16.11. Datensicherung

16.11.1. Sichern und Wiederherstellen

dump und restore sind die traditionellen Backupprogramme in UNIX® Systemen. Sie betrachten das Laufwerk als eine Ansammlung von Blöcken, operieren also unterhalb dem Abstraktionslevel von Dateien, Links und Verzeichnissen, die die Grundlage des Dateisystemkonzepts bilden. dump sichert ein ganzes Dateisystem auf einem Gerät, es ist nicht möglich nur einen Teil des Dateisystems, oder einen Verzeichnisbaum, der mehr als ein Dateisystem umfasst zu sichern. dump schreibt keine Dateien oder Verzeichnisse auf das Band, sondern die Blöcke, aus denen Dateien und Verzeichnisse bestehen.

dump hat einige Eigenarten, die noch aus den frühen Tagen der Version 6 von AT&T UNIX (ca. 1975) stammen. Die Parameter sind für 9-Spur-Bänder (6250 bpi) voreingestellt, nicht auf die heute üblichen Medien hoher Dichte (bis zu 62.182 ftpi). Bei der Verwendung der Kapazitäten moderner Bandlaufwerke muss diese Voreinstellung auf der Kommandozeile überschrieben werden.

rdump und rrestore können Daten über Netzwerk auf ein Band, das sich in einem Laufwerk eines anderen Computers befindet, überspielen. Beide Programme benutzen die Funktionen rcmd(3) und ruserok(3) zum Zugriff auf das entfernte Bandlaufwerk. Daher muss der Anwender, der das Backup durchführt, auf dem entfernten Rechner in .rhosts eingetragen sein.

Die Argumente zu rdump und rrestore müssen zur Verwendung auf dem entfernten Computer geeignet sein. Wenn Sie zum Beispiel mit rdump von einem FreeBSD-Rechner aus auf ein Exabyte-Bandlaufwerk einer Sun mit Namen komodo zugreifen möchten, setzen Sie das folgende Kommando ab:

# /sbin/rdump 0dsbfu 54000 13000 126 komodo:/dev/nsa8 /dev/da0a 2>&1

Zum Ausführen dieses Kommandos müssen Sie auf dem entfernten Rechner in .rhosts eingetragen sein. Die r-Kommandos sind ein großes Sicherheitsrisiko, daher sollten Sie deren Verwendung sorgfältig abwägen.

Es ist auch möglich, dump und restore über eine gesicherte Verbindung mit ssh einzusetzen:

# /sbin/dump -0uan -f - /usr | gzip -2 | ssh -c blowfish \
      targetuser@targetmachine.example.com dd of=/mybigfiles/dump-usr-l0.gz

Sie können ebenfalls mit der internen Methode von dump auf entfernte Rechner zugreifen, indem Sie die Umgebungsvariable RSH setzen:

# RSH=/usr/bin/ssh /sbin/dump -0uan -f tatargetuser@targetmachine.example.com:/dev/sa0

16.11.2. tar

tar(1) stammt ebenfalls aus Version 6 von AT&T UNIX (ca. 1975). tar arbeitet mit dem Dateisystem, denn es schreibt Dateien und Verzeichnisse auf das Band. tar unterstützt zwar nicht den vollen Umfang von Optionen, die bei cpio(1) zur Verfügung stehen, aber dafür erfordert tar nicht die ungewöhnliche Kommando-Pipeline, die cpio verwendet.

Die meisten Versionen von tar unterstützen keine Backups über das Netzwerk. Die GNU-Version von tar die in FreeBSD verwendet wird, unterstützt jedoch entfernte Geräte mit der gleichen Syntax wie rdump. Um tar für ein Exabyte-Bandlaufwerk auf einer Sun namens komodo auszuführen, muss folgendes Kommando aufgerufen werden:

# /usr/bin/tar cf komodo:/dev/nsa8 . 2>&1

Bei den Versionen ohne Unterstützung für entfernte Geräte kann man die Daten über eine Pipeline und rsh an ein entferntes Laufwerk senden.

# tar cf - . | rsh hostname dd of=tape-device obs=20b

Wenn Sie Bedenken bezüglich der Sicherheit beim Backup über das Netz haben, sollten Sie ssh anstatt rsh benutzen.

16.11.3. Cpio

cpio(1) ist das ursprüngliche Programm von UNIX Systemen zum Dateitransfer mit magnetischen Medien. cpio hat (neben vielen anderen Leistungsmerkmalen) Optionen zum Byte-Swapping, zum Schreiben einer Anzahl verschiedener Archivformate und zum Weiterleiten von Daten an andere Programme über eine Pipeline. Dieses letzte Leistungsmerkmal macht cpio zu einer ausgezeichneten Wahl für Installationsmedien. Leider kann cpio keine Dateibäume durchlaufen, so dass eine Liste der zu bearbeitenden Dateien über stdin angegeben werden muss.

cpio unterstützt keine Backups über das Netzwerk. Man kann aber eine Pipeline und rsh verwenden, um Daten an ein entferntes Bandlaufwerk zu senden.

# for f in directory_list; do
find $f >> backup.list
done
# cpio -v -o --format=newc < backup.list | ssh user@host "cat > backup_device"

Dabei steht directory_list für eine Aufzählung der Verzeichnisse, die Sie sichern wollen. user@host gibt den Benutzer auf dem Zielrechner an, der die Sicherung laufen lässt. Der Ort der Sicherung wird durch backup_device angegeben (z.B. /dev/nsa0).

16.11.4. pax

pax(1) ist die Antwort von IEEE/POSIX® auf tar und cpio. Über die Jahre hinweg sind die verschiedenen Versionen von tar und cpio leicht inkompatibel geworden. Daher hat POSIX, statt eine Standardisierung zwischen diesen auszufechten, ein neues Archivprogramm geschaffen. pax versucht viele der unterschiedlichen cpio- und tar-Formate zu lesen und zu schreiben, außerdem einige neue, eigene Formate. Die Kommandostruktur ähnelt eher cpio als tar.

16.11.5. Amanda

Amanda (Advanced Maryland Network Disk Archiver) ist ein Client/Server-Backupsystem, nicht nur ein einzelnes Programm. Ein Amanda-Server kann auf einem einzigen Bandlaufwerk Datensicherungen von jeder beliebigen Anzahl von Computern speichern, sofern auf diesen jeweils ein Amanda-Client läuft und sie über Netzwerk mit dem Amanda-Server verbunden sind.

Ein häufiges Problem bei Standorten mit einer Anzahl großer Festplatten ist, dass das Kopieren der Daten auf Band langsamer vor sich geht als solche Daten anfallen. Amanda löst dieses Problem durch Verwendung einer “Holding Disk”, einer Festplatte zum gleichzeitigen Zwischenspeichern mehrerer Dateisysteme.

Für Datensicherungen über einen längeren Zeitraum erzeugt Amanda “Archivsets” von allen Dateisystemen, die in Amandas Konfigurationsdatei genannt werden. Ein Archivset ist eine Gruppe von Bändern mit vollen Backups und Reihen von inkrementellen (oder differentiellen) Backups, die jeweils nur die Unterschiede zum vorigen Backup enthalten. Zur Wiederherstellung von beschädigten Dateisystemen benötigt man Das Letzte volle Backup und alle darauf folgenden inkrementellen Backups.

Die Konfigurationsdatei ermöglicht die Feineinstellung der Backups und des Netzwerkverkehrs von Amanda. Amanda kann zum Schreiben der Daten auf das Band jedes der oben beschriebenen Backuprogramme verwenden. Amanda ist nicht Teil des Basissystems, Sie müssen Amanda über die Ports-Sammlung oder als Paket installieren.

16.11.6. Tue nichts

“Tue nichts” ist kein Computerprogramm, sondern die am häufigsten angewendete Backupstrategie. Diese kostet nichts, man muss keinen Backupplan befolgen, einfach nur nein sagen. Wenn etwas passiert, einfach grinsen und ertragen!

Wenn Ihre Zeit und Ihre Daten nicht so wichtig sind, dann ist die Strategie “Tue nichts” das geeignetste Backupprogramm für Ihren Computer. Aber UNIX ist ein nützliches Werkzeug, Sie müssen damit rechnen, dass Sie innerhalb von sechs Monaten eine Sammlung von Dateien haben, die für Sie wertvoll geworden sind.

“Tue nichts” ist die richtige Backupmethode für /usr/obj und andere Verzeichnisbäume, die vom Computer exakt wiedererzeugt werden können. Ein Beispiel sind die Dateien, die diese Handbuchseiten darstellen - sie wurden aus Quelldateien im Format SGML erzeugt. Es ist nicht nötig, Sicherheitskopien der Dateien in den sekundären Formaten wie etwa HTML zu erstellen. Die Quelldateien in SGML sollten jedoch in die regelmäßigen Backups mit einbezogen werden.

16.11.7. Welches Backup-Programm ist am Besten?

dump, Punkt und Schluss. Elizabeth D. Zwicky hat alle hier genannten Backup-Programme bis zur Erschöpfung ausgetestet. Ihre eindeutige Wahl zur Sicherung aller Daten mit Berücksichtigung aller Besonderheiten von UNIX Dateisystemen ist dump.

Elizabeth erzeugte Dateisysteme mit einer großen Vielfalt ungewöhnlicher Bedingungen (und einiger gar nicht so ungewöhnlicher) und testete jedes Programm durch ein Backup und eine Wiederherstellung dieser Dateisysteme. Unter den Besonderheiten waren Dateien mit Löchern, Dateien mit Löchern und einem Block mit Null-Zeichen, Dateien mit ausgefallenen Buchstaben im Dateinamen, unlesbare und nichtschreibbare Dateien, Gerätedateien, Dateien, deren Länge sich während des Backups ändert, Dateien, die während des Backups erzeugt und gelöscht werden, u.v.m. Sie berichtete über ihre Ergebnisse in LISA V im Oktober 1991, s. Torture-testing Backup and Archive Programs.

16.11.8. Die Wiederherstellung in einem Notfall

#!/bin/sh
#
# Erstellen einer Diskette zur Wiederherstellung eines Backups
#
# Diskette formatieren
#
PATH=/bin:/sbin:/usr/sbin:/usr/bin

fdformat -q fd0
if [ $? -ne 0 ]
then
echo "Bad floppy, please use a new one"
exit 1
fi

# Die Bootbloecke auf die Diskette schreiben
#
disklabel -w -B /dev/fd0c fd1440

#
# Dateisystem fuer die (einzige) Partition auf der Diskette
#
newfs -t 2 -u 18 -l 1 -c 40 -i 5120 -m 5 -o space /dev/fd0a

#
# Diskette mounten
#
mount /dev/fd0a /mnt

#
# Benoetigte Verzeichnisse erstellen
#
mkdir /mnt/dev
mkdir /mnt/bin
mkdir /mnt/sbin
mkdir /mnt/etc
mkdir /mnt/root
mkdir /mnt/mnt          # fuer die Root-Partition
mkdir /mnt/tmp
mkdir /mnt/var

#
# die Verzeichnisse bevoelkern
#
if [ ! -x /sys/compile/MINI/kernel ]
then
cat << EOM
Der MINI_Kernel existiert nicht, bitte einen erzeugen.
Hier ein Beispiel einer Konfigurationsdatei:
#
# MINI -- Ein FreeBSD-Kernel, der auf die Diskette passt.
#
machine     "i386"
cpu     "I486_CPU"
ident       MINI
maxusers    5

options     INET            # notwendig fuer _tcp _icmpstat _ipstat
#               _udpstat _tcpstat _udb
options     FFS         #Berkeley Fast File System
options     FAT_CURSOR      #Blockcursor in syscons oder pccons
options     SCSI_DELAY=15       #traue nicht Joe's SCSI-Geraet
options     NCONS=2             #2 virtuelle Konsolen
options     USERCONFIG      #Konfiguration mit -c XXX zulassen


config      kernel  root on da0 swap on da0 and da1 dumps on da0

controller  isa0
controller  pci0

controller  fdc0    at isa? port "IO_FD1" bio irq 6 drq 2 vector fdintr
disk        fd0 at fdc0 drive 0

controller  ncr0

controller  scbus0

device      sc0 at isa? port "IO_KBD" tty irq 1 vector scintr
device      npx0    at isa? port "IO_NPX" irq 13 vector npxintr

device      da0
device      da1
device      da2

device      sa0

pseudo-device   loop        # von INET benoetigt
pseudo-device   gzip        # komprimierte a.out-Dateien ausfuehren
EOM
exit 1
fi

cp -f /sys/compile/MINI/kernel /mnt

gzip -c -best /sbin/init > /mnt/sbin/init
gzip -c -best /sbin/fsck > /mnt/sbin/fsck
gzip -c -best /sbin/mount > /mnt/sbin/mount
gzip -c -best /sbin/halt > /mnt/sbin/halt
gzip -c -best /sbin/restore > /mnt/sbin/restore

gzip -c -best /bin/sh > /mnt/bin/sh
gzip -c -best /bin/sync > /mnt/bin/sync

cp /root/.profile /mnt/root

cp -f /dev/MAKEDEV /mnt/dev
chmod 755 /mnt/dev/MAKEDEV

chmod 500 /mnt/sbin/init
chmod 555 /mnt/sbin/fsck /mnt/sbin/mount /mnt/sbin/halt
chmod 555 /mnt/bin/sh /mnt/bin/sync
chmod 6555 /mnt/sbin/restore

#
# Geraetedateien erstellen
#
cd /mnt/dev
./MAKEDEV std
./MAKEDEV da0
./MAKEDEV da1
./MAKEDEV da2
./MAKEDEV sa0
./MAKEDEV pty0
cd /

#
# Minimale Dateisystemtabelle erstellen
#
cat > /mnt/etc/fstab <<EOM
/dev/fd0a   /   ufs rw 1 1
EOM

#
# Minimale Passwortdatei erstellen
#
cat > /mnt/etc/passwd <<EOM
root:*:0:0:Charlie &:/root:/bin/sh
EOM

cat > /mnt/etc/master.passwd <<EOM
root::0:0::0:0:Charlie &:/root:/bin/sh
EOM

chmod 600 /mnt/etc/master.passwd
chmod 644 /mnt/etc/passwd
/usr/sbin/pwd_mkdb -d/mnt/etc /mnt/etc/master.passwd

#
# Die Diskette aushaengen und den Benutzer informieren
#
/sbin/umount /mnt
echo "Die Diskette wurde ausgehaengt und ist jetzt bereit."