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如何捕获目录及其所有子目录的一致快照？

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如何捕获目录及其所有子目录的一致快照？

我们有一个应用程序会定期将自身备份到本地文件系统上的目录。该目录中还有几个文件和目录。

我想生成所有这些文件的“快照”，可以将其复制到备份存储中。

最重要的是，我如何以原子方式生成这个“快照”？请记住，任何这些文件都可能被备份守护进程修改，从而导致我们的“快照”不一致。

编辑：

也许我应该提到系统有一个ext4文件系统。

答案1

如果您知道哪些进程正在写入该目录中的文件，则可以使用 冻结它们kill -SIGSTOP <pid>，进行备份，然后使用 恢复进程kill -SIGCONT <pid>。

答案2

据我所知，如果没有并发访问数据的应用程序的配合，ext4 本身无法保证此类事务的原子性。在底层设备映射器中使用某些快照机制也不起作用，因为您基本上需要卸载文件系统（或至少重新挂载-ro）才能在块设备级别获得一致的状态。

我认为如果没有关于应用程序行为的额外知识，这将会非常复杂。因此，最简单的方法可能是以某种方式修改应用程序（例如引入锁定文件）。但是，如果您需要将其视为黑匣子，我将对此做出一些假设：

  1. 与执行间隔相比，应用程序的定期备份只花费很短的时间
  2. 完成备份后，它将关闭所有文件句柄，直到下一次备份运行

基于这些假设，我建议采取乐观的方法。简而言之，只需尝试制作目录的常规、递归、非原子副本，然后检查应用程序是否已触及任何文件。如果是这样，则表明您的副本不幸与应用程序的定期自我备份同时发生。在这种情况下，请丢弃您刚刚创建的副本并重试。也许会退缩一段时间；避免占用资源的无限循环。

您可以通过使用 Linux 中的 inotify 机制来实现这一点，作为在此过程中监视要复制的文件的一种手段。如果您想要一个简单的 shell 脚本，请看一下inotify 工具。大多数发行版上都包含它。我不完全确定当文件已经打开时 inotify 的行为如何，因此参考假设 2，您可能还想使用它lsof来确保您的应用程序在源目录的任何内容上都没有打开的文件句柄。去做后您设置了 inotify 手表。

所以这就是我要解决你的情况的方法。我希望您不介意我是否跳过勾画其实际实现。如果有任何不清楚的地方，请随时问我。

答案3

/sbin/fsfreeze --freeze /data
# do a backup
/sbin/fsfreeze --unfreeze /data

fsfreeze - 暂停对文件系统的访问（Ext3/4、ReiserFS、JFS、XFS）

如果需要更多信息：https://manpages.ubuntu.com/manpages/focal/man8/fsfreeze.8.html

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