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dsnap-sync

Über

dsnap-sync ist konzipiert, um Backups für btrfs formatierte Dateisysteme durchzuführen. Es bedient sich der von btrfs bereitgestellten Snapshot Funktionalität und kombiniert diese mit den Management-Funktionen von snapper.

dsnap-sync erstellt die Sicherungen als btrfs-Snapshots auf einem Ziel-Gerät. Hierzu muss das Gerät zunächst mit btrfs formatiert werden. Anschließend wird es im Betriebssystem bereitgestellt. Das unterstützte Ziel-Medium ist entweder eine USB Festplatte, oder auch ein automatisch eingelinktes RAID System auf einem entfernten Host. Wenn möglich wird der Sicherungs-Prozess nur die inkrementellen Veränderungen im Snapshot auf das Ziel-Gerät übertragen. Bei Sicherungen auf einem entfernten Host wird die Übertragung mittels ssh gesichert.

Mit Blick auf Portabilität und Ressourcen-Schonung wurde dsnap-syncals Posix Shell Script implementiert (dash). Es unterstützt sowohl interaktive als auch zeitgesteuerte Sicherungs-Prozesse. Zeitgesteuerte Sicherungen sollten als systemd Einheiten (service- und timer-units) implementiert werden. Für Details wird auf den Beispiel-Abschnitt verweisen.

Sicherungs-Prozess

Für einen Sicherungs-Prozess dsnap-sync wird in der Standardkonfiguration alle definierten snapper Konfigurationen des Quell-Systems einbeziehen. Wenn Sie individuelle Sicherungs-Prozesse je snapper Konfiguration preferieren, können sie eigenständige systemd-units definieren, oder dsnap-sync interaktiv aufrufen und nur auf die gewünschte snapper Konfiguration referenzieren (Option: -c oder --config).

Für jede ausgewählte snapper Konfiguration wird dsnap-sync

• die Ziel-Geräte Informationen anzeigen/auswählen
• die eigentliche Sicherung ausführen (Verarbeitung für backupdir, snapper Strukturen, btrfs send / btrfs recieve)
• abschließende Sicherungs-Arbeiten ausführen (Aktualisierung der snapper Metadata für jeden Quell- und Ziel-Snapshot)
• abschließende Aufräumarbeiten

Üblicherweise beschreiben artverwandte Tools diesen Prozess als Disk to Disk (d2d) Sicherung. Wenn möglich wird dsnap-sync die btrfs send / btrfs recieve Funktionen nutzen, um nur Veränderungen des Snapshots zur übertragen. Dabei vergleicht es Snapshot-Daten des Quell Systems mit Snapshot-Daten des Ziel Systems. Existiert eine gemeinsame Snapshot-ID auf beiden Systemen, wird dsnap-sync die btrfs send / btrfs receive Pipe vorbereiten und die Daten transferieren. Im Vergleich zu einer klassischen Voll-Sicherung verkürzt dies die benötigte Übertragungszeit erheblich.

Interaktive Sicherungen

Ein interkativer Sicherungsprozess wird Ihnen die Auswahl eines Ziel-Gerätes anbieten. Sie können dieses Ziel-Gerät mit Kommando-Zeilen Parametern vorauswählen. Um eine eindeutige Zuordung eines Ziel-Gerätes sicherzustellen, müssen sie entweder

• ein Paar aus btrfs UUID und SUBVOLID
• ein Target (hier: 'mount point')

auswählen. Damit ist dsnap-sync in der Lage Sicherungsprozesse zu unterscheiden, die als Quelle den gleichen Snapshot haben, jedoch auf unterschiedliche Ziele gesichert werden sollen. Als Beispiel sei angeführt, dass Projektdaten redundant auf voneinander unabhängige Ziel-Medien (Festplatten, Bänder) gesichert werden müssen.

Bevor dsnap-sync das eigentliche Backup durchführt, wird es Ihnen die Möglichkeit anbieten, einen Backup-Pfad (backudir) auszuwählen. Darüber hinaus werden Quell und Ziel Informationen ausgewiesen. Sie können die Aufforderung zur Bestätigung der Parameter über Kommandozeilen-Parameter unterdrücken (z.B --noconfirm, --batch).

Zeitgesteuerte Sicherungen

Eine zeitliche Steuerung von Sicherungs-Prozessen sollte über systemd-units definiert werden. Innerhalb der systemd.service Definition wird in der [Service] Sektion der ExecStart Parameter als dsnap-sync Aufruf mit allen gewünschten Optionen eingestellt. In Verbindung mit einer zugehörigen systemd.timer Definition sind sie in der Lage, unterschiedliche Ausführungszeiten mit selektierten Optionen umzusetzen. Für Details wird auf den Beispiel-Abschnitt verweisen.

Anforderungen

Neben der eigentlichen Posix Shell (e.g. dash), bedient sich dsnap-sync externer Tools, um die gewünschte Funktionalität bereitzustellen. Deren Verfügbarkeit wird zur Laufzeit überprüft. Folgende Tools werden verwendet:

• awk
• btrfs
• findmnt
• sed
• snapper

Optional können interaktive Rückmeldungen mit foldenen Tools ergänzt werden:

• notify-send
• pv

Installation

Aus den Quellen

dsnap-sync ist ein Shell Script. Daher ist keine Kompilierung erforderlich. Über ein Makefile wird die Installation an den richtigen Ziel-Pfad gesteuert.

# make install

Sollte Ihr System einen unüblichen Speicherort für die snapper Konfigurationen verwenden, kann der Pfad in einer Umgebungs-Variable für die Installation einbezogen werden (SNAPPER_CONFIG).

Arch Linux/Fedora/Gentoo:
# make SNAPPER_CONFIG=/etc/conf.d/snapper install

Debian/Ubuntu:
# make SNAPPER_CONFIG=/etc/default/snapper install

Die lokalen snapper Konfiguration werden um ein neues Template 'dsnap-sync' ergänzt.

Verwendung eines Distributions-Pakets

Wenn verfügbar können sie dsnap-sync als vorkonfiguriertes Paket installieren. Bitte verwenden sie hierzu den Betriebssystem eigenen Software Paket Manager.

Optionen

Usage: dsnap-sync [options]

  Options:
  -a, --automount <path>      start automount for given path to get a valid target mountpoint.
  -b, --backupdir <prefix>    backupdir is a relative path that will be appended to target backup-root
  -d, --description <desc>    Change the snapper description. Default: "latest incremental backup"
      --label-finished <desc> snapper description tagging successful jobs. Default: "dsnap-sync backup"
      --label-running <desc>  snapper description tagging active jobs. Default: "dsnap-sync in progress"
      --label-synced <desc>   snapper description tagging last synced jobs.
                              Default: "dsnap-sync last incremental"
      --color                 Enable colored output messages
  -c, --config <config>       Specify the snapper configuration to use. Otherwise will perform for each snapper
                              configuration. Can list multiple configurations within quotes, space-separated
                              (e.g. -c "root home").
      --config-postfix <name> Specify a postfix that will be appended to the destination snapper config name.
  -n, --noconfirm             Do not ask for confirmation for each configuration. Will still prompt for backup
      --batch                 directory name on first backup"
      --nonotify              Disable graphical notification (via dbus)
      --nopv                  Disable graphical progress output (disable pv)
  -r, --remote <address>      Send the snapshot backup to a remote machine. The snapshot will be sent via ssh.
                              You should specify the remote machine's hostname or ip address. The 'root' user
                              must be permitted to login on the remote machine.
  -p, --port <port>           The remote port.
  -s, --subvolid <subvlid>    Specify the subvolume id of the mounted BTRFS subvolume to back up to. Defaults to 5.
  -u, --uuid <UUID>           Specify the UUID of the mounted BTRFS subvolume to back up to. Otherwise will prompt."
                              If multiple mount points are found with the same UUID, will prompt user."
  -t, --target <target>       Specify the mountpoint of the BTRFS subvolume to back up to.
      --remote <address>      Send the snapshot backup to a remote machine. The snapshot will be sent via ssh. You
                              should specify the remote machine's hostname or ip address. The 'root' user must be
                              permitted to login on the remote machine.
      --dry-run               perform a trial run where no changes are made.
  -v, --verbose               Be more verbose on what's going on.
      --version		          show program version

Erster Sicherungslauf

Haben Sie bisher noch niemals auf ein Ziel-Gerät gesichert (first run), wird dsnap-sync für die Erstellung der notwendigen Ziel Dateisystem-Strukturen sorgen. Folgende Sicherungstypen werden unterschieden:

• btrfs-snapshots

  Dieser Sicherungstyp ist der Systemstandard. Bei einem btrfs-snapshot wird dsnap-sync verwendet, um bestehende snapper Konfigurationen der Quelle auf ein Ziel-Gerät zu synchronisieren. Auf dem Ziel-Gerät wird eine snapper Struktur falls erforderlich neu erstellt. Dies beinhaltet die Erstellung von Ziel-Dateisystem Pfaden, als auch die Erstellung der snapper Konfiguraktion unter Verwendung eines Templates (/etc/snapper/config-templates/dsnap-sync). Um eindeutige Namen bei der Nutzung von Konfiguration sicherzustellen, wird dsnap-sync den Host-Namen des Quell-Systems an den Konfigurationsname auf dem Ziel-System anhängen. Sie können dieses Verhalten durch eine Konfigurations-Option anpassen (--config-postfix).

  Folgende Parameter werden vom Template dsnap-sync an die aktive Konfiguration vererbt:

  • Neue Snapshots als Type 'single' markieren
  • Neue Snapshots mit dem Clean-Algorithmus 'timeline' markieren
  • die Konfigurationsoption 'CONFIG-TYPE=child' setzen
  • die Konfigurationsoption 'TIMELINE_CREATE=no' setzen
  • die Konfigurationsoption 'TIMELINE_CLEANUP=yes' setzen

  Bitte passen sie diese Einstellungen auf Ihre Bedürfnisse an.

• btrfs-clone

  Dieser Sicherungstyp ermöglicht die Duplizierung einer bereits existierenden snapper Konfiguration innerhalb eines Quell-Systems. Sinnvoll ist dies Funktionalität, wenn die auf dem Quell-System die gewählte snapper Konfiguration auf externe Festplatten archiviert werden sollen (disk-2-disk-2-disk). Auch diese Clone-Konfiguration kann anschließend über die snapper Management-Tools verwaltet werden. Das Ziel-Gerät muss daher zwingend ein btrfs Dateisystem bereitstellen.

• btrfs-archive

  Stellt das Ziel-Gerät kein btrfs Dateisystem bereit (e.g. ext4, xfs, ltofs tapes), kann der Sicherungstpy btrfs-archive angewendet werden.

  dsnap-sync wird anhand der Quell Snapshot-ID die Daten in ein gewöhnliches Unterverzeichnis kopieren. Dieses Stamm-Verzeichnis befindet sich unterhalb des Backup-Verzeichnisses auf dem Ziel-Gerät (target-subdirectory). Unterhalb des 'target-subdirectory' erstellt dsnap-sync in Analogie zur snapper Struktur:

  • der aktuelle btrfs Stream wird im Unterverzeichnis snapshot abgelegt
  • die Metadaten des Prozesses werden in der Datei info.xml abgelegt

  Steht ltfs zur Verfügung, ist ein Backup auf Bänder möglich. Hierbei wird ein Band durch ltfs vorbereitet und kann anschließend in das Dateisystem unter einem definierten Pfad eingebunden werden ('mount-point'). Eine dsnap-sync Sicherung auf diesen Pfad erfolgt über den Sicherungstyp btrfs-archive.

Automounter

dsnap-sync stellt alle verwendbaren btrfs Dateisysteme als Prozess- Ziele bereit. Da Festplatten mit großen Speicher-Kapazitäten heutzutage sehr preiswert angeboten werden, sind externe Festplatten als zusätzliche Sicherungsziele üblich. Werden dies externen Festplatten aber nicht während des Boot-Prozesses oder über dynamische Regeln eingebunden, können sie von dsnap-sync nicht in der Auswahl-Funktion angeboten senden. Es ist darüber hinaus durchaus sinnvoll, solche Festplatten nicht permanent einzubinden (z.B. um die Risiken eines Malware-Angriffs zu minimieren, der erreichbare Pfade verschlüsselt.)

Um externe Festplatten dynamisch mit einer persistenten Namens Syntax einzubinden, können sie als 'automountbare Geräte' definiert werden. Aktiviert wird der Automount-Prozess vor der Ziel-Auswahl zu aktivieren, kannn der 'Mount-Point' als Option beim dsnap-sync Aufruf übergeben werden (z.B: --automount /var/backups/archive-disk1). Der Abschnitt Automount des Beispiel Dokuments enthält weitere Details.

Mitarbeit

Hilfe ist sehr willkommen! Gerne könnt Ihr das Projekt forken und PR's einreichen, um neue Funktion zu implementieren oder Fehler zu bereinigen. Wenn Ihr an neuen Funktionen arbeiten wollt, schaut bitte auch in das TODO Dokument. Vielleicht findet Ihr dort auch Anregungen.

Ähnliche Projekte

dsnap-sync basiert auf dem ursprünglichen Code von Wes Barnetts. Als open-source war meine Intention, die Erweiterungen in das Projekt zurückfliessen zu lassen. Neben der Tatsache, dass diese Version bashisms eleminiert hat, sieht Wes sich leider zeitlich ausser Stande, den neuen Code in angemessener Art und Weise zu prüfen um ihn anschließende in snap-sync einzubinden. Jeder ist willkommen dies zu tun.

Bis dahin habe ich mich entschlossen, die Ergebnisse als Fork unter dem Namen dsnap-sync zu veröffentlichen. Die Namensämderung soll mögliche Verwechslungen vermeinden.

Lizenz

Diese Arbeit ist unter der Creative Common License 4.0 lizensiert.

© 2016, 2017 James W. Barnett; © 2017 - 2018 Ralf Zerres