 会将所有重定向到 /dev/null 的输出全部抛弃。对于上面的命令而言，则是通过 /dev/zero 复制创建一个文件大小为 1M*1024=1024M=1G 的名为 test_swap 的空文件。
5. 总结
本节内容中，我们介绍了完整备份和增量备份的区别，并通过一些命令来让大家了解增量备份的构建流程。限于实验环境，关于具体的演示用例并不多，希望大家能够自己多去扩展练习。