Automatische Sicherung (Beispiel)

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Dies ist Beispiel und Anleitung für ein automatisches, rotierendes und inkrementelles Backup. Das hier verwendete Skript von Mike Rubbel baut auf dem rsync Befehl auf und sichert die Daten von /home. Systemd/Timers werden genutzt um das Backup täglich, wöchentlich und monatlich automatisch vorzunehmen.

Das Skript entstand 2004 und fand so viel Anklang, dass es in Perl übersetzt wurde und als rsnapshot Einzug in den Befehlspool von Linux hielt. Wer den Befehl diesem Skript vorzieht, kann auch diesen benutzen. Das Endergebnis dürfte jedoch gleich sein da beide rsync zum Speichern der Dateien einsetzen.

Hinweis: Da die Sicherung auf einer lokalen Festplatte stattfindet, kann sie weder bei Feuer noch bei einem Einbruch vor Datenverlust schützen. Auch wenn bislang Schädlinge mit Administrationsrechten auf Linux sehr unwahrscheinlich sind, muss hier auf diese Gefahr hingewiesen werden.

Als Backup im privaten Bereich leistet es aber gute Dienste. Durch das automatische Sichern stellen Festplattendefekte und versehentliches Löschen keine Gefahr mehr da. Durch das rotierende Verfahren hat man die Möglichkeit, auf mehrere gesicherte Dateiversionen zuzugreifen. Trotzdem bleibt die Datenmenge gering. Rsync speichert die Daten jeweils nur einmal physisch ab und erstellt die einzelnen Schichten mittels Hardlinks. Da die Daten nur ein mal kopiert werden, ist die Geschwindigkeit des backups hervorragend.

Anleitung

Die Sicherungs-Festplatte

Der Sicherungs-Datenträger sollte fest in den Rechner verbaut werden. Der Datenträger sollte ausreichent groß sein. Als Format eignet sich ext4. Fat Systeme unterstützen keine Hardlinks. Die folgenden Schritte sind als Beispiel zu verstehen. Auch kann statt der hier verwendeten Konsolenbefehlen zur Datenträgereinbindung, mit den GUI Programmen Gparted bzw. KDE Partitionsverwaltung gearbeitet werden.

Für die Einbindung externer Sicherung-Datenträger gibt die Seite Rdiff-backup Anregung.

Partitionieren

$ sudo fdisk -l #listet alle Datenträger auf. Hier muss man sich den betreffenden Laufwerksbuchstaben einprägen.

Bei den folgenden Befehl muss jeweils das X durch den Laufwerksbuchstaben der Sicherung-Festplatte ersetzt werden.

$ sudo fdisk /dev/sdX
m #listet alle Optionen auf
d #löscht provisorisch eine Partition. Bitte solange wiederholen bis alle vorhandenen Partitionen gelöscht sind.
n #Erstellt provisorisch eine neue Partition
  hier alle Vorgaben mit [Return] bestätigen
  J/N N eingeben 
w #Schreibt alle Änderungen. Ab hier gibt es keinen Weg mehr zurück. Eine neue Partitionstabelle wird erstellt.

(Sollte man sich einmal verlaufen haben, kann man mit q jederzeit den fdisk Befehl abbrechen.)

Formatieren

$ sudo mkfs.ext4 /dev/sdX1 #Die erste Partition auf sdX wird mit ext4 formatiert.

Benennen

$ sudo e2label /dev/sdX1 SICHERUNG #Der Datenträger erhält das Label SICHERUNG

Festplatte Einhängen

$ sudo mkdir /SICHERUNG #Das Verzeichnis anlegen.
$ sudoedit etc/fstab

und hier folgendes einfügen:

/dev/sdX1	/SICHERUNG	ext4	defaults	0	0

(Die Leerzeichen sind Tabs)

$ sudo mount /dev/sdX1 #Die Festplatte SICHERUNG wird auf /SICHERUNG ins Dateisystem eingebunden.

Das Backup Skript

Falls auf dem System noch nicht vorhanden, wird rsync installiert.

$ sudo pacman -S rsync

Das folgende Skript wird kopiert und als snapshot.sh z.B. in ~/.scripts/ abgespeichert. Mit einem chmod a+rx ~/.scripts/snapshot.sh wird es ausführbar gemacht. Die CUSTOMIZING SECTION im Skript sollte auf die eigenen Gegebenheiten angepasst werden.

Die Datei snapshot_exclude.txt wird ebenfalls kopiert und nach ~/.scripts/ abgespeichert. Alle in der snapshot_exclude.txt gelisteten Dateien und Verzeichnisse werden von einer Sicherung ausgeschlossen.

Danach kann mit folgendem Befehl die Funktion überprüft werden. Das Argument -d erstellt ein tägliches Backup. Das Backup wird mit Rootrechten ausgeführt.

$ sudo ~/.scripts/snapshot.sh -d

Bei einem erneuten Aufruf des Befehls erhöht sich der Zähler der jeweils vorangegangenen Sicherungen um 1. Eine dayly.0 Sicherung wird z.B.: in dayly.1 umbenannt, und eine neue dayly.0 Sicherung angelegt. Bei der Angabe von DAYS=6 in der CUSTOMIZING SECTION; wird jeweils die 7. Sicherung gelöscht, bevor eine neue dayly.0 angelegt wird. Die wöchentlichen und monatlichen Snapshots werden mit sudo ~/.scripts/snapshot.sh -w bzw sudo ~/.scripts/snapshot.sh -m ausgelöst. Dabei wird keine neue Sicherung veranlasst, sondern lediglich, und auch nur dann wenn die Anzahl der täglichen Sicherungen komplettiert ist, die älteste der daily Sicherungen als weekly.0 kopiert und somit archiviert. Die weekly und monthly backups rotieren in der gleichen Weise wie die dailys.

Das Skript

#!/bin/bash
## Datei ~/.scripts/snapshot.sh
##
##
##      Mike Rubel 2004.01.04 (http://www.mikerubel.org/computers/rsync_snapshots/)
##
## License:
##      LGPL  
##
## Disclaimer:
##      Use this software on your own risk, it works for me but there
##      are no guaranties at all
## ----------------------------------------------
##
## make_snapshotLC: 
##      Backup Script based on rsync
##      It creates Generation Backups for the levels daily, weekly and montly
##
## Version:
##      0.3
##
## Synopsis:
##       make_snapshotLC [OPTIONS]
##
## Description:
##      This script was adopted from Mike Rubels documentation from
##      http://www.mikerubel.org/computers/rsync_snapshots/
##      Based on Mikes handy rotating-filesystem-snapshot utility.
##      The basic idea is it makes rotating backup-snapshots of /home whenever called
##      A few elements came from
##      http://www.heinlein-support.de/web/support/wissen/rsync-backup/
##      An exclude list avoids to backup superflous files.
##
## Changes:
##      Instead of hourly, daily and weekly snapshots, daily, weekly and monthly 
##      snapshots are used.
##      Checking the available space on backup media
##      Free configurable number of snapshots for every single level
##      Everything packed into one script
##
## Options:
##      -d make the daily backup plus rotate
##      -w make the weekly backup
##      -m make the monthly backup
##      -h displays a short help text
## 
## Changelog:
##      --------
########################################################################

unset PATH      # suggestion from H. Milz: avoid accidental use of $PATH

# ------------- System Commands used by this script --------------------
ID=/usr/bin/id;
ECHO=/bin/echo;
MOUNT=/bin/mount;
RM=/bin/rm;
MV=/bin/mv;
CP=/bin/cp;
TOUCH=/bin/touch;
RSYNC=/usr/bin/rsync;
DF=/bin/df;
TAIL=/usr/bin/tail;
SED=/bin/sed;
SYNC=/bin/sync;
LOGGER=/usr/bin/logger;
CHMOD=/bin/chmod;
MKDIR=/bin/mkdir;

# ======================= CUSTOMIZING SECTION ==========================
MOUNT_DEVICE=/dev/sdX1;                  # Your Mount device - Ziel
MOUNT_RO=true;                          # For write protection set to true
SNAPSHOT_RW=/SICHERUNG/;                 # where to store the backups - Ziel-Ordner
EXCLUDES=/home/<user>.scripts/snapshot_exclude.txt;    # Create the backup_exclude file first!
CHECK_HDMINFREE=true;                   # Check free space
HDMINFREE=90;                           # Make a backup up to this percentage
DAYS=6;                                 # Number of daily backups -1
WEEKS=3;                                # Number of weekly backups -1
MONTHS=3;                               # Number of monthly backups -1
# ======================================================================

# Make sure we're running as root
if (( `$ID -u` != 0 )); then { $ECHO "Sorry, must be root.  Exiting..."; exit; } fi

# Check Argument
if [ $# != 1 ] ; then { $ECHO "Error: Wrong number of arguments.  \
#Vaild is one out of -d, -w, -m, -h" ; exit; } fi

# Check Customization
if ! [ -b $MOUNT_DEVICE ] ; then { $ECHO "Error: Mount device $EXCLUDES isn't valid" ; exit; } fi
if ! [ -d $SNAPSHOT_RW ] ; then  $MKDIR -p $SNAPSHOT_RW; fi
if ! [ -f $EXCLUDES ] ; then { $ECHO "Error: Exclude File $EXCLUDES missing" ; exit; } fi

# Check free space on disk
GETPERCENTAGE='s/.* \([0-9]\{1,3\}\)%.*/\1/';
if $CHECK_HDMINFREE ; then
        KBISFREE=`$DF /$SNAPSHOT_RW | $TAIL -n1 | $SED -e "$GETPERCENTAGE"`
        if [ $KBISFREE -ge $HDMINFREE ] ; then
                $ECHO "Error: Not enough space left for rotating backups!"
                $LOGGER "Error: Not enough space left for rotating backups!"
                exit
        fi
fi

# ------------- The Script itself --------------------------------------

if $MOUNT_RO ; then
        # Attempt to remount the RW mount point as RW; else abort
        $MOUNT -o remount,rw $MOUNT_DEVICE $SNAPSHOT_RW ;
        if (( $? )); then
                $ECHO "Error: could not remount $SNAPSHOT_RW readwrite";
                exit;
        fi;
fi;


case $1 in
# *********** Daily Backups ********************************************
        -d | -D) $ECHO "Starting Daily Backup..."
           # Rotating daily snapshots of /home  

           # Step 1: Delete the oldest snapshot, if it exists:
           # It is NOT moved to the weekly backups level since you can make hundreds of daily backups
           if [ -d $SNAPSHOT_RW/daily.$DAYS ] ; then
                $RM -rf $SNAPSHOT_RW/daily.$DAYS ;
           fi;

           # Step 2: Shift all other snapshots(s) by one, if they exist (e.g. 6->7...1->2)
           OLD=$DAYS;
           while [ $OLD -ge 2 ] ; do
                OLD=$[$OLD-1]
                if [ -d $SNAPSHOT_RW/daily.$OLD ] ; then
                        NEW=$[ $OLD + 1 ]
                        # Save date
                        $TOUCH $SNAPSHOT_RW/.timestamp -r $SNAPSHOT_RW/daily.$OLD
                        $MV $SNAPSHOT_RW/daily.$OLD $SNAPSHOT_RW/daily.$NEW
                        # Restore date
                        $TOUCH $SNAPSHOT_RW/daily.$NEW/.timestamp \
                                -r $SNAPSHOT_RW/.timestamp
                fi;
           done

           # Step 3: make a hard-link-only (except for dirs) copy of the latest snapshot,
           # If that exists 0->1
           if ! [ -d $SNAPSHOT_RW/daily.0 ] ; then
                $MKDIR -p $SNAPSHOT_RW/daily.0
                $TOUCH $SNAPSHOT_RW/daily.0/.timestamp
           else
                $CP -al $SNAPSHOT_RW/daily.0 $SNAPSHOT_RW/daily.1 ;
           fi;

           # Step 4: rsync from the system into the latest snapshot (notice that
           # rsync behaves like cp --remove-destination by default, so the destination
           # is unlinked first.  If it were not so, this would copy over the other
           # snapshot(s) too!
           $RSYNC                                                               \
                -va --delete --delete-excluded                          \
                --exclude-from="$EXCLUDES"                              \
                /home $SNAPSHOT_RW/daily.0 ;

           # Check return code
           # 0 = ok, 
           # 24 is also ok. It appears if files were changed or deleted while this script runs
           # Other return codes are Error -- see man (1) rsync
           if ! [ $? = 24 -o $? = 0 ] ; then
                $ECHO "Error: rsync finished on $MOUNT_DEVICE with errors!"
                $LOGGER "Error: rsync finished on $MOUNT_DEVICE with errors!"
           fi;

           # Step 5: update the mtime of daily.0 to reflect the snapshot time
           $TOUCH $SNAPSHOT_RW/daily.0 ;

           # Finished!
           $ECHO "Finished rsync backup on $MOUNT_DEVICE..."
           $LOGGER "Finished rsync backup on $MOUNT_DEVICE..."

           # For beeing on the secure site...
           $SYNC;;

           # And thats it for home.

# *********** Weekly Backup ********************************************
        -w | -W)$ECHO "Starting Weekly Backup..."
        
           # Step 1: Delete the oldest snapshot, if it exists
           if [ -d $SNAPSHOT_RW/weekly.$WEEKS ] ; then
                $RM -rf $SNAPSHOT_RW/weekly.$WEEKS ;
           fi;
           
           # Step 2: shift the middle snapshots(s) by one, if they exist 3->4 ..0->1
           OLD=$WEEKS;
           while [ $OLD -ge 1 ] ; do
                OLD=$[$OLD-1]
                if [ -d $SNAPSHOT_RW/weekly.$OLD ] ; then
                        NEW=$[ $OLD + 1 ]
                        $MV $SNAPSHOT_RW/weekly.$OLD $SNAPSHOT_RW/weekly.$NEW ;
                fi;
           done

           # Step 3: Make a hard-link-only (except for dirs) copy of
           # daily.(max), assuming that exists, into weekly.0
           if [ -d $SNAPSHOT_RW/daily.$DAYS ] ; then
                $CP -al $SNAPSHOT_RW/daily.$DAYS $SNAPSHOT_RW/weekly.0 ;
           fi;;

# *********** Monthly Backup *******************************************
        -m | -M)$ECHO "Starting Monthly Backup..."
        
           # Step 1: Delete the oldest snapshot, if it exists
           if [ -d $SNAPSHOT_RW/monthly.$MONTHS ] ; then
                $RM -rf $SNAPSHOT_RW/monthly.$MONTHS ;
           fi;
           
           # Step 2: Shift the middle snapshots(s) by one, if they exist 6->7 ..0->1
           OLD=$MONTHS;
           while [ $OLD -ge 1 ] ; do
                OLD=$[$OLD-1]
                if [ -d $SNAPSHOT_RW/monthly.$OLD ] ; then
                        NEW=$[ $OLD + 1 ]
                        $MV $SNAPSHOT_RW/monthly.$OLD $SNAPSHOT_RW/monthly.$NEW ;
                fi;
           done

           # Step 3: Make a hard-link-only (except for dirs) copy of
           # weekly.(max), assuming that exists, into monthly.0
           if [ -d $SNAPSHOT_RW/weekly.$WEEKS ] ; then
                $CP -al $SNAPSHOT_RW/weekly.$WEEKS $SNAPSHOT_RW/monthly.0 ;
           fi;;

        -h | -H)$ECHO "Usage:
              make_snapshot -d  Initiates daily backup
              make_snapshot -w  Initiates weekly backup
              make_snapshot -m  Initiates monthly backup
              make_snapshot -h  Displays this text."; exit;;
        
        *) $ECHO "Error: Wrong argument. Vaild is one out of -d, -w, -m, -h" ; exit;;

esac

$ECHO "Backup ended"
if $MOUNT_RO ; then
        # Now remount the RW snapshot mountpoint as readonly
        $MOUNT -o remount,ro $MOUNT_DEVICE $SNAPSHOT_RW ;
        if (( $? )); then 
                $ECHO "Error: Could not remount $SNAPSHOT_RW readonly";
                exit;
        fi;
 fi;

## Datei ~/.scripts/snapshot_exclude.txt
##
<user>/.cache
<user>/.kodi
<user>/.local/share
<user>/.mediathek3
<user>/.mozilla
<user>/.tor-browser-de
<user>/.tvbrowser
<user>/Videos

Die Service-Units erstellen

#file /etc/systemd/system/snapshot-d.service

[Unit]
Description=snapshot daily.service

[Service]
ExecStart=/home/<user>/.scripts/snapshot.sh -d

Für die wöchentliche und monatliche Sicherung brauchen wir noch entsprechende snapshot-w.service und snapshot-m.service Dateien. Das -d im der ExecStart= Option ist durch ein -w bzw. -m zu ersetzen. Bei Description= ist weekly bzw. monthly einzusetzen. Alle .service Dateien und auch die nachfolgenden .timer Dateien werden mit Rootrechten nach /etc/systemd/system/ gespeichert.

Die Timer-Units erstellen

#file /etc/systemd/system/snapshot-d.timer

[Unit]
Description=snapshot daily.timer

[Timer]
OnCalendar=daily
RandomizedDelaySec=60
Persistent=true

[Install]
WantedBy=basic.target

Auch hier bedarf es einer weiteren Datei für den wöchentlich und auch einer weiteren Datei für den monatlichen Timer. Die Dateien werden entsprechend benannt, dem OnCalendar= wird der Wert weekly bwz. monthly zugewiesen.

Die Timer aktivieren

systemctl enable --now snapshot-d.timer
systemctl enable --now snapshot-w.timer
systemctl enable --now snapshot-m.timer

Siehe auch

Weblinks