如何使用 BorgBackup、Rclone 和 Wasabi 云存储构建您自己的备份解决方案

使用基于开源软件和廉价云存储构建的自动化备份解决方案来保护您的数据。
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Construction worker building a cinderblock wall

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几年来,我一直使用 CrashPlan 来备份我家人的电脑,包括我妻子和兄弟姐妹的机器。CrashPlan 本质上是“始终开启”的,并且在无需考虑的情况下进行频繁备份,这真是太棒了。此外,在几次情况下,按时间点还原功能派上了用场。因为我通常是家里的 IT 人员,所以我很喜欢用户界面非常易于使用,以至于家人无需我的帮助即可恢复他们的数据。

最近,CrashPlan 宣布,它将放弃其消费者订阅,专注于其企业客户。我想这很有道理,因为它并没有从像我这样的人身上赚到很多钱,而我们的家庭计划却在其系统上使用了大量的存储空间。

我决定,合适的替代方案中我需要的功能包括

  • 对 Linux 和 Mac 的跨平台支持
  • 自动化(因此无需记住单击“备份”)
  • 按时间点恢复(或类似的功能),这样如果您不小心删除了文件,但稍后才注意到,仍然可以恢复
  • 低成本
  • 备份集的复制数据存储,因此数据存在于多个位置(即,不仅仅是备份到本地 USB 驱动器)
  • 加密,以防备份文件落入坏人之手

我四处搜索并向我的朋友询问了类似于 CrashPlan 的服务。一位朋友对 Arq 非常满意,但没有 Linux 支持意味着它对我来说没用。Carbonite 类似于 CrashPlan,但会很贵,因为我有多个机器需要备份。Backblaze 以优惠的价格(每月 5 美元)提供无限备份,但其备份客户端不支持 Linux。BackupPC 曾是一个强有力的竞争者,但在我想起它之前,我已经开始测试我的解决方案了。我看到的所有其他选项都没有完全满足我的需求。这意味着我必须找到一种方法来复制 CrashPlan 为我和我的家人提供的功能。

我知道有很多很好的选项可以备份 Linux 系统上的文件。事实上,我至少已经使用 rdiff-backup 10 年了,通常用于在本地保存远程文件系统的快照。我希望找到一些在重复数据删除备份数据方面做得更好的东西,因为我知道有些东西(如音乐库和照片)存储在多台计算机上。

我认为我研究出的方案非常接近我的目标。

我的备份解决方案

backup solution diagram

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最终,我选择了 BorgBackupRcloneWasabi 云存储 的组合,我对我的决定非常满意。Borg 符合我的所有标准,并且拥有非常健康的 用户和贡献者社区。它提供重复数据删除和压缩,并且在 PC、Mac 和 Linux 上运行良好。我使用 Rclone 将备份存储库从 Borg 主机同步到 Wasabi 上的 S3 兼容存储。任何 S3 兼容存储都可以工作,但我选择 Wasabi 是因为它价格无与伦比,并且性能优于 Amazon 的 S3。通过这种设置,我可以从本地 Borg 主机或 Wasabi 恢复文件。

在我的机器上安装 Borg 非常简单,只需 sudo apt install borgbackup。我的备份主机是一台始终开启的 Linux 机器,并连接了一个 1.5TB 的 USB 驱动器。如果您没有可用的机器,这个备份主机可以像 Raspberry Pi 一样轻量级。只需确保所有客户端机器都可以通过 SSH 访问此服务器,您就可以开始了。

在备份主机上,使用以下命令初始化一个新的备份存储库

$ borg init /mnt/backup/repo1

根据您要备份的内容,您可以选择为每台机器创建多个存储库,或者可能为所有机器创建一个大型存储库。由于 Borg 会进行重复数据删除,如果您在多台计算机上拥有相同的数据,则将所有这些机器的备份发送到同一存储库可能是有意义的。

在 Linux 客户端机器上安装 Borg 很简单。在 Mac OS X 上,我需要先安装 XCode 和 Homebrew。我按照 操作指南 安装了命令行工具,然后使用 pip3 install borgbackup

备份

每台机器都有一个 backup.sh 脚本(见下文),该脚本由 cron 定期启动;它每天只创建一个备份集,但在同一天尝试几次也无妨。笔记本电脑设置为每两小时尝试一次,因为不能保证它们会在某个特定时间开机,但它们很可能在这些时间中的某个时间开机。可以通过编写一个始终运行的守护程序来改进这一点,该守护程序会在笔记本电脑唤醒时随时触发备份尝试。目前,我对事情的运作方式感到满意。

我可以跳过 cron 作业,并提供一种相对简单的方式让每个用户使用 BorgWeb 触发备份,但我真的不希望任何人记住备份。我倾向于忘记单击备份按钮,直到我迫切需要恢复(那时就太晚了!)。

我使用的备份脚本来自 Borg 快速入门 文档,此外我在顶部添加了一个小检查,以查看 Borg 是否已经在运行,如果之前的备份运行仍在进行中,它将退出脚本。此脚本会创建一个新的备份集,并使用主机名和当前日期对其进行标记。然后,它使用简单的保留计划修剪旧的备份集。

这是我的 backup.sh 脚本

#!/bin/sh

REPOSITORY=borg@borgserver:/mnt/backup/repo1

#Bail if borg is already running, maybe previous run didn't finish
if pidof -x borg >/dev/null; then
    echo "Backup already running"
    exit
fi

# Setting this, so you won't be asked for your repository passphrase:
export BORG_PASSPHRASE='thisisnotreallymypassphrase'
# or this to ask an external program to supply the passphrase:
export BORG_PASSCOMMAND='pass show backup'

# Backup all of /home and /var/www except a few
# excluded directories
borg create -v --stats                          \
    $REPOSITORY::'{hostname}-{now:%Y-%m-%d}'    \
    /home/doc                                   \
    --exclude '/home/doc/.cache'                \
    --exclude '/home/doc/.minikube'             \
    --exclude '/home/doc/Downloads'             \
    --exclude '/home/doc/Videos'                \
    --exclude '/home/doc/Music'                 \

# Use the `prune` subcommand to maintain 7 daily, 4 weekly and 6 monthly
# archives of THIS machine. The '{hostname}-' prefix is very important to
# limit prune's operation to this machine's archives and not apply to
# other machine's archives also.
borg prune -v --list $REPOSITORY --prefix '{hostname}-' \
    --keep-daily=7 --keep-weekly=4 --keep-monthly=6

备份运行的输出如下所示

------------------------------------------------------------------------------
Archive name: x250-2017-10-05
Archive fingerprint: xxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Time (start): Thu, 2017-10-05 03:09:03
Time (end):   Thu, 2017-10-05 03:12:11
Duration: 3 minutes 8.12 seconds
Number of files: 171150
------------------------------------------------------------------------------
                       Original size      Compressed size Deduplicated size
This archive:               27.75 GB             27.76 GB 323.76 MB
All archives:                3.08 TB              3.08 TB 262.76 GB

                       Unique chunks         Total chunks
Chunk index:                 1682989             24007828
------------------------------------------------------------------------------
[...]
Keeping archive: x250-2017-09-17                      Sun, 2017-09-17 03:09:02
Pruning archive: x250-2017-09-28                      Thu, 2017-09-28 03:09:02

在所有机器都备份到主机后,我按照 安装预编译 Rclone 二进制文件的说明 进行操作,并将其设置为访问我的 Wasabi 帐户。

此脚本每晚运行,以同步对备份集的任何更改

#!/bin/bash
set -e

repos=( repo1 repo2 repo3 )

#Bail if rclone is already running, maybe previous run didn't finish
if pidof -x rclone >/dev/null; then
    echo "Process already running"
    exit
fi

for i in "${repos[@]}"
do
    #Lets see how much space is used by directory to back up
    #if directory is gone, or has gotten small, we will exit
    space=`du -s /mnt/backup/$i|awk '{print $1}'`

    if (( $space < 34500000 )); then
       echo "EXITING - not enough space used in $i"
       exit
    fi

    /usr/bin/rclone -v sync /mnt/backup/$i wasabi:$i >> /home/borg/wasabi-sync.log 2>&1
done

首次使用 Rclone 将备份集同步到 Wasabi 花费了几天时间,但这大约是 400GB 的新数据,而且我的出站连接速度不是很快。但每日增量非常小,只需几分钟即可完成。

恢复文件

恢复文件不像使用 CrashPlan 那样容易,但它相对简单。最快的方法是从存储在 Borg 备份服务器上的备份中恢复。以下是一些用于恢复的示例命令

#List which backup sets are in the repo
$ borg list borg@borgserver:/mnt/backup/repo1
Remote: Authenticated with partial success.
Enter passphrase for key ssh://borg@borgserver/mnt/backup/repo1: 
x250-2017-09-17                      Sun, 2017-09-17 03:09:02
#List contents of a backup set
$ borg list borg@borgserver:/mnt/backup/repo1::x250-2017-09-17 | less
#Restore one file from the repo
$ borg extract borg@borgserver:/mnt/backup/repo1::x250-2017-09-17 home/doc/somefile.jpg
#Restore a whole directory
$ borg extract borg@borgserver:/mnt/backup/repo1::x250-2017-09-17 home/doc

如果本地 Borg 服务器或保存所有备份存储库的 USB 驱动器出现问题,我也可以轻松地直接从 Wasabi 恢复。如果机器安装了 Rclone,使用 rclone mount 我可以将远程存储桶挂载为本地文件系统

#Mount the S3 store and run in the background
$ rclone mount wasabi:repo1 /mnt/repo1 &
#List archive contents
$ borg list /mnt/repo1
#Extract a file
$ borg extract /mnt/repo1::x250-2017-09-17 home/doc/somefile.jpg

它的工作原理

现在我已经使用这种备份方法几个星期了,我可以说我对此非常满意。当然,设置所有内容并使其运行比仅安装 CrashPlan 复杂得多,但这就是构建自己的解决方案和使用服务之间的区别。我将密切关注以确保备份继续运行,并且数据已正确同步到 Wasabi。

但是,总的来说,用提供可比较备份覆盖范围且价格非常合理的替代方案来替换 CrashPlan,结果比我预期的要容易一些。如果您看到任何改进空间,请告诉我。

本文最初发表于 Local Conspiracy,并经许可重新发布。

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克里斯托弗·阿埃多自大学时代起就一直致力于开源软件并为其做出贡献。最近,他在 Teradata 工作,担任开源主管,专注于帮助该组织通过内部使用和外部贡献来拥抱开源软件。

28 条评论

嗨,克里斯托弗,感谢您的精彩文章。只有一个疑问:您说的“在 PC、Mac 和 Linux 上运行良好”是什么意思?您是指“Windows PC、Mac 和 Linux”吗?我的家人有一些 Windows PC,所以我想知道是否有可能扩展您的解决方案以支持它们。

谢谢,
Flavio

Flavio,是的,我应该说 Windows PC。Borg Backup 将在 Windows 10 Linux 子系统下运行,尽管他们的网站表示目前认为它处于实验阶段。据推测,rclone 也将在 Linux 子系统下工作,因此应该可以在 Windows 10 上运行所有这些。

回复 ,作者:Fly66 (未验证)

哇!我不知道 Wasabi。我最终用 CloudBerry 和 BackBlaze B2 的组合替换了我家庭服务器上的 CrashPlan。对于我拥有的数据量来说,它非常便宜。有一个 GUI 供喜欢它的人使用,但对于管理员来说有一个 CLI,只需一次性支付 30 美元,就很难击败它。

是的,根据其网站,Borg 可以进行加密。因此,备份也可以加密。那样的话,就不能那么容易地直接从 Wasabi 恢复,而是需要先更换 Borg 服务器,然后将 Borg 服务器与来自 Wasabi 的加密数据重新同步。

你说“不太容易”,但看起来很容易。从文章中可以看出,远程 Wasabi Borg 存储库可以使用 rclone 挂载为本地目录,因此无需为了恢复某些文件而必须将整个 Borg 存储库同步回来。尽管对于大型 Borg 存储库,在恢复时可能会遇到相当大的速度问题。我建议定期备份本地 Borg 存储库的副本到可移动硬盘,以便在这种灾难中更快地访问。事实上,如果您使用外部 USB 驱动器,无论如何您都应该轮换几个异地驱动器。

回复 ,作者:Lars Schotte (未验证)

感谢克里斯托弗提供的我不知道的优秀资源。

您实际上可以使用“borg mount”轻松恢复单个文件,这将备份挂载为 FUSE 文件系统。
您也不需要在脚本中检查 borg 是否正在运行;像 create 这样的操作会在存储库上放置一个锁,任何后续操作都会失败。

嗨,克里斯托弗,
如果您将几乎相似的目录备份到同一个存储库中会发生什么?(例如,Box A 备份,然后 Box B 备份,但它缺少 Box A 中的一些文件。如果您从存储库恢复 A,这些文件会在 A 上消失吗?
您如何组织这个?

假设您将 box A 备份到名为 boxA- 的存档中,并将 box A 备份到名为 boxB- 的存档中,所有这些都备份到同一个 borg 存储库中,以便最大化重复数据删除。

要恢复 boxA,您将使用名为 boxA- 的存档。boxB 也是如此。

回复 ,作者:jeff jurugu (未验证)

当然我会说

假设您将 box A 备份到名为 boxA- 的存档中,并将 box B 备份到名为 boxB 的存档中
^^

抱歉。

回复 ,作者:mahikeulbody (未验证)

如果您 rclone 一个损坏的 borg 存储库,您将获得一个损坏的 wasabi 存档...

是的,这确实是一个问题!在上传之前需要进行一致性检查!

首先:当您在使用 Rclone 时,如果您的计算机正在进行提交/备份,则会发生严重的损坏。您说笔记本电脑的备份不规律,而且据我所知,这里没有涉及任何检查。
因此,您至少需要将 backup.sh 中的“pidof -x borg”检查添加到您的 Rclone 脚本中。

其次:当备份过程在某个时候中断时,会发生轻微的损坏。例如,笔记本电脑关闭/断电、WiFi 断开等。您说您希望事情在后台不引人注意地工作。这使得这种情况发生的可能性很大。通过最终用户的意识来降低风险。:-)
通常 borg 能够修复这些情况。但是 i) 您必须注意到并手动执行此操作 ii) 我不知道这是否总是有效/这是万无一失的 iii) 在帖子中描述的当前设置中,没有检查备份是否成功。在后台使用 CRON,可能会发生一次备份失败,并且所有后续备份都会在不知不觉中失败。

第三:还有无数其他潜在的载体(例如,数据降级 [1]、硬件故障 [2] 等)。您还可以添加“borg check”以及在 Rclone 之前对两个存档进行单独的校验和比较。

无论如何,感谢您的精彩文章!:-)

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Data_degradation
[2] https://github.com/borgbackup/borg/issues/3602

回复 ,作者:mahikeulbody (未验证)

您好,克里斯托弗,

在提出我的问题(可能很愚蠢)之前,我先解释一下我的测试用例

我在 macOS High Sierra 上使用 HubiC / test-borg 作为 HubiC 同步文件夹测试了 BorgBackup

1 - borg init --encryption=repokey /test-borg

2 - borg create /test-borg::friday /test

文件/文件夹然后在 /test-borg 中创建

test-borg/
├── data/
│ ├── 0/
│ ├── 1
│ ├── 3
│ ├── 4 (大小为 5MB)
│ ├── 5

文件“4”实际上是加密的存档,其中收集了我要备份的 /test 文件夹中包含的 2 个 pdf 文件(test1.pdf 和 test2.pdf)。

3 - 文件 4 然后被发送到 HubiC。

我在不更改 /test 文件夹内容的情况下再次进行备份

4 - borg create /test-borg::saturday /test

test-borg/
├── data/
│ ├── 0/
│ ├── 1
│ ├── 3
│ ├── 5
│ ├── 7
│ ├── 8 (大小为 5MB)
│ ├── 9

观察:文件“4”被重命名为“8”。文件“4”从 HubiC 中删除,文件“8”被上传。

注意:在 HubiC 的正常使用中,创建没有修改的备份仍然涉及数据的重新上传(由于重命名),而要备份的文件夹中没有任何更改。

使用像 Wasabi 这样的云存储是否具有不同的机制?
(直接在 Wasabi 上重命名文件,因此不会重新上传数据)

我的上传速度不高(300 MB 需要 40 分钟),因此如果所有文件都被重命名,就好像我们每次都重新上传所有内容一样。

感谢您的文章。

我回复我自己
上面描述的情况仅对较小的总文件大小有效。
我继续使用更多数据(2 GB)进行测试,只有新添加的文件上传到 HubiC。
总结::满足我需求的最佳备份解决方案(加密和压缩)。

感谢这篇文章帮助我找到了备份解决方案。

回复 ,作者:Loop (未验证)

我观察到同样的事情,即使它在某个时候开始重用文件,但每天都必须上传所有数据仍然让我很困扰。我将寻找另一个备份程序,因为这个原因。Duplicati 很有希望,但它已经 alpha 版本很久了,并且刚刚进入 beta 版本。

回复 ,作者:Loop (未验证)

一篇很棒的文章,提供了有趣的备份解决方案!

也许您还应该提及备份解决方案的隐私点。您家人的所有图像都将上传到外部服务器云。为了节省一些钱或获得舒适感,我不希望将我孩子和父母的所有私人图像/文档都交出去。

今天,在家里建立备份系统非常容易。如果您使用 MacOS 家庭版 - 它具有自动备份到多个外部硬盘驱动器的功能,并且加密效果最佳,而且所有这些都不需要按任何按钮。如果您还需要 Linux,我认为使用带有外部备份磁盘的 Raspberry 解决方案是一个不错的投资。
_
顺便说一句,如果您启用了隐私模式,评论验证码将无法工作。不得不关闭保存站点才能发布此评论。将所有评论用户的验证码数据提供给像 G 这样的外部商业公司来收集和使用数据也是不好的。

borg 和 rclone 都有在将数据发送到远程存储之前对其进行加密的选项,因此云服务器在没有密钥的情况下无法读取它。当然,这意味着您需要将密钥保存在一个单独的安全位置。

拥有异地备份很重要,以防万一例如您的房子被烧毁。

回复 ,作者:John Snow (未验证)

borg 要求您在创建存储库时选择加密模式。因此,您确实需要希望您的文件以未加密的方式放置在某个地方才能这样做。否则,BLAKE2b 和 SHA-256 非常可靠,可以被认为是安全上传到某个地方的。如果您真的偏执或渴望,您可以相应地设置您的 ssh 加密,以便不使用较弱的加密方式进行上传。

回复 ,作者:John Snow (未验证)

感谢克里斯托弗的这篇文章!我正面临同样的问题,几周前我决定同时实施这两种备份。
但是,我不知道 Wasabi 云存储。您建议挂载 Wasabi 存储以在需要时恢复特定文件(通过 Borg mount)。从 Wasabi 的角度来看,它是如何被看到的?它是否被视为完整下载存档?如果是这样,我认为该解决方案的成本效益较低,因为 Wasabi 将对完整恢复收取费用。

我将以“我可能是错的!”来开始这个回复(如果我错了,我不想为某人被巨额传输费用击中负责...)

也就是说 - 我的理解是,当您将 s3 存储桶挂载为文件系统时,您可以随机访问块。因此,您无需流式传输整个备份即可获得其中的一小部分。在我自己的测试中,我绝对能够提取一个文件,而(据我所知)没有流式传输整个备份。我建议快速测试一下以进行验证,因为我非常确定您可以执行部分恢复,而无需流式传输整个备份存档。

回复 ,作者:Jeremy Fritzen

顺便说一句,您能给我们反馈一下计费政策吗?

我阅读了与计费政策相关的整个部分。它非常清楚,但我想在发送数据之前确保有关计费的信息。

---我的用例---
我计划每天将我的本地数据备份存档发送到 Wasabi 云存储。备份存档将始终具有相同的名称,因此 Wasabi 上的存档将每天被覆盖。

假设我的存档为 1 TB,1 个月的账单应为 3.99 美元。
如果我理解正确,即使我在第二天覆盖它,我也会为该存档的 90 天存储付费,对吗?

然后,我理解 1 个存档文件将花费我 3.99 美元 / 30 * 90 = 11.97 美元。
由于我每天都会用新的每日存档覆盖此存档,因此认为 1 年我将被收取费用是否正确

11,97$ * 365 = 4379,05$ ?

非常感谢您的帮助

再见!

Jeremy

回复 ,作者:docaedo

只是一个旁注:如果您以纯文本形式保存密码,请务必考虑对该文件的访问权限。例如,通过将文件权限设置为 700。在较大的多用户网络中,主文件夹通常是可字读取的。

嘿,克里斯托弗.. 很好的帖子,感谢您抽出时间!我最大的问题是有一个稳定的解决方案来备份 Windows 机器。对于我所有的 Ubuntu,borg 都是一个很棒的选择... 我一直在绞尽脑汁试图使 Windows 端口能够运行,但没有成功。我有一个 Ubuntu 文件服务器(目前安装了 borg),它是一个由 ceph 集群支持的 VM。对于我的用例,您会想到什么?将 Windows 文件传输到 borg 服务器的好方法是什么.... 我几乎在考虑设置一个临时的中间服务器在 ubuntu 上,它将接收来自 Windows 客户端的原始数据,然后将其 borg 到主存储库... 但感觉不干净!

目前,我的备份解决方案是 2 个 BTRFS HDD,带有轮换的快照:每天,当拍摄新快照并复制到另一个磁盘时,最旧的快照将被删除。例子

第 1 天 bkps

A、B、C、D

第 2 天 bkps

B、C、D、E

我正在考虑摆脱第二个 brtfs 快照 bkp 并将其变成 borg 存储库,但是,我看不出是否有可能删除旧的 borg bkp 并保留我的数据,就像我对 BTRFS 所做的那样。

因为我担心,假设从现在开始 2 年后,我必须恢复我所有的文件,因为一颗流星击中了我的房子,我将不得不拥有超过 720 个文件(每天一个,持续 2 年)才能获得我的所有数据。是否可以继续删除最旧的 borg bkp 并保留所有文件?

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