系统备份与恢复

备份基础概念

1. 备份类型

完全备份 (Full Backup)

# 备份所有数据
# 优点：恢复简单快速
# 缺点：占用空间大，时间长

# 示例：完全备份
tar -czf /backup/full_backup_$(date +%Y%m%d).tar.gz /home /etc /var/www

增量备份 (Incremental Backup)

# 只备份自上次备份以来的变化
# 优点：备份快速，占用空间小
# 缺点：恢复复杂，需要所有增量备份

# 示例：增量备份
find /home -newer /backup/last_backup.timestamp -type f | tar -czf /backup/incremental_$(date +%Y%m%d).tar.gz -T -
touch /backup/last_backup.timestamp

差异备份 (Differential Backup)

# 备份自上次完全备份以来的所有变化
# 优点：恢复相对简单
# 缺点：备份文件逐渐增大

# 示例：差异备份
find /home -newer /backup/full_backup.timestamp -type f | tar -czf /backup/differential_$(date +%Y%m%d).tar.gz -T -

2. 备份策略

3-2-1备份策略

# 3份数据副本
# 2种不同的存储介质
# 1份异地备份

# 实施示例
# 本地磁盘备份
# 网络存储备份
# 云存储备份

备份频率规划

# 关键数据：每日备份
# 重要数据：每周备份
# 一般数据：每月备份
# 系统配置：变更时备份

文件和目录备份

1. tar命令备份

基本tar备份

# 创建压缩备份
tar -czf backup.tar.gz /path/to/backup

# 创建未压缩备份
tar -cf backup.tar /path/to/backup

# 排除特定文件
tar -czf backup.tar.gz --exclude='*.log' --exclude='*.tmp' /path/to/backup

# 备份多个目录
tar -czf backup.tar.gz /etc /home /var/www

# 显示备份进度
tar -czf backup.tar.gz /path/to/backup --verbose

# 验证备份完整性
tar -tzf backup.tar.gz

高级tar选项

# 增量备份
tar -czf backup_level0.tar.gz -g snapshot.file /home
tar -czf backup_level1.tar.gz -g snapshot.file /home

# 基于时间的备份
tar -czf backup.tar.gz --newer-mtime='2024-01-01' /home

# 保留权限和属性
tar -czf backup.tar.gz --preserve-permissions --preserve-order /home

# 分卷备份
tar -czf - /large/directory | split -b 1G - backup.tar.gz.

2. rsync同步备份

基本rsync使用

# 本地同步
rsync -av /source/ /destination/

# 远程同步
rsync -av /source/ user@remote:/destination/
rsync -av user@remote:/source/ /destination/

# 删除目标中不存在的文件
rsync -av --delete /source/ /destination/

# 排除文件
rsync -av --exclude='*.log' --exclude='*.tmp' /source/ /destination/

# 显示进度
rsync -av --progress /source/ /destination/

rsync高级选项

# 压缩传输
rsync -avz /source/ user@remote:/destination/

# 限制带宽
rsync -av --bwlimit=1000 /source/ /destination/

# 保留硬链接
rsync -avH /source/ /destination/

# 只同步更新的文件
rsync -avu /source/ /destination/

# 备份被替换的文件
rsync -av --backup --backup-dir=/backup/old /source/ /destination/

3. 自动化备份脚本

完整备份脚本

#!/bin/bash
# 自动化备份脚本

# 配置变量
BACKUP_SOURCE="/home /etc /var/www"
BACKUP_DEST="/backup"
DATE=$(date +%Y%m%d_%H%M%S)
BACKUP_FILE="full_backup_$DATE.tar.gz"
LOG_FILE="/var/log/backup.log"
RETENTION_DAYS=30

# 创建备份目录
mkdir -p $BACKUP_DEST

# 记录开始时间
echo "$(date): 开始备份" >> $LOG_FILE

# 执行备份
tar -czf $BACKUP_DEST/$BACKUP_FILE $BACKUP_SOURCE 2>>$LOG_FILE

# 检查备份结果
if [ $? -eq 0 ]; then
    echo "$(date): 备份成功 - $BACKUP_FILE" >> $LOG_FILE
    
    # 验证备份完整性
    tar -tzf $BACKUP_DEST/$BACKUP_FILE >/dev/null 2>&1
    if [ $? -eq 0 ]; then
        echo "$(date): 备份验证成功" >> $LOG_FILE
    else
        echo "$(date): 备份验证失败" >> $LOG_FILE
    fi
else
    echo "$(date): 备份失败" >> $LOG_FILE
    exit 1
fi

# 清理旧备份
find $BACKUP_DEST -name "full_backup_*.tar.gz" -mtime +$RETENTION_DAYS -delete
echo "$(date): 清理完成，保留 $RETENTION_DAYS 天内的备份" >> $LOG_FILE

# 发送通知邮件
echo "备份完成: $BACKUP_FILE" | mail -s "备份报告" admin@example.com

echo "$(date): 备份任务完成" >> $LOG_FILE

增量备份脚本

#!/bin/bash
# 增量备份脚本

BACKUP_SOURCE="/home"
BACKUP_DEST="/backup/incremental"
DATE=$(date +%Y%m%d_%H%M%S)
SNAPSHOT_FILE="/backup/snapshot.file"
LOG_FILE="/var/log/incremental_backup.log"

mkdir -p $BACKUP_DEST

# 检查是否存在快照文件
if [ ! -f $SNAPSHOT_FILE ]; then
    echo "$(date): 执行首次完全备份" >> $LOG_FILE
    tar -czf $BACKUP_DEST/full_$DATE.tar.gz -g $SNAPSHOT_FILE $BACKUP_SOURCE
else
    echo "$(date): 执行增量备份" >> $LOG_FILE
    tar -czf $BACKUP_DEST/inc_$DATE.tar.gz -g $SNAPSHOT_FILE $BACKUP_SOURCE
fi

if [ $? -eq 0 ]; then
    echo "$(date): 增量备份成功" >> $LOG_FILE
else
    echo "$(date): 增量备份失败" >> $LOG_FILE
fi

系统备份

1. 系统镜像备份

使用dd创建系统镜像

# 创建完整磁盘镜像
sudo dd if=/dev/sda of=/backup/system_image.img bs=4M status=progress

# 压缩镜像
sudo dd if=/dev/sda bs=4M | gzip > /backup/system_image.img.gz

# 创建分区镜像
sudo dd if=/dev/sda1 of=/backup/boot_partition.img bs=4M

# 通过网络备份
sudo dd if=/dev/sda bs=4M | ssh user@backup-server 'cat > /backup/system_image.img'

使用clonezilla

# 安装clonezilla
sudo apt install clonezilla

# 创建系统镜像 (通常使用Live CD)
# 1. 启动Clonezilla Live CD
# 2. 选择设备到镜像模式
# 3. 选择源磁盘和目标位置
# 4. 开始克隆过程

2. 文件系统快照

LVM快照

# 创建LVM快照
sudo lvcreate -L 1G -s -n home_snapshot /dev/vg0/home

# 挂载快照
sudo mkdir /mnt/snapshot
sudo mount /dev/vg0/home_snapshot /mnt/snapshot

# 备份快照
tar -czf /backup/home_snapshot_$(date +%Y%m%d).tar.gz -C /mnt/snapshot .

# 清理快照
sudo umount /mnt/snapshot
sudo lvremove /dev/vg0/home_snapshot

Btrfs快照

# 创建Btrfs快照
sudo btrfs subvolume snapshot /home /home/.snapshots/$(date +%Y%m%d_%H%M%S)

# 列出快照
sudo btrfs subvolume list /home

# 删除快照
sudo btrfs subvolume delete /home/.snapshots/snapshot_name

3. 数据库备份

MySQL备份脚本

#!/bin/bash
# MySQL自动备份脚本

DB_USER="backup_user"
DB_PASS="backup_password"
BACKUP_DIR="/backup/mysql"
DATE=$(date +%Y%m%d_%H%M%S)
RETENTION_DAYS=7

mkdir -p $BACKUP_DIR

# 获取所有数据库列表
DATABASES=$(mysql -u$DB_USER -p$DB_PASS -e "SHOW DATABASES;" | grep -Ev "(Database|information_schema|performance_schema|mysql|sys)")

# 备份每个数据库
for db in $DATABASES; do
    echo "备份数据库: $db"
    mysqldump -u$DB_USER -p$DB_PASS --single-transaction --routines --triggers $db > $BACKUP_DIR/${db}_$DATE.sql
    
    if [ $? -eq 0 ]; then
        gzip $BACKUP_DIR/${db}_$DATE.sql
        echo "数据库 $db 备份成功"
    else
        echo "数据库 $db 备份失败"
    fi
done

# 清理旧备份
find $BACKUP_DIR -name "*.sql.gz" -mtime +$RETENTION_DAYS -delete

远程备份

1. SSH远程备份

使用scp备份

# 备份到远程服务器
scp -r /important/data/ user@backup-server:/backup/

# 从远程服务器备份
scp -r user@remote-server:/important/data/ /local/backup/

# 使用密钥认证
scp -i ~/.ssh/backup_key -r /data/ user@backup-server:/backup/

使用rsync远程备份

# 远程同步备份
rsync -avz -e ssh /local/data/ user@backup-server:/backup/data/

# 使用特定端口
rsync -avz -e "ssh -p 2222" /local/data/ user@backup-server:/backup/

# 远程备份脚本
#!/bin/bash
REMOTE_HOST="backup-server"
REMOTE_USER="backup"
REMOTE_PATH="/backup/$(hostname)"
LOCAL_PATHS="/home /etc /var/www"

for path in $LOCAL_PATHS; do
    rsync -avz --delete -e ssh $path/ $REMOTE_USER@$REMOTE_HOST:$REMOTE_PATH$(basename $path)/
done

2. 云存储备份

AWS S3备份

# 安装AWS CLI
sudo apt install awscli

# 配置AWS凭证
aws configure

# 上传备份到S3
aws s3 cp /backup/backup.tar.gz s3://my-backup-bucket/

# 同步目录到S3
aws s3 sync /backup/ s3://my-backup-bucket/backups/

# S3备份脚本
#!/bin/bash
BACKUP_FILE="/backup/backup_$(date +%Y%m%d).tar.gz"
S3_BUCKET="s3://my-backup-bucket"

# 创建备份
tar -czf $BACKUP_FILE /home /etc

# 上传到S3
aws s3 cp $BACKUP_FILE $S3_BUCKET/

# 删除本地备份
rm $BACKUP_FILE

Google Cloud Storage备份

# 安装gsutil
curl https://sdk.cloud.google.com | bash

# 认证
gcloud auth login

# 上传备份
gsutil cp /backup/backup.tar.gz gs://my-backup-bucket/

# 同步目录
gsutil -m rsync -r /backup/ gs://my-backup-bucket/backups/

系统恢复

1. 文件恢复

从tar备份恢复

# 查看备份内容
tar -tzf backup.tar.gz

# 恢复所有文件
tar -xzf backup.tar.gz -C /

# 恢复特定文件
tar -xzf backup.tar.gz -C / etc/passwd etc/shadow

# 恢复到指定目录
tar -xzf backup.tar.gz -C /restore/

# 恢复时保留权限
tar -xzf backup.tar.gz --preserve-permissions -C /

从rsync备份恢复

# 恢复文件
rsync -av /backup/home/ /home/

# 从远程备份恢复
rsync -av user@backup-server:/backup/home/ /home/

# 恢复特定文件
rsync -av /backup/etc/passwd /etc/

2. 系统镜像恢复

使用dd恢复系统

# 恢复完整磁盘
sudo dd if=/backup/system_image.img of=/dev/sda bs=4M status=progress

# 恢复压缩镜像
gunzip -c /backup/system_image.img.gz | sudo dd of=/dev/sda bs=4M

# 恢复分区
sudo dd if=/backup/boot_partition.img of=/dev/sda1 bs=4M

3. 数据库恢复

MySQL恢复

# 恢复单个数据库
mysql -u root -p database_name < backup.sql

# 恢复压缩备份
gunzip < backup.sql.gz | mysql -u root -p database_name

# 恢复所有数据库
mysql -u root -p < all_databases.sql

# 恢复脚本
#!/bin/bash
DB_USER="root"
DB_PASS="password"
BACKUP_FILE="$1"
DB_NAME="$2"

if [ -z "$BACKUP_FILE" ] || [ -z "$DB_NAME" ]; then
    echo "用法: $0 <备份文件> <数据库名>"
    exit 1
fi

# 创建数据库
mysql -u$DB_USER -p$DB_PASS -e "CREATE DATABASE IF NOT EXISTS $DB_NAME;"

# 恢复数据
if [[ $BACKUP_FILE == *.gz ]]; then
    gunzip < $BACKUP_FILE | mysql -u$DB_USER -p$DB_PASS $DB_NAME
else
    mysql -u$DB_USER -p$DB_PASS $DB_NAME < $BACKUP_FILE
fi

echo "数据库 $DB_NAME 恢复完成"

灾难恢复

1. 灾难恢复计划

恢复时间目标 (RTO)

# 定义系统恢复时间要求
# 关键系统：1小时内恢复
# 重要系统：4小时内恢复
# 一般系统：24小时内恢复

恢复点目标 (RPO)

# 定义数据丢失容忍度
# 关键数据：最多丢失15分钟数据
# 重要数据：最多丢失1小时数据
# 一般数据：最多丢失24小时数据

2. 系统恢复流程

紧急恢复步骤

#!/bin/bash
# 紧急系统恢复脚本

echo "开始紧急系统恢复..."

# 1. 评估损坏程度
echo "评估系统损坏程度..."
df -h
mount | grep "^/dev"

# 2. 挂载备份存储
echo "挂载备份存储..."
mount /dev/sdb1 /mnt/backup

# 3. 恢复关键配置文件
echo "恢复关键配置文件..."
tar -xzf /mnt/backup/config_backup.tar.gz -C / etc/passwd etc/shadow etc/group etc/sudoers

# 4. 恢复系统服务配置
echo "恢复系统服务配置..."
tar -xzf /mnt/backup/services_backup.tar.gz -C / etc/systemd etc/nginx etc/apache2

# 5. 恢复用户数据
echo "恢复用户数据..."
rsync -av /mnt/backup/home/ /home/

# 6. 恢复数据库
echo "恢复数据库..."
systemctl start mysql
mysql -u root -p < /mnt/backup/database_backup.sql

# 7. 重启关键服务
echo "重启关键服务..."
systemctl restart nginx
systemctl restart mysql
systemctl restart ssh

echo "紧急恢复完成，请验证系统功能"

3. 备份验证

备份完整性验证

#!/bin/bash
# 备份验证脚本

BACKUP_DIR="/backup"
LOG_FILE="/var/log/backup_verification.log"
DATE=$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S')

echo "[$DATE] 开始备份验证" >> $LOG_FILE

# 验证tar备份
for backup in $BACKUP_DIR/*.tar.gz; do
    if [ -f "$backup" ]; then
        echo "验证备份: $backup"
        tar -tzf "$backup" >/dev/null 2>&1
        if [ $? -eq 0 ]; then
            echo "[$DATE] $backup 验证成功" >> $LOG_FILE
        else
            echo "[$DATE] $backup 验证失败" >> $LOG_FILE
        fi
    fi
done

# 验证数据库备份
for db_backup in $BACKUP_DIR/*.sql.gz; do
    if [ -f "$db_backup" ]; then
        echo "验证数据库备份: $db_backup"
        gunzip -t "$db_backup" 2>/dev/null
        if [ $? -eq 0 ]; then
            echo "[$DATE] $db_backup 验证成功" >> $LOG_FILE
        else
            echo "[$DATE] $db_backup 验证失败" >> $LOG_FILE
        fi
    fi
done

echo "[$DATE] 备份验证完成" >> $LOG_FILE

自动化备份管理

1. 定时备份任务

crontab配置

# 编辑crontab
crontab -e

# 每日凌晨2点执行完全备份
0 2 * * * /usr/local/bin/full_backup.sh

# 每4小时执行增量备份
0 */4 * * * /usr/local/bin/incremental_backup.sh

# 每周日执行系统备份
0 3 * * 0 /usr/local/bin/system_backup.sh

# 每月1号清理旧备份
0 4 1 * * /usr/local/bin/cleanup_old_backups.sh

2. 备份监控

备份状态监控脚本

#!/bin/bash
# 备份状态监控

BACKUP_DIR="/backup"
ALERT_EMAIL="admin@example.com"
MAX_AGE_HOURS=25

# 检查最新备份时间
latest_backup=$(find $BACKUP_DIR -name "*.tar.gz" -type f -printf '%T@ %p\n' | sort -n | tail -1 | cut -d' ' -f2-)
if [ -z "$latest_backup" ]; then
    echo "错误：未找到备份文件" | mail -s "备份告警" $ALERT_EMAIL
    exit 1
fi

# 检查备份文件年龄
backup_age=$(find $BACKUP_DIR -name "*.tar.gz" -type f -mtime -1 | wc -l)
if [ $backup_age -eq 0 ]; then
    echo "警告：超过24小时未执行备份" | mail -s "备份告警" $ALERT_EMAIL
fi

# 检查备份文件大小
backup_size=$(du -sh "$latest_backup" | cut -f1)
echo "最新备份: $latest_backup ($backup_size)"

总结

系统备份与恢复要点：

备份策略：制定合适的备份策略，实施3-2-1原则
自动化：使用脚本自动化备份过程，减少人为错误
验证测试：定期验证备份完整性，测试恢复流程
远程备份：实施异地备份，防范本地灾难
监控告警：建立备份监控机制，及时发现问题
文档记录：详细记录备份和恢复流程
定期演练：定期进行灾难恢复演练

下一课预告

在下一课中，我们将进行Linux运维实战，包括：

综合运维场景
故障排除实例
性能优化案例
最佳实践总结

💡 小贴士：备份是数据安全的最后一道防线。建议定期测试备份和恢复流程，确保在真正需要时能够快速有效地恢复系统和数据。

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系统备份与恢复

备份基础概念

1. 备份类型

完全备份 (Full Backup)

增量备份 (Incremental Backup)

差异备份 (Differential Backup)

2. 备份策略

3-2-1备份策略

备份频率规划

文件和目录备份

1. tar命令备份

基本tar备份

高级tar选项

2. rsync同步备份

基本rsync使用

rsync高级选项

3. 自动化备份脚本

完整备份脚本

增量备份脚本

系统备份

1. 系统镜像备份

使用dd创建系统镜像

使用clonezilla

2. 文件系统快照

LVM快照

Btrfs快照

3. 数据库备份

MySQL备份脚本

远程备份

1. SSH远程备份

使用scp备份

使用rsync远程备份

2. 云存储备份

AWS S3备份

Google Cloud Storage备份

系统恢复

1. 文件恢复

从tar备份恢复

从rsync备份恢复

2. 系统镜像恢复

使用dd恢复系统

3. 数据库恢复

MySQL恢复

灾难恢复

1. 灾难恢复计划

恢复时间目标 (RTO)

恢复点目标 (RPO)

2. 系统恢复流程

紧急恢复步骤

3. 备份验证

备份完整性验证

自动化备份管理

1. 定时备份任务

crontab配置

2. 备份监控

备份状态监控脚本

总结

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