数据无忧：Ubuntu 系统备份全指南

唠唠闲话

最近电脑出现了一些故障，送修期间，不得不在实验室的台式机上重装系统，配环境的过程花费了不少时间。为避免未来处理类似事情时耗费时间，特此整理一些备份策略。

先做以下准备：

• 一个U盘启动盘，制作方法参考 服务器硬盘维护 | 学习笔记。
• 硬盘 A 上安装了 Ubuntu系统。
• 硬盘 B 用于数据备份。

除了硬盘备份，Ubuntu 有类似 Time Machine 的工具。教程后边将介绍 Timeshift 这一备份工具的用法。

rsync 拷贝数据

rsync 是一个功能强大的文件和目录同步工具，广泛用于在本地和远程之间复制文件。它的优势在于可以增量传输，即只传输文件的差异部分，从而提高效率。以下是 rsync 的基本用法和一些示例：

基本语法

rsync [options] source destination

• source：源文件或目录。
• destination：目标文件或目录。

常用选项：

• -v：verbose，详细输出。
• -r：recursive，递归处理子目录。
• -a：archive，归档模式，等同于 -rlptgoD，保留多种文件属性。
• -z：compress，传输时压缩数据。
• -P：显示进度信息，并在传输中断时支持继续。
• -e：指定远程 shell，例如 ssh。

示例

1. 本地复制目录或文件

   将 src_directory 复制到 dst_directory：

   rsync -av /path/to/src_directory /path/to/dst_directory

2. 同步并删除目标中多余的文件

   使目标目录与源目录完全相同，自动删除目标中多余的文件：

   rsync -av --delete /path/to/src_directory /path/to/dst_directory

3. 仅更新已存在的文件

   仅同步已存在的文件，不传输源中新文件：

   rsync -av --existing /path/to/src_directory /path/to/dst_directory

4. 使用压缩传输

   对于大型文件，使用压缩可以加快传输速度：

   rsync -avz /path/to/src_directory user@example.com:/remote/path

根据具体需求，使用 man rsync 可以查看更详细的文档和选项。

硬盘备份

通过 lsblk 命令查看硬盘信息，假设硬盘A为 /dev/sda，硬盘B为 /dev/sdb。

使用 dd 或 ddrescue 进行数据拷贝

dd 主要用于低级别的数据复制和转换。

使用dd命令拷贝数据：

dd if=/dev/sda of=/dev/sdb bs=4M status=progress

参数说明：

• if：输入文件（硬盘A）
• of：输出文件（硬盘B）
• bs：块大小，建议设置较大以提高拷贝速度
• status：显示拷贝进度

ddrescue 是一个专门用来从损坏的硬盘、光学介质或其他损坏的存储设备中尽可能多地恢复数据的高级工具。它比 dd 更智能、更有效率，适合用于数据恢复工作。

使用 ddrescue 命令进行断点续传：

ddrescue -f /dev/sda /dev/sdb rescuefile.log

• -f：强制覆盖目标硬盘

修改 UUID

dd 这类命令会完全拷贝硬盘，也包括分区的 UUID 信息。为避免潜在的 UUID 冲突，可对新设备进行修改。

假设系统盘挂载在 /dev/sdb2，使用 tune2fs 命令修改 UUID：

tune2fs /dev/sdb2 -U random

通过 blkid 查看修改后的 UUID：

sudo blkid /dev/sdb2

修改后，直接重启系统还会遇到 UUID 识别失败问题。此时，需更新 /etc/fstab 文件中的UUID设置。

挂载硬盘和修改系统配置

1. 挂载新硬盘

mkdir /mnt/mydisk
mount /dev/sdb2 /mnt/mydisk

2. 挂载系统目录

为了正常进入系统，需要挂载系统的一些目录：

mount --bind /dev /mnt/mydisk/dev
mount --bind /proc /mnt/mydisk/proc
mount --bind /sys /mnt/mydisk/sys

3. 进入新系统环境

使用 chroot 命令更改根目录到新硬盘的系统环境：

chroot /mnt/mydisk

4. 修改/etc/fstab 和更新 grub

编辑 /etc/fstab 文件中的 UUID，然后更新 grub：

nano /etc/fstab
update-grub

5. 退出 chroot 环境并卸载硬盘

exit
umount /mnt/mydisk/dev
umount /mnt/mydisk/proc
umount /mnt/mydisk/sys
umount /mnt/mydisk

完成上述步骤后，重启系统即可。

特殊处理

• 硬盘大小相同：直接使用 dd 完全拷贝即可。

• 硬盘A 比硬盘B 小：

  • 使用 dd 拷贝后，通过 gparted 扩大硬盘B的分区，调整 /dev/sdb 及其子分区的大小。

• 硬盘A 比硬盘B 大，但使用量更少：

  • 使用 gparted 缩小硬盘A的分区，再使用 resize2fs 调整文件系统大小：

    resize2fs /dev/sdb1

  • 在调整后再进行拷贝。

此外，对于第三种情形，实测在 dd 拷贝过程中终止，且拷贝量大于硬盘A的实际使用量时，也可以正常使用，不需要额外的调整操作。

文件系统检查

操作完成后，建议使用 e2fsck 检查文件系统的完整性：

e2fsck -f /dev/sdb

通过以上步骤，你可以高效、安全地完成硬盘之间的数据迁移和备份。

使用 Timeshift 进行备份

Timeshift 是一个功能强大的工具，可以在 Ubuntu 系统上实现类似于 Mac 的 Time Machine 的备份功能。以下是如何安装和使用 Timeshift 进行系统备份和恢复的详细步骤。

安装 Timeshift

1. 打开终端并添加 Timeshift 的 PPA 仓库：

   sudo apt-add-repository -y ppa:teejee2008/ppa
   sudo apt-get update

2. 安装 Timeshift：

   sudo apt-get install timeshift

配置 Timeshift

安装完成后，运行 Timeshift 配置向导：

sudo timeshift-gtk

按照向导的指引进行设置：

• 选择备份类型：选择“RSYNC”或者“BTRFS”。大多数用户选择“RSYNC”。
• 选择备份存储位置：选择一个存储设备或分区来存储备份快照，确保备份位置有足够的空间。
• 设置计划任务：可以设置每日、每周或每月的自动备份时间，以定期创建系统快照。

手动创建快照

在 Timeshift 主界面中，点击“创建”按钮手动创建系统快照。这可以在需要进行重大系统更改前手动备份当前系统状态。

恢复系统

当系统出现问题时，可以使用 Timeshift 恢复到之前的快照：

1. 打开 Timeshift。
2. 选择一个可用的快照。
3. 点击“恢复”按钮，然后按照向导操作恢复系统。

恢复到新的硬盘

如果需要将系统恢复到一个新的硬盘上，请按照以下步骤操作：

准备新的硬盘

1. 使用 Ubuntu live CD 或 USB 启动计算机，并将新的硬盘连接到系统。
2. 使用磁盘工具（例如 GParted）在新的硬盘上创建适当的分区，并格式化为 ext4 文件系统。

安装并运行 Timeshift

在 live 环境下，打开终端并安装 Timeshift：

sudo apt-add-repository -y ppa:teejee2008/ppa
sudo apt-get update
sudo apt-get install timeshift

运行 Timeshift：

sudo timeshift-launcher

设置目标设备并恢复快照

1. 在 Timeshift 的设置中，将目标设备设置为新的硬盘分区。
2. 选择一个可用的快照，然后点击“恢复”。在恢复选项中，选择新的硬盘分区作为目标。
3. 按照提示完成恢复过程。

安装引导程序（GRUB）

恢复完成后，需要在新硬盘上安装引导程序（GRUB）。假设新的硬盘是 /dev/sdb，可以执行以下命令：

sudo mount /dev/sdb1 /mnt
sudo mount --bind /dev /mnt/dev
sudo mount --bind /proc /mnt/proc
sudo mount --bind /sys /mnt/sys
sudo chroot /mnt
grub-install /dev/sdb
update-grub
exit
sudo umount /mnt/sys
sudo umount /mnt/proc
sudo umount /mnt/dev
sudo umount /mnt

完成这些步骤后，你应该能够从新的硬盘启动系统。