使用nfs进行网络备份

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　　关于一个网络的unix主机的正确备份方法，系统管理员们存在很多的争论。有些
认为磁带就是答案，而其他一些人则倾向于更先进一些的方法，比如可重写的cdrom。
不管什么方法，他们的最终目标都是：备份网络主机，并能够方便地索引和恢复。

　　80年代末期，为节省开支，我决定使用一个闲置的服务器运行nfs，它有一个装载了
1/4英寸的dc6525磁带的500兆磁带机。方法很简单，同时它工作的也很好。我为每台主机
分配了三盘磁带，每星期进行三次循环备份。唯一的问题是磁带太笨重了，而且很多情况
下不可靠。dc6525的时代过去了，更贵、更复杂的设备取代了它们。
　　过去几年里，我开始更新我的24台主机的网络。在开始前， 我考虑了可写cdrom和其
他一些商业产品。在对比了海量存储设备的商业产品的开销后， 我断定建造一个运行
linux的中心nfs服务器更为经济。基于我的原始模式，我用两个运行raid的热插拔scsi硬
盘取代了磁带机。这样能进行实时备份，数据可移动，同时将来能方便的扩充。
　　本文中我将探讨nfs使用的一些很基本的方法。这些方法很多为你们所熟知， 但往往
被认为太复杂、太过时或者太难以实现而丢在一边。我们将仅仅接触nfs庞大冰山的一角。
由于nfs几乎是无限的可定制，这里的例子仅仅用来作为基本的指导。
　　一般而言，进行任何形式的备份都需要思考，计划，以及对文件、外设和每个主机任
务的深入了解。网络中任何两个备份方案都不尽相同。备份的核心包括/etc目录下的配置
文件，各种cron文件，以及各系统特定的二进制程序。服务器中，根据服务器任务的不同，
我们需要备份/var/mail，web目录，或者/var/db。
　　制定备份计划的第一步是，仔细检查目标系统，确定系统相关的文件，并记录下来。
nfs基础
　　在开始前，先介绍一些nfs的基本概念。nfs运行于udp上，在1989年三月由sun微系统
公司提出并定为rfc1094。多数人认为nfs不够安全，容易受到一系列漏洞的攻击，特别是
rpc portmapper的漏洞。除开安全性不谈， nfs仍然是公认的装载和备份远程文件系统的
方法，特别是在局域网上。也就是说，在公网上使用nfs时，理解防火墙技术相当重要。
你至少需要使用tcp wrapper或者在/etc/hosts.allow文件中提供可信赖名单。 永远不要
毫无保护的使用nfs，并且总是在没有使用时杀掉mountd和rcp.portmap进程。
　　nfs的运作原理是远程装载，在每个主机上运行unix的portmapper和mountd（处理nfs
装载请求的服务器）守护进程。/etc/exports控制对服务器的访问，它包含一个授权主机
的清单，以及用户权限和允许的目录。
下面是mountd帮助手册的一段话：
　　当mountd启动时，会使用mount系统调用将输出主机的地址和配置载入到内核中。 一
旦更改exports文件，应当向mountd进程发送挂起信号，以使其重新载入配置信息。 在发
送SIGHUP信号后，应检查syslog确认mountd没有在exports文件中发现语法错误。如果
mountd发现内核不支持nfs，将试图装载包含nfs程序的lkm。
　　大部分bsd内核缺省时内置了nfs支持并可以在/etc/rc.conf中配置， 而linux则需要
可加载模块或者重新编译内核。
nfs备份原理
　　nfs备份方法相对来说很简单：将所有主机装载到nfs服务器上，编写一个.tar备份脚
本，并检查所有机器的下列权限设定是否一致：1、读写存取 2、装载权限 3、 GID/UID
输出和权限：
　　/etc/exports文件包括了nfs服务器的各个选项。在下面的例子中， jack.foo.com将
在nfs上装载到/jack，并允许读写。
# File /etc/exports on NFS Server
# When backing up an entire system, including root files (UID 0)
# you would use the no_root_squash option as outlined below *
# For files belonging to jack, the only option required is 'rw'
/jack jack.foo.com(rw,no_root_squash)
　　UID/GID设置可能会令人混淆，特别在nfs服务器和主机是不同unix变种，或者使用不
同的密码机制的情况下。所有者和组权限依赖于UID/GID，在client和server段必须一致。
如果用户jack在客户机jack上的UID是2020，他必须在nfs服务器上的UID也是2020。
　　如果nfs服务器上已经有用户使用UID2020，假设叫sam，则从客户机的UID2020在服务
器上显示为sam。当UID 2020还未使用时，文件将简单标记为UID 2020所有， 而没有用户
标识。（我们经常碰到这种情况，当解压ftp下来的文件时，原文件用户joe的UID 1010在
我们的系统上属于另一个用户，结果解压出来的文件就归另一用户所有了。）
　　当恢复数据的时候，基于同样的原因，必须确认目标主机的UID/GID匹配。exports的
帮助手册说：
　　通常，不希望客户机上的root用户在nfs服务器上也有root权限。为此，uid 0通常映
射为另一个id:所谓的匿名或者nobody。这叫做root squashing，是默认配置，可使用
no_root_squash关闭。小心使用此选项。
　　注意要备份密码和组文件。每当在客户机上加减用户，记得要更新备份。
　　两个简单的nfs服务器脚本
　　本例中，我们启动rpc.portmap, rpc.mountd和rcp.nfsd， 并将每个进程的进程id写
入nfs.pid
#!/bin/bash
# Script to start NFS
/usr/sbin/rpc.portmap
sleep 1
/usr/sbin/rpc.mountd
sleep 1
/usr/sbin/rpc.nfsd
/sbin/pidof /usr/sbin/rpc.portmap > /var/run/nfs.pid
/sbin/pidof /usr/sbin/rpc.nfsd >> /var/run/nfs.pid
/sbin/pidof /usr/sbin/rpc.mountd >> /var/run/nfs.pid
echo "NFS READY"
# EOF
我们使用下面的脚本杀掉nfs.pid中的所有进程，从而停止nfs。
#!/bin/bash
# Script to stop NFS
kill `cat /var/run/nfs.pid`
/bin/rm /var/run/nfs.pid
echo "NFS HALTED"
同步备份
　　通过在所有主机和nfs服务器上设置cron任务来在特定时间启动、停止和使用nfs，我
们可以实现同步备份。在备份后，所有主机停止nfs服务。为了精确同步， 所有主机应当
使用中心ntp时间服务调整时间。
　　nfs服务器通过与上面相似的脚本在cron中启动， 并依据完全备份所需要的时间来确
定激活的时间段。对较大的备份来说，30分钟是一个不错的选择。之后，所有客户端装载
到服务器上，写入它们的文件，然后卸载。本例中使用tar。其他方法包括使用dump等命令。
#!/bin/sh
# File NFSBackup Script for jack.foo.com
echo 'Initialize NFS Backup'
mount nfs.foo.com:/jack /mnt/jack
df
echo "Is nfs.foo.com mounted?"
read ans;
echo "Full Backup of Jack to follow"
sleep 4
cd /mnt/jack
tar -cvvf jack.tar /vmlinuz /System.map /root /mydocs /etc
/bin /sbin /var/local /var/spool /usr/sbin /usr/bin home
/usr/home/glenn /usr/home/ifconfig
sleep 5
umount /mnt/jack
echo "finished"
　　恢复文件
　　几乎所有实际应用中，都使用手工恢复。直到今天，完全恢复还是令人混淆，特别是
当目标主机有多种用途。典型情况下，我们将主机装载到nfs服务器， 从远端文件系统读
取备份来完成恢复工作。
　　使用mount命令将jack.foo.com装载到nfs.foo.com上：
mount nfs.foo.com:/jack /mnt/jack;
然后改变路径到 /mnt/jack
只需简单的从nfs.foo.com上untar jack.tar即可进行恢复。
tar -xvf jack.tar
然后将需要的文件从/mnt/jack拷贝到适当的位置。
以上仅仅是众多可用方法中的一种。
概述
下面是需要遵循的基本规则：
* 在完全重新安装系统的情况下，确认新安装的操作系统版本和原系统相同。这对所有配置文件的匹配尤其重要。

* 确认所有用户的UID/GID和以前相同。使用原始的的密码和组文件检查所有用户。注意每个UID/GID与远端系统一致。简单的使用root恢复一切是不够的。

* 记得在重装时恢复原始的内核。比如在linux下，运行lilo或者grub装载原来的内核。

* 记住存档备份并放置到安全的地方，最好是离线。冗余能够在物理损坏时挽救你的数据。


我的工作始终围绕着unix，其间我接触过不下50种备份方法，包括复杂的硬件设备，媒质，各种图形界面和基于web的界面。有些现在仍然使用，而大多数则已淘汰。就我而言，nfs加上tar(dump)仍然是最好的选择。它需要一些正确配置nfs的知识，但是总而言之，这是保护有价值数据的最可信赖的方式之一。

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