在使用树莓派进行网络附加存储（NAS）的三部分系列文章的第一部分中，我们介绍了 NAS 设置的基础知识，连接了两个 1TB 硬盘驱动器（一个用于数据，一个用于备份），并通过网络文件系统（NFS）在远程设备上挂载了数据驱动器。在第二部分中，我们将研究自动化备份。自动化备份允许您持续保护您的数据，并从硬件缺陷或意外文件删除中恢复。
备份策略
让我们首先为我们的小型 NAS 制定一个备份策略。我建议每天创建数据备份，并安排在不会干扰其他 NAS 活动的时间进行备份，包括您需要访问或存储文件的时间。例如，您可以每天凌晨 2 点触发备份活动。
您还需要决定每个备份的保留时间，因为如果无限期地保留每个每日备份，您将很快耗尽存储空间。将每日备份保留一周，如果您意识到过去七天内发生了错误，您可以回溯到最近的历史记录。但是，如果您需要更久远的历史记录中的内容怎么办？将每周一的备份保留一个月，并将每月备份保留更长时间应该就足够了。让我们将每月备份保留一年，并将每年备份保留一份，用于更长时间段的时间旅行，例如，过去五年。
这会在您的备份驱动器上生成五年期间的一系列备份
- 7 个每日备份
- 4 个（大约）每周备份
- 12 个每月备份
- 5 个年度备份
您可能还记得，您的备份驱动器和数据驱动器大小相同（均为 1TB）。来自数据驱动器的超过 10 个 1TB 备份如何装入 1TB 备份磁盘？ 如果您创建完整备份，则无法装入。 相反，您将创建增量备份，重用上次备份中未更改的数据，并创建新的或已更改文件的副本。 这样，备份不会每晚翻倍，而只会根据您数据在一天内发生的变化而略有增长。
这是我的情况：我的 NAS 自 2016 年 8 月以来一直运行，备份驱动器上有 20 个备份。目前，我在数据驱动器上存储了 406GB 的文件。备份占用了备份驱动器上的 726GB。当然，这在很大程度上取决于您数据的更改频率，但正如您所看到的，增量备份不会像 20 个完整备份那样占用太多空间。然而，随着时间的推移，1TB 磁盘可能不足以满足您的备份需求。一旦您的数据增长到接近 1TB 限制（或任何备份驱动器容量），您应该选择更大的备份驱动器并将您的数据移动到那里。
使用 rsync 创建备份
要创建完整备份，您可以使用 rsync 命令行工具。以下是创建初始完整备份的示例命令。
pi@raspberrypi:~ $ rsync -a /nas/data/ /nas/backup/2018-08-01此命令在备份驱动器上创建挂载在 /nas/data 上的数据驱动器上存储的所有数据的完整副本。 在那里，它将创建文件夹 2018-08-01 并在其中创建备份。 -a 标志以归档模式启动 rsync，这意味着它保留各种元数据，如修改日期、权限和所有者，并将软链接复制为软链接。
现在您已经创建了截至 8 月 1 日的完整初始备份，在 8 月 2 日，您将创建您的第一个每日增量备份。
pi@raspberrypi:~ $ rsync -a --link-dest /nas/backup/2018-08-01/ /nas/data/ /nas/backup/2018-08-02此命令告诉 rsync 再次创建 /nas/data 的备份。 这次的目标目录是 /nas/backup/2018-08-02。 该脚本还指定了 --link-dest 选项，并将上次备份的位置作为参数传递。 指定此选项后，rsync 会查看文件夹 /nas/backup/2018-08-01 并检查与该文件夹内容相比哪些数据文件发生了更改。 未更改的文件将不会被复制，而是硬链接到昨天备份文件夹中的对应文件。
从备份中使用硬链接文件时，您不会注意到初始副本和链接之间有任何差异。 它们的行为完全相同，如果您删除链接或初始文件，另一个文件仍然存在。 您可以将它们想象成同一文件的两个相等入口点。 这是一个例子
左侧的框反映了第二次备份后不久的状态。 中间的框是昨天的副本。 file2.txt 昨天不存在，但图像 file1.jpg 存在并被复制到备份驱动器。 右侧的框反映了今天的增量备份。 增量备份命令创建了昨天不存在的 file2.txt。 由于 file1.jpg 自昨天以来没有更改，因此今天创建了一个硬链接，因此它不会占用磁盘上太多额外的空间。
自动化您的备份
您可能不想每天凌晨 2 点手动执行每日备份命令。 相反，您可以使用如下脚本来自动化您的备份，您可以考虑使用 cron 作业启动该脚本。
#!/bin/bash
TODAY=$(date +%Y-%m-%d)
DATADIR=/nas/data/
BACKUPDIR=/nas/backup/
SCRIPTDIR=/nas/data/backup_scripts
LASTDAYPATH=${BACKUPDIR}/$(ls ${BACKUPDIR} | tail -n 1)
TODAYPATH=${BACKUPDIR}/${TODAY}
if [[ ! -e ${TODAYPATH} ]]; then
mkdir -p ${TODAYPATH}
fi
rsync -a --link-dest ${LASTDAYPATH} ${DATADIR} ${TODAYPATH} $@
${SCRIPTDIR}/deleteOldBackups.sh第一个代码块计算上次备份的文件夹名称，以用于链接和今天的备份文件夹的名称。 第二个代码块包含 rsync 命令（如上所述）。 最后一个代码块执行 deleteOldBackups.sh 脚本。 它将根据上面概述的备份策略清理旧的、不必要的备份。 如果您希望清理脚本的运行频率较低，您也可以独立于备份脚本执行清理脚本。
以下脚本是本文中备份策略的示例实现。
#!/bin/bash
BACKUPDIR=/nas/backup/
function listYearlyBackups() {
for i in 0 1 2 3 4 5
do ls ${BACKUPDIR} | egrep "$(date +%Y -d "${i} year ago")-[0-9]{2}-[0-9]{2}" | sort -u | head -n 1
done
}
function listMonthlyBackups() {
for i in 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
do ls ${BACKUPDIR} | egrep "$(date +%Y-%m -d "${i} month ago")-[0-9]{2}" | sort -u | head -n 1
done
}
function listWeeklyBackups() {
for i in 0 1 2 3 4
do ls ${BACKUPDIR} | grep "$(date +%Y-%m-%d -d "last monday -${i} weeks")"
done
}
function listDailyBackups() {
for i in 0 1 2 3 4 5 6
do ls ${BACKUPDIR} | grep "$(date +%Y-%m-%d -d "-${i} day")"
done
}
function getAllBackups() {
listYearlyBackups
listMonthlyBackups
listWeeklyBackups
listDailyBackups
}
function listUniqueBackups() {
getAllBackups | sort -u
}
function listBackupsToDelete() {
ls ${BACKUPDIR} | grep -v -e "$(echo -n $(listUniqueBackups) |sed "s/ /\\\|/g")"
}
cd ${BACKUPDIR}
listBackupsToDelete | while read file_to_delete; do
rm -rf ${file_to_delete}
done此脚本将首先列出所有要保留的备份（根据我们的备份策略），然后它将删除所有不再需要的备份文件夹。
要每晚执行脚本以创建每日备份，请以 root 用户身份运行 crontab -e 来计划备份脚本。 （您需要以 root 身份登录以确保它有权读取数据驱动器上的所有文件，无论它们是谁创建的。）添加如下行，它将在每天凌晨 2 点启动脚本。
0 2 * * * /nas/data/backup_scripts/daily.sh有关更多信息，请阅读关于使用 cron 调度任务的文章。
您可以采取其他措施来加强备份，以防止意外删除或损坏，包括以下措施
- 在没有备份运行时卸载备份驱动器或将其挂载为只读
- 将备份驱动器连接到远程服务器并通过互联网同步文件
此示例备份策略使您能够备份您的宝贵数据，以确保数据不会丢失。 您还可以轻松地根据您的个人需求和偏好调整此技术。
在本系列的第三部分中，我们将讨论 Nextcloud，这是一种在您的 NAS 系统上存储和访问数据的便捷方式，它还提供离线访问，因为它会将您的数据同步到客户端设备。
10 条评论