如何使用 BorgBackup、Rclone 和 Wasabi 云存储构建你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你的数据。
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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电脑。CrashPlan 本质上是“始终在线”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,时间点还原功能也派上了用场。因为我通常是家里的 IT 人员,所以我很喜欢它的用户界面非常易于使用,以至于家人无需我的帮助就可以恢复他们的数据。

最近,CrashPlan 宣布 它将停止面向消费者的订阅服务,转而专注于其企业客户。我认为这是有道理的,因为它并没有从像我这样的人身上赚到很多钱,而且我们的家庭套餐在其系统上占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:

  • Linux 和 Mac 的跨平台支持
  • 自动化(因此无需记住点击“备份”)
  • 时间点恢复(或类似的功能),这样,如果你不小心删除了一个文件,但稍后才注意到,它仍然可以恢复
  • 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与 CrashPlan 类似的服务。有一个人对 Arq 非常满意,但它不支持 Linux,这意味着它对我来说不好用。Carbonite 与 CrashPlan 类似,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 曾经是一个有力的竞争者,但在我想起它之前,我已经开始测试我的解决方案了。我查看的其他选项都没有满足我所寻找的一切。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服务。

我知道有很多用于备份 Linux 系统上文件的优秀选项。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)会存储在多台计算机上。

我认为我所研究出来的解决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,并且拥有一个非常健康的 用户和贡献者社区。它提供重复数据删除和压缩功能,并且在 PC、Mac 和 Linux 上都能很好地工作。我使用 Rclone 将备份仓库从 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 是因为它的价格无与伦比,并且性能优于亚马逊的 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 即可。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。如果你没有可用的机器,这个备份主机可以像 Raspberry Pi 这样轻量级的设备。只需确保所有客户端机器都可以通过 SSH 访问此服务器,你就可以开始了。

在备份主机上,使用以下命令初始化一个新的备份仓库:

$ borg init /mnt/backup/repo1

根据你要备份的内容,你可能会选择为每台机器创建多个仓库,或者可能为所有机器创建一个大型仓库。由于 Borg 具有重复数据删除功能,如果你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个仓库可能是有意义的。

在 Linux 客户端机器上安装 Borg 非常简单。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,然后使用了 pip3 install borgbackup

备份

每台机器都有一个 backup.sh 脚本(见下文),它由 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必须记住备份。我倾向于忘记点击备份按钮,直到我迫切需要恢复时(那时就太晚了!)。

我正在使用的备份脚本来自 Borg 快速入门 文档,另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。此脚本创建一个新的备份集,并使用主机名和当前日期标记它。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 安装预编译的 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,但它也相对简单。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仓库的 USB 驱动器发生故障,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

自从我使用这种备份方法几周以来,我可以说我真的对它很满意。当然,设置一切并使其运行比仅仅安装 CrashPlan 复杂得多,但这就是构建你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,用提供可比备份覆盖范围且价格非常合理的解决方案来替换 CrashPlan 比我预期的要容易一些。如果你看到任何改进的空间,请告诉我。

本文最初发表于 Local Conspiracy,经许可转载。

Picture of Christopher Aedo
Christopher Aedo 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,Christopher,感谢你的精彩文章。只有一个疑问:你所说的“在 PC、Mac 和 Linux 上都能很好地工作”是什么意思?你是指“Windows PC、Mac 和 Linux”吗?在我的家庭中,有一些 Windows PC,所以我想知道是否可以将你的解决方案扩展到支持它们。

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,尽管他们的网站说它目前被认为是实验性的。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,它真是太便宜了。它有一个 GUI 供喜欢它的人使用,还有一个 CLI 供管理员使用,一次性支付 30 美元,很难击败它。

是的,根据 Borg 的网站,它可以进行加密。因此,备份也可以加密。这样就不容易直接从 Wasabi 恢复,而需要先更换 Borg 服务器,然后再将 Borg 服务器与来自 Wasabi 的加密数据重新同步。

你说“不太容易”,但它看起来足够容易。从文章来看,远程 Wasabit Borg 仓库可以使用 rclone 挂载为本地目录,因此不必为了恢复一些文件而必须将整个 Borg 仓库同步回来。虽然对于大型 Borg 仓库来说,恢复速度可能会相当慢。我建议定期将本地 Borg 仓库的副本备份到可移动硬盘,以便在发生灾难时更快地访问。事实上,如果你使用外部 USB 驱动器,你应该轮换几个异地存储的驱动器。

回复 ,作者:Lars Schotte (未验证)

感谢 Christopher 提供的优秀资源,我以前并不知道。

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

嗨,Christopher,
如果你将几乎相似的目录备份到同一个仓库会发生什么情况?(例如,Box A 备份,然后 Box B 备份,但它遗漏了 Box A 中的一些文件。如果你从仓库恢复 A,这些文件会在 A 上消失吗?
你是如何组织这个的?

假设你将 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,所有这些都在同一个 borg 仓库中,以最大限度地提高重复数据删除率。

要恢复 BoxA,你将使用名为 boxA- 的存档。BoxB 也是如此。

回复 ,作者:jeff jurugu (未验证)

当然,我想说

假设你将 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)

如果你 rclone 一个损坏的 borg 仓库,你会得到一个损坏的 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:当你在其中一台计算机正在进行提交/备份时使用 Rclone 时,会发生严重的损坏 -- afaics --。你说笔记本电脑备份不规律,而且 afaics 这里没有对此进行检查。
因此,你至少需要将 backup.sh 中的 `pidof -x borg` 检查添加到你的 Rclone 脚本中。

其次:当备份过程在某个时刻中断时,会发生轻微的损坏。例如,笔记本电脑关机/断电,WiFi 断开,... 你说你希望事情在后台悄无声息地工作。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分担风险。:-)
通常 borg 能够修复这些情况。但是 i) 你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,可能会发生你的备份失败一次,而所有后续备份都失败而没有被注意到。

第三:还有无数其他的潜在向量(例如,数据降级 [1],硬件故障 [2],...)。你还可以添加 `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,感谢你的精彩文章!:-)

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

回复 ,作者:mahikeulbody (未验证)

你好,Christopher,

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,它收集了我要备份的 /test 文件夹中包含的 2 个 pdf 文件(test1.pdf 和 test2.pdf)。

3 - 文件 4 然后发送到 HubiC。

我在不更改 /test 文件夹内容的情况下进行另一次备份

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,因此无需重新上传数据)

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。

感谢你的文章。

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。
我继续用更多数据(2 GB)进行了测试,只有新添加的文件被上传到 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让我很恼火。我打算寻找另一个备份程序,因为这个原因。Duplicati 很有前途,但它已经 alpha 版本很久了,现在才变成 beta 版本。

回复 ,作者:Loop (未验证)

一篇关于有趣的备份解决方案的精彩文章!

也许你也应该提及备份解决方案的隐私点。你所有的家庭照片都流向了外部服务器云。我不想为了省几块钱或图方便而把所有孩子的私人照片/文档都交给别人。

如今,在家中建立备份系统非常容易。如果你使用 MacOs 家庭版 - 它具有自动备份功能,可以备份到多个外部硬盘驱动器,并且加密效果最好,它无需按下任何按钮即可完成所有这些操作。如果你还需要 Linux,我认为带有外部备份磁盘的 Raspberry Pi 解决方案是一个不错的投资。
_
顺便说一句,如果你开启了隐私模式,评论验证码就无法工作。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不是一件好事。

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,这意味着你需要将密钥保存在一个单独的安全位置。

拥有异地备份非常重要,以防例如你的房子被烧毁。

回复 ,作者:John Snow (未验证)

borg 要求你在创建仓库时选择加密模式。因此,你真的需要希望你的文件以未加密的方式放在某个地方才能这样做。否则,BLAKE2b 和 SHA-256 非常可靠,可以被认为是安全地上传到某个地方的。如果你真的偏执或渴望,你可以相应地设置你的 ssh 加密,以免使用较弱的加密方式进行上传。

回复 ,作者:John Snow (未验证)

感谢 Christopher 的这篇文章!我正面临同样的问题,几周前我决定实施这两种备份方案。
但是,我不知道 Wasabi 云存储。你建议挂载 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,它是如何看待的?这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“我可能错了!”来开始这个回复。(如果我错了,我不想对因错误收费而受到重创的人负责...)

也就是说 - 我的理解是,当你将 s3 存储桶挂载为文件系统时,你能够随机访问块。因此,你无需流式传输整个备份即可获得其中的一小部分。在我自己进行的测试中,我绝对能够提取出一个文件,而无需(据我所知)流式传输整个备份。但我建议你快速测试一下以进行验证,因为我非常确定你可以进行部分恢复,而无需流式传输整个备份存档。

回复 ,作者:Jeremy Fritzen

顺便说一句,你能否给我们反馈一下计费政策?

我阅读了与计费政策相关的整个部分。它非常清楚,但我想在发送我的数据之前确保计费的准确性。

---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,一个月的账单应为 3.99 美元。
如果我理解正确,即使我在第二天覆盖它,我也会为此存档的 90 天存储付费,对吗?

那么,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,那么认为 1 年我将被收取

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

非常感谢你的帮助

再见!

Jeremy

回复 ,作者:docaedo

只是一个旁注:如果你以明文形式保存密码,请务必考虑对该文件的访问。例如,通过将文件权限设置为 700。在较大的多用户网络中,主文件夹经常是单词可读的。

嘿,Christohper.. 帖子不错,感谢你抽出时间!我最大的问题是找到一个稳定的解决方案来备份 Windows 机器。对于我所有的 Ubuntu 机器来说,borg 都是一个很棒的选择... 我一直在绞尽脑汁试图让它的 Windows 端口正常工作,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,你想到了什么?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,也在 ubuntu 上,它将接收来自 Windows 客户端的原始数据,然后将其 borg 到主仓库... 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 天备份

A、B、C、D

第 2 天备份

B、C、D、E

我正在考虑摆脱第二个 brtfs 快照备份,并将其变成 borg 仓库,但是我不确定是否可以删除较旧的 borg 备份并保留我的数据,就像我对 BTRFS 所做的那样。

因为我害怕,假设从现在起 2 年后,我必须恢复我所有的文件,因为一颗陨石击中了我的房子,我将不得不有超过 720 个文件(每天一个,持续 2 年)才能获得我所有的数据。是否可以继续删除最旧的 borg 备份并保留所有文件?

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