如何在Linux中备份文件系统 Linux tar完整备份方案-linux运维-PHP中文网

使用tar进行Linux完整备份需排除虚拟文件系统并保留权限，关键在于正确排除目录、备份到独立介质，并定期测试恢复。

如何在linux中备份文件系统 linux tar完整备份方案

在Linux系统中，要实现文件系统的完整备份，

tar

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命令无疑是一个既经典又极其强大的工具。它允许你将整个目录结构，包括文件、权限、所有者、组以及时间戳等元数据，打包成一个单一的归档文件。这种方法不仅灵活，而且在需要进行系统迁移、灾难恢复或仅仅是数据存档时，都显得非常实用。说实话，虽然市面上有许多更高级的备份方案，但理解和掌握

tar

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的完整备份，是每个Linux用户和管理员都应该具备的核心技能。

解决方案

使用

tar

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进行Linux文件系统的完整备份，核心在于精心选择要包含和排除的目录，并确保正确地保留了所有关键属性。以下是一个典型的完整备份流程和相应的

tar

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命令：

首先，你需要一个目标位置来存放你的备份文件，这个位置最好是一个独立于被备份文件系统的存储介质，比如外置硬盘、网络共享存储（NFS/SMB挂载点）或另一块独立的内部硬盘。

# 假设我们要备份根文件系统 (/) 到 /mnt/backup_drive/system_backup.tar.gz
# 切换到根目录，确保tar能正确处理相对路径，并避免路径问题
cd /

# 执行备份命令
# -c: 创建新的归档文件
# -z: 使用gzip进行压缩，可以替换为-j (bzip2) 或 -J (xz) 以获得更高压缩率
# -v: 显示处理的文件名，方便查看进度
# -p: 保留文件权限、所有者和时间戳等属性，这对于系统备份至关重要
# -f: 指定归档文件名
# --exclude=: 排除不应包含在备份中的目录。这些目录通常是虚拟文件系统、临时文件或挂载点，
#             它们要么不包含实际数据，要么在恢复时会被系统自动重新生成。
#             排除 /mnt 和 /media 是为了避免备份外部挂载点的内容，以及避免将备份文件本身包含进去。
#             排除 /sys, /proc, /dev, /run 是因为它们是虚拟文件系统，不应被备份。
#             排除 /tmp 是因为它是临时文件目录。
#             排除 /lost+found 是因为它是文件系统恢复工具使用的目录。
#             排除 /var/cache/apt/archives/ 和 /var/lib/apt/lists/ 是为了减小备份大小，这些可以重新下载。
#             排除 /var/tmp 是另一个临时目录。
#             排除 /var/log/*, /var/spool/*, /var/run/*, /var/lock/* 是一些日志、队列、运行状态或锁文件，通常不需要备份。
sudo tar -czvpf /mnt/backup_drive/system_backup_$(date +%Y%m%d).tar.gz \
    --exclude=/proc \
    --exclude=/sys \
    --exclude=/dev \
    --exclude=/run \
    --exclude=/mnt \
    --exclude=/media \
    --exclude=/tmp \
    --exclude=/lost+found \
    --exclude=/var/cache/apt/archives \
    --exclude=/var/lib/apt/lists \
    --exclude=/var/tmp \
    --exclude=/var/log/* \
    --exclude=/var/spool/* \
    --exclude=/var/run/* \
    --exclude=/var/lock/* \
    .

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这里我用了

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来代表当前目录（即

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），这样可以确保备份的是根目录下的所有内容，同时避免在归档文件中出现额外的

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前缀，这在恢复时会更方便。文件名中加入了日期，方便管理不同时间点的备份。

使用

tar

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备份Linux文件系统时，有哪些关键的最佳实践和常见误区？

在我看来，使用

tar

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进行系统备份，绝不仅仅是敲几个命令那么简单，它需要你对Linux文件系统结构有一定理解，并深思熟虑。这里有一些我总结的关键实践和常见误区：

最佳实践：

以Root权限运行： 始终使用
```
sudo
```
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或以root用户身份执行
```
tar
```
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备份命令，这样才能确保所有文件（包括受保护的系统文件）都能被正确读取和备份，同时保留其原始权限和所有权。
仔细排除非必要目录： 这是重中之重。虚拟文件系统（如
```
/proc
```
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,
```
/sys
```
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,
```
/dev
```
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,
```
/run
```
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）、临时文件目录（
```
/tmp
```
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,
```
/var/tmp
```
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）、以及备份目标目录本身（比如你将备份文件放在
```
/mnt/backup_drive
```
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，就一定要排除
```
/mnt
```
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，否则会陷入无限递归）都必须排除。不这样做不仅会浪费空间，还会导致备份文件变得巨大且可能无法恢复。
备份到独立介质： 永远不要将备份文件存放在你正在备份的同一个文件系统上。一旦原始文件系统损坏，你的备份也会随之丢失。使用外置硬盘、NAS、或者至少是同一台机器上的另一块物理硬盘。
验证备份完整性： 备份完成之后，务必使用
```
tar -tvf /path/to/backup.tar.gz
```
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命令列出归档内容。虽然这不能完全保证文件内容没有损坏，但至少能确认归档文件本身是可读的，并且包含了你预期中的文件。更进一步，可以尝试解压部分关键文件进行校验。
定期测试恢复流程： 最好的备份是没有意义的，除非你能成功恢复。在非生产环境中（虚拟机是很好的选择），定期模拟系统崩溃，并尝试从你的
```
tar
```
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备份中恢复。这能帮你发现潜在问题，并熟悉恢复步骤。
考虑文件系统快照： 对于正在运行的系统，直接备份可能会遇到文件内容不一致的问题（因为文件在备份过程中可能被修改）。使用LVM（逻辑卷管理器）的快照功能，可以在备份前创建一个文件系统的只读快照，这样
```
tar
```
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就能备份一个一致性的文件系统状态。
自动化： 将备份命令放入shell脚本，并结合
```
cron
```
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定时任务进行自动化，可以大大减少手动操作的遗漏和错误。

常见误区：

忘记保留权限（-p选项）： 这是最致命的错误之一。如果恢复的系统文件权限不正确，系统很可能无法启动或运行异常。
```
tar
```
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的
```
-p
```
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选项至关重要。
排除列表不完整： 很多人只排除了
```
/proc
```
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和
```
/sys
```
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，却忘记了
```
/dev
```
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、
```
/run
```
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、
```
/mnt
```
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、
```
/media
```
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等，导致备份文件过大或包含无用数据。
不验证备份： 备份完成后就置之不理，直到需要恢复时才发现备份文件损坏或不完整，那时候就追悔莫及了。
备份文件命名不规范： 只是简单地命名为
```
backup.tar.gz
```
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，随着时间推移，你可能无法区分哪个是最新、最完整的备份。加入日期或版本号是个好习惯。
不考虑Bootloader和分区表：
```
tar
```
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备份的是文件系统内容，它不备份MBR（主引导记录）或GPT（GUID分区表）以及分区布局。如果更换了硬盘，你还需要单独处理这些引导信息和分区。

除了完整备份，

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能否进行增量或差异备份？有没有其他更适合的工具？

说实话，

tar

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在增量备份方面的能力确实存在，但用起来相对繁琐，并且不如其他一些专门工具那样高效和易于管理。

tar

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的增量备份：

tar

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可以通过

--listed-incremental

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选项来实现增量备份。它的工作原理是：

第一次完整备份： 执行一次完整的备份，并同时生成一个“快照文件”（也叫增量状态文件）。
后续增量备份： 每次增量备份时，
```
tar
```
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会读取这个快照文件，只备份自上次备份以来发生变化或新增的文件，并更新快照文件。

命令示例：

# 第一次完整备份并创建快照文件
sudo tar -czvpf /mnt/backup_drive/full_backup_$(date +%Y%m%d).tar.gz \
    --listed-incremental=/mnt/backup_drive/snapshot.file \
    --exclude=/proc --exclude=/sys --exclude=/dev ... .

# 几天后的增量备份
sudo tar -czvpf /mnt/backup_drive/incremental_backup_$(date +%Y%m%d).tar.gz \
    --listed-incremental=/mnt/backup_drive/snapshot.file \
    --exclude=/proc --exclude=/sys --exclude=/dev ... .

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增量备份的局限性：

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恢复复杂： 恢复时需要先恢复完整的备份，然后按照时间顺序逐一恢复所有的增量备份文件，这非常考验耐心和细致。
快照文件管理： 快照文件本身必须得到妥善保管，一旦丢失，增量链就会中断。
效率问题： 尽管只备份变化的文件，但
```
tar
```
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在处理大型文件系统时，每次扫描文件系统以生成快照文件并确定变化，仍然可能消耗不少资源。

其他更适合的工具：

在我看来，如果你的需求超出了简单的完整归档，或者需要更高效、更灵活的增量/差异备份，那么以下工具会是更好的选择：

rsync
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：这绝对是Linux下进行同步和增量备份的瑞士军刀。
```
rsync
```
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通过其“delta-transfer”算法，只传输文件发生变化的部分，而不是整个文件。它非常适合在本地或通过网络进行目录同步和增量备份。
- 优点： 极高的效率，只传输差异部分；支持通过SSH进行远程备份；可以保留文件权限、所有权、时间戳等。
- 示例：
```
sudo rsync -avz --delete --exclude="/proc" / /mnt/backup_drive/system_backup/
```
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  (第一次是完整同步，后续都是增量同步)。
duplicity
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：这是一款功能强大的加密、带宽高效的备份工具。它使用
```
rsync
```
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算法的变体来生成增量备份，并将它们加密后上传到各种远程或本地存储。
- 优点： 增量备份、加密、支持多种后端（FTP, S3, SCP等）、易于恢复。
borgbackup
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：如果你追求更高级的特性，比如数据去重、加密、压缩和挂载备份，
```
borgbackup
```
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是一个非常出色的选择。它能够显著减少备份所需的存储空间，并且恢复起来也相当灵活。
- 优点： 块级去重、加密、压缩、挂载备份为FUSE文件系统、快速增量备份。
LVM快照 +
tar
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/
rsync
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：这是一种结合了LVM快照的强大方法。LVM快照提供了一个文件系统在某一时刻的只读视图，你可以对这个快照进行备份，从而确保备份的一致性，即使系统正在运行。然后你可以用
```
tar
```
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或
```
rsync
```
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来备份这个快照。

如何从

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备份中恢复Linux文件系统，以及面对系统完全崩溃时应如何操作？

从

tar

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备份中恢复Linux文件系统，尤其是面对系统完全崩溃的情况，是一个需要冷静和步骤清晰的过程。这不像日常的文件解压那么简单，因为它涉及到系统的引导和核心文件。

基本恢复（针对部分文件或目录）：

如果你只是需要恢复某个丢失的文件或目录，并且系统仍然能够正常运行，那么这相对简单：

# 查看备份内容，确认文件路径
tar -tvf /path/to/backup.tar.gz | grep "your_file_or_directory"

# 恢复单个文件到当前目录
tar -xvpf /path/to/backup.tar.gz path/to/original/file.conf

# 恢复整个目录到指定位置
# -C 选项指定解压到的目录，确保目标目录存在且有写入权限
tar -xvpf /path/to/backup.tar.gz -C /target/directory path/to/original/directory/

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面对系统完全崩溃时的恢复（例如更换了硬盘）：

这是最复杂也最关键的场景。你需要一个可引导的Live CD/USB（比如Ubuntu Live CD、SystemRescueCD或任何你熟悉的Linux发行版Live环境）。

准备恢复环境：
- 启动Live系统： 从Live CD/USB启动你的机器。
- 分区和格式化新硬盘： 如果是新硬盘或旧硬盘已损坏，你需要使用
```
fdisk
```
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  、
```
gdisk
```
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  或
```
parted
```
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  等工具重新分区，并使用
```
mkfs.ext4
```
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  、
```
mkfs.xfs
```
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  等命令格式化新的文件系统。至少需要一个根分区（
```
/
```
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  ）和一个交换分区（
```
swap
```
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  ）。如果你有单独的
```
/boot
```
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  、
```
/home
```
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  等分区，也需要相应地创建和格式化。
- 挂载新分区： 将新的根分区挂载到一个临时目录，例如
```
/mnt/newroot
```
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  。如果还有其他分区（如
```
/boot
```
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  、
```
/home
```
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  ），也要挂载到
```
/mnt/newroot
```
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  下的相应位置（例如
```
/mnt/newroot/boot
```
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  ）。
```
sudo mount /dev/sda1 /mnt/newroot # 假设sda1是新的根分区
# 如果有单独的/boot分区
# sudo mount /dev/sda2 /mnt/newroot/boot
```
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- 挂载备份源： 将包含备份文件的存储介质（例如外置硬盘）挂载到Live系统的一个目录，例如
```
/mnt/backup_source
```
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  。
解压备份文件：
- 切换到新根分区，然后解压备份文件。务必确保你在正确的目录下解压，否则可能会覆盖Live系统的文件。
```
cd /mnt/newroot
sudo tar -xvpf /mnt/backup_source/system_backup_YYYYMMDD.tar.gz
```
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- 解压完成后，你可以用
```
ls -F
```
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  看看
```
/mnt/newroot
```
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  下是否出现了你原系统的文件结构（
```
bin/
```
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  ,
```
etc/
```
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  ,
```
home/
```
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  等）。
恢复后关键步骤（重中之重！）：
- 重新创建虚拟文件系统挂载点：
```
tar
```
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  不会备份
```
/proc
```
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  ,
```
/sys
```
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  ,
```
/dev
```
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  ,
```
/run
```
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  等虚拟文件系统，但它们是系统启动和运行所必需的挂载点。你需要重新创建它们：
```
sudo mount --bind /dev /mnt/newroot/dev
sudo mount --bind /sys /mnt/newroot/sys
sudo mount --bind /proc /mnt/newroot/proc
sudo mount --bind /run /mnt/newroot/run # 如果原系统有/run
```
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- chroot
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  到新系统：这是让你能在Live环境中操作新系统的重要一步。
```
sudo chroot /mnt/newroot /bin/bash
# 进入chroot环境后，你的提示符可能会改变，表示你正在操作新系统
```
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- 更新
  /etc/fstab
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  ：新硬盘的分区UUID（或设备路径）可能与旧系统不同。你需要编辑
```
/etc/fstab
```
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  ，确保它指向新的正确分区。可以使用
```
blkid
```
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  命令查看新分区的UUID。
```
# 在chroot环境中
nano /etc/fstab
# 根据blkid的输出更新UUID，或者使用/dev/sdaX这样的路径（不推荐，UUID更稳定）
```
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- 重新安装和配置GRUB引导加载器： 引导加载器通常安装在硬盘的MBR或EFI分区。你需要重新安装它，使其能够识别并引导新的系统。
```
# 在chroot环境中
grub-install /dev/sda # 假设/dev/sda是你的主硬盘
update-grub
```
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- 更新
  initramfs
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  ：
```
initramfs
```
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  是内核启动时加载的初始根文件系统，它包含了启动系统所需的驱动。如果内核或硬件有变化，更新它很重要。
```
# 在chroot环境中
update-initramfs -u -k all # 或者根据你系统中的内核版本指定
```
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- 退出
  chroot
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  并重启：
```
exit # 退出chroot环境
sudo umount -R /mnt/newroot # 递归卸载所有挂载点
sudo reboot
```
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