☰

我的机器里有：

tag-icon • tag-icon linux root zfs snapshot incremental-backup
我的机器里有：

我安装了带有 ZFS-on-root 的 antergos Linux。系统已启动并运行，我很高兴，因为仅凭这一点对我来说就已经很成功了。现在，ZFS 显然主要用于 NAS、RAID、服务器配置等（我完全明白并理解为什么），但我仍然想在我的桌面上尝试它，因为它在稳定性（在断电方面更是如此 [我住的地方最担心的问题]）、性能和处理方面据称优于 BTRFS。

现在，我对 BTRFS 中的 COW 和快照完全不熟悉，但我认为它们根本不容易理解，即使在 ZFS 的情况下只有两个命令需要掌握。

我的机器里有：

A三星 850 Evo 250GB由 antergos 配置的带有 ZFS 的 SSD

# lsblk
NAME                    MOUNTPOINT
sda
├─sda1                  /boot/efi
├─sda2                  /boot
└─sda3

# zfs list
NAME                    MOUNTPOINT
antergos_6g9t           /
antergos_6g9t/swap

AWDC WD30EZRX 3TB自己配置的硬盘

# lsblk
NAME    FSTYPE          MOUNTPOINT
sdb
├─sdb1    vfat
├─sdb2    ext4            /run/media/username/masstorage
├─sdb3    ext4            /home
└─sdb4    ext4            /run/media/username/snapshots

我想要实现的目标

如您所见，我设置了更大的驱动器来保存大量数据（工作、电影、音乐等）的分区，一个用于家庭，一个用于快照。sdb1 被认为是可能的 ESP，因为：

  • 我想将根 (antergos_6g9t) 的增量快照备份到 sdb4
  • 我希望能够从这些快照启动
  • 我希望能够将这些快照恢复到 sda，如果我的根目录损坏

问题

  • 我需要使用哪些日常命令来完成上述操作？（网络上几乎所有指南都与 NAS 和 RAID 相关或通过 SSH 进行克隆）
  • /home 可以与 ZFS 根结合吗？
  • 我是否必须将 sdb4 格式化为 ZFS？
  • 也许对此有完全不同的方法？（请注意，我想要一个单独的分区用于 /home 和大容量存储，并具有可靠的向后兼容性，这就是我在这里选择 ext4 的原因）

非常感谢任何帮助、评论或建议。

答案1

我需要使用哪些日常命令来完成上述操作？（网络上几乎所有指南都与 NAS 和 RAID 相关或通过 SSH 进行克隆）

通过网络复制和本地复制之间没有什么区别 - 而不是zfs send | ssh zfs recv您只是拥有zfs send | zfs recv- 或者您甚至可以以流形式存储备份（没有zfs recv，并且有一些缺点）并且仅在需要时扩展它。

/home 可以使用 ext4 与 ZFS 根目录结合吗？我是否必须将 sdb4 格式化为 ZFS？

您使用 ext4 分区的目的究竟是什么？您可以这样做，但您将错过快照和用户数据的完整性检查。在我看来，任何系统都可以廉价地恢复，但用户数据丢失将永远丢失。如果必须选择，我会将 ZFS 用于我的用户数据，将 ext4 用于（毫无价值的）系统分区，而不是相反。

也许对此有完全不同的方法？（请注意，我想要一个单独的分区用于 /home 和大容量存储，并具有可靠的向后兼容性，这就是我在这里选择 ext4 的原因）

  • 如果您将向后兼容性视为“我想测试 ZFS，然后在不复制数据的情况下返回到 ext4”，那么您将一无所获：您将看不到 ZFS 的好处，并且仍然具有 ext4 的缺点。此外，与使用 ZFS 设置用户数据的简单数据分区相比，在 Linux 上创建可启动的 ZFS 系统（尽管您在本例中已经这样做了）需要做的工作更多。
  • 如果您看到“我想使用其他系统访问它”，我建议使用 NFS、SMB、AFP 或 SSH（或同时使用所有这些）。
  • 如果这是用于与不支持 ZFS 的系统进行双启动，那么这将是您的布局完全合理的少数星座之一。
  • 如果您不相信 ZFS 可以保证数据安全，或者不相信 Linux 版本，请使用 Solaris/illumos/*BSD，或者将备份保存在 ext4 上。这样，您将失去简单的发送/接收备份实用程序，但至少您知道您只备份了好的数据。

从您目前的描述来看，您仍然可以实现所有目标，但按照您所描述的方式，这将是次优的，而且更加困难。

相反，考虑在所有磁盘上使用 ZFS，如果可能的话添加冗余（也可以稍后通过添加镜像磁盘来完成），使用 ZFS 文件系统而不是分区（以分离关注点），并定期在不同的磁盘上备份快照（以防止因缺少 ECC 内存而可能造成的损坏）。

跟进您的评论：

您介意在回答中详细说明这种情况，并提供快照管理的详细信息（如结构）以及如何启动其中一个或将快照还原到根目录吗？我会将整个 3TB 分区为 ZFS，然后从我的 ZFS 操作系统添加数据池和数据集，我想这是用于我的存储、主分区和快照分区。但从那以后我就无能为力了。

是的，基本就是这样。我不知道您的硬件选项，但假设您有您描述的磁盘，我会执行以下操作：

设置和布局

硬件和泳池布局

通常情况下，您会使用 SSD 作为读取缓存，但在桌面上，您会失去 L2ARC 缓存的所有优势（Solaris 11.3 除外，在该缓存中它是持久的并且可以在重启后继续存在）。

因此，您可以将所有内容放在 HDD 上，并将 SSD 用作 SLOG 设备（仅用于同步写入）；或者您可以将它们分开，并将系统数据（根池）放在 SSD 上，其余部分放在 HDD 上。

理论上，第一种解决方案可以实现更好的性能，但在台式机上，我怀疑你的系统在线时间是否足够长以注意到这一点。因此，第二种解决方案麻烦较少，你的 SSD 使用寿命更长。

因此，您创建了两个池 - 一个根池（假设其名为rpool）位于 250 GB 的 SSD 上，另一个数据池（data）位于 3000 GB 的 HDD 上。两者都是非冗余的，因为它们每个只有 1 个 vdev，但稍后您可以添加额外的 HDD 或 SSD 以使它们成为镜像zpool attach data /dev/<old_disk> /dev/<new_disk>（因此可以自动更正错误）。这是可选的，但建议这样做（如果您只能添加一个磁盘，请添加数据镜像，因为无论如何您的数据比克隆到的系统更有价值data）。

您不需要任何额外的分区（除了交换和/或启动分区，但这将在安装时自动完成），因为您的 ZFS 文件系统将填补这个角色。

ZFS 文件系统布局

现在您有两个池 -rpool已从您的安装中填充（抱歉，我无法在此详细说明，因为 Linux 与 illumos/Solaris 不同） - 您无需在此处更改任何内容。您可以检查zfs mount文件系统是否已正确安装。

data另一方面仍然是空的，所以你添加一些文件系统：

# zfs create data/home
# zfs create data/home/alice
# zfs create data/sysbackup
# zfs create data/pictures
...

检查zfs mount它们是否已正确安装，如果没有，则使用 进行安装zfs mount（和/或在 fstab 中，这在 Linux 上可能再次有所不同）。如果目录结构类似于文件系统结构（但这不是必需的），我发现会更容易：/home/alice对应于data/home/alice。

ACL 和网络共享

现在是考虑权限和共享的一个好时机（因为两者都包含在您未来的快照中，因为它们是特定时间点的快照文件系统的属性）。

您的所有文件和目录都将具有文件 ACL（访问控制列表）。此外，您的所有 Windows 网络共享 (SMB/CIFS) 都将具有共享 ACL。这是一个广泛的话题，但对于桌面系统，您可以保持简单：按照您想要授予权限的方式设置文件 ACL（仅使用允许， 不否定)，并将共享权限保留为默认设置（所有人都可以访问）。因此，它们将被忽略，您只需管理一组在本地工作并适用于所有网络共享协议（AFP、SMB、NFS）的权限。

要显示 ACL，请ls -Vd /home/alice对目录本身及其ls -V /home/alice内的所有文件使用。根据您的系统，ls可能是错误版本（GNUls而不是 Solaris ls），因此您可能需要完整路径。

要修改 ACL，请使用chmod（与列表相同），一份好的文档是这里。

如果需要，您还应该在文件系统上设置任何 ZFS 属性（zfs get和）。zfs set

快照

快照的背景

每个快照只是给定文件系统在创建时保存的原子状态。它就像一台时光机，您可以回到一天或一年前查看它的状态。它们是只读的，因此您无法修改它们（只能完全删除它们），并且它们仅占用自创建以来已更改的块的空间。

这意味着每个快照开始时的大小为（几乎）零字节，并且每个更改、添加或删除的块都会被记录和保留，这意味着快照开始增长（由于 ZFS 的写时复制属性）。

如果您将数据想象成从左到右的一条线（就像时间线一样），那么新块将写入最后一个旧块的右侧。如果在块 5 之后设置快照，最初没有任何变化。然后在右侧添加块 6，但快照仍然只引用了块 0 到 5。如果删除了块 3，则在快照被销毁之前不会回收任何空间，因为它仍然引用块 0 到 5。修改块 4（CoW！）与在写入操作后添加块 6 并移动引用相同 - 但同样，不会释放任何空间，因为快照仍然需要保存原始块 0 到 5。如果我们最终销毁快照，我们将回收块 4 和 5，从而导致出现漏洞（碎片），稍后可能会用其他块填充。

这是块级别，每个文件可以由整个磁盘上的多个块组成。对于文件级别，您可以看到过去某个时间点的文件，好像什么都没有改变。尝试一下快照并添加/编辑/删除简单的文本文件可能会有所帮助，这样您就可以对此有所了解。这个想法很简单，但工作效率很高。

自动快照旋转

IIRC，在 Linux 上你可以使用zfs 自动快照自动执行此操作，或者您可以设置自己的脚本并cron定期调用（用于创建快照和销毁快照）。

至于好的轮换，这取决于您的使用模式和需求。我会从大量的开始，这样您就可以根据需要减少。删除快照很容易，但事后创建快照是不可能的。如果您的性能下降，请减少间隔。

  • 系统数据：用于“rm -rf /”时刻和不需要的/错误的更新，也用于稍后出现的错误
    • 每小时一次，保留12
    • 每天一次，保留7
    • 每月一次，保留12
  • 个人数据：用户目录和网络共享，本质上是最有价值的数据
    • 每五分钟保留12
    • 每小时，保留 24
    • 每天保留30
    • 每月保留 12
    • 每年保留 10
  • 废弃数据：用于存储不应传播的私人数据、临时数据以及发生很大变化但在重启后无用的工作数据集
    • 没有任何
  • Sysbackup：这里不需要快照，因为你已经启用了它们rpool，它们只是被复制过来
    • 没有任何

备份还原

基本上，随着时间的推移，您的快照会累积起来，并在一段时间内提供数据的滑动视图。由于硬件可能会发生故障，因此您需要将这些数据备份到另一个磁盘或系统。如果您使用zfs send和zfs recv，您的临时快照和 ACL 和属性将被保留，这意味着备份只是完整递归快照和递归发送/接收的组合，无论目标是什么（可以是另一个磁盘作为扩展文件系统、另一个 ZFS 系统、支持 ZFS 的云存储，甚至是任何其他系统上的 tarball）。

此轮换与常规快照不同，应使用不同的名称，例如使用与日期或递增数字相结合的前缀，例如data@offsitebackup_217。名称在内部并不重要，但如果您编写脚本，则需要快速找到最新的现有备份（或在其他地方记住名称），因为您需要最后传输的快照与新创建的快照之间的差异：

# full initial send, destroy all filesystems on the destination
# which are not present on the source
zfs snapshot -r data@offsite_backup_1
zfs send -R data@offsite_backup_1 | ssh user@host zfs recv -Fdu data

# incremental send, destroy all filesystems on the destination
# which are not present on the source
zfs snapshot -r data@offsite_backup_2
zfs send -R -I data@offsite_backup_1 data@offsite_backup_2 | ssh user@host zfs recv -Fdu data
zfs destroy data@offsite_backup_1

至于根池，只有一点不同：如果您需要更换磁盘，您必须首先创建启动/交换并像往常一样写入引导加载程序，然后恢复快照，还可以恢复挂载点。我认为beadm在 Solaris 上基本上也是这样做的。当然，在本地您会忽略这ssh user@host部分。同样，首先使用少量数据进行测试（需要进行实际测试，该-n标志在这里不起作用）。

复制数据

现在您可以复制或移动所有数据（通常的方式，例如cp或rsync）。

相关内容