8.6 其他常见的压缩与备份工具

还有一些很好用的工具得要跟大家介绍介绍，尤其是 dd 这个玩意儿呢！

8.6.1 dd

我们在第七章当中的特殊 loop 设备挂载时使用过 dd 这个指令对吧？ 不过，这个指令可不只是制作一个文件而已喔～这个 dd 指令最大的功效，鸟哥认为，应该是在于“备份”啊！ 因为 dd 可以读取磁盘设备的内容（几乎是直接读取扇区"sector"），然后将整个设备备份成一个文件呢！真的是相当的好用啊～ dd 的用途有很多啦～但是我们仅讲一些比较重要的选项，如下：

[root@study ~]# dd if="input_file" of="output_file" bs="block_size" count="number"
选项与参数：
if   ：就是 input file 啰～也可以是设备喔！
of   ：就是 output file 喔～也可以是设备；
bs   ：规划的一个 block 的大小，若未指定则默认是 512 Bytes（一个 sector 的大小）
count：多少个 bs 的意思。

范例一：将 /etc/passwd 备份到 /tmp/passwd.back 当中
[root@study ~]# dd if=/etc/passwd of=/tmp/passwd.back
4+1 records in
4+1 records out
2092 Bytes （2.1 kB） copied, 0.000111657 s, 18.7 MB/s
[root@study ~]# ll /etc/passwd /tmp/passwd.back
-rw-r--r--. 1 root root 2092 Jun 17 00:20 /etc/passwd
-rw-r--r--. 1 root root 2092 Jul  2 23:27 /tmp/passwd.back
# 仔细的看一下，我的 /etc/passwd 文件大小为 2092 Bytes，因为我没有设置 bs ，
# 所以默认是 512 Bytes 为一个单位，因此，上面那个 4+1 表示有 4 个完整的 512 Bytes，
# 以及未满 512 Bytes 的另一个 block 的意思啦！事实上，感觉好像是 cp 这个指令啦～

范例二：将刚刚烧录的光驱的内容，再次的备份下来成为图像挡
[root@study ~]# dd if=/dev/sr0 of=/tmp/system.iso
177612+0 records in
177612+0 records out
90937344 Bytes （91 MB） copied, 22.111 s, 4.1 MB/s
# 要将数据抓下来用这个方法，如果是要将镜像文件写入 USB 磁盘，就会变如下一个范例啰！

范例三：假设你的 USB 是 /dev/sda 好了，请将刚刚范例二的 image 烧录到 USB 磁盘中
[root@study ~]# lsblk /dev/sda
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda    8:0    0   2G  0 disk             # 确实是 disk 而且有 2GB 喔！

[root@study ~]# dd if=/tmp/system.iso of=/dev/sda
[root@study ~]# mount /dev/sda /mnt
[root@study ~]# ll /mnt
dr-xr-xr-x. 131 root root 34816 Jun 26 22:14 etc
dr-xr-xr-x.   5 root root  2048 Jun 17 00:20 home
dr-xr-xr-x.   8 root root  4096 Jul  2 18:48 root
# 如果你不想要使用 DVD 来作为开机媒体，那可以将镜像文件使用这个 dd 写入 USB 磁盘，
# 该磁盘就会变成跟可开机光盘一样的功能！可以让你用 USB 来安装 Linux 喔！速度快很多！

范例四：将你的 /boot 整个文件系统通过 dd 备份下来
[root@study ~]# df -h /boot
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/vda2      1014M  149M  866M  15% /boot       # 请注意！备份的容量会到 1G 喔！
[root@study ~]# dd if=/dev/vda2 of=/tmp/vda2.img
[root@study ~]# ll -h /tmp/vda2.img
-rw-r--r--. 1 root root 1.0G Jul  2 23:39 /tmp/vda2.img
# 等于是将整个 /dev/vda2 通通捉下来的意思～所以，文件大小会跟整颗磁盘的最大量一样大！

其实使用 dd 来备份是莫可奈何的情况，很笨耶！因为默认 dd 是一个一个扇区去读/写的，而且即使没有用到的扇区也会倍写入备份文件中！ 因此这个文件会变得跟原本的磁盘一模一样大！不像使用 xfsdump 只备份文件系统中有使用到的部份。不过， dd 就是因为不理会文件系统， 单纯有啥纪录啥，因此不论该磁盘内的文件系统你是否认识，它都可以备份、还原的！所以，鸟哥认为，上述的第三个案例是比较重要的学习喔！

例题：你想要将你的 /dev/vda2 进行完整的复制到另一个 partition 上，请使用你的系统上面未分区完毕的容量再创建一个与 /dev/vda2 差不多大小的分区 （只能比 /dev/vda2 大，不能比他小！），然后将之进行完整的复制 （包括需要复制 boot sector 的区块）。答：因为我们的 /dev/sda 也是个测试的 USB 磁盘，可以随意恶搞！我们刚刚也才测试过将光盘镜像文件给它复制进去而已。 现在，请你分区 /dev/sda1 出来，然后将 /dev/vda2 完整的拷贝进去 /dev/sda1 吧！

# 1\. 先进行分区的动作
[root@study ~]# fdisk /dev/sda

Command （m for help）: n
Partition type:
   p   primary （0 primary, 0 extended, 4 free）
   e   extended
Select （default p）: p
Partition number （1-4, default 1）: 1
First sector （2048-4195455, default 2048）: Enter
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} （2048-4195455, default 4195455）: Enter
Using default value 4195455
Partition 1 of type Linux and of size 2 GiB is set

Command （m for help）: p
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1            2048     4195455     2096704   83  Linux

Command （m for help）: w

[root@study ~]# partprobe

# 2\. 不需要格式化，直接进行 sector 表面的复制！
[root@study ~]# dd if=/dev/vda2 of=/dev/sda1
2097152+0 records in
2097152+0 records out
1073741824 Bytes （1.1 GB） copied, 71.5395 s, 15.0 MB/s

[root@study ~]# xfs_repair -L /dev/sda1  # 一定要先清除一堆 log 才行！
[root@study ~]# uuidgen                  # 下面两行在给予一个新的 UUID
896c38d1-bcb5-475f-83f1-172ab38c9a0c
[root@study ~]# xfs_admin -U 896c38d1-bcb5-475f-83f1-172ab38c9a0c /dev/sda1
# 因为 XFS 文件系统主要使用 UUID 来分辨文件系统，但我们使用 dd 复制，连 UUID
# 也都复制成为相同！当然就得要使用上述的 xfs_repair 及 xfs_admin 来修订一下！

[root@study ~]# mount /dev/sda1 /mnt
[root@study ~]# df -h /boot /mnt
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/vda2      1014M  149M  866M  15% /boot
/dev/sda1      1014M  149M  866M  15% /mnt
# 这两个玩意儿会“一模一样”喔！

# 3\. 接下来！让我们将文件系统放大吧！！！
[root@study ~]# xfs_growfs /mnt
[root@study ~]# df -h /boot /mnt
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/vda2      1014M  149M  866M  15% /boot
/dev/sda1       2.0G  149M  1.9G   8% /mnt

[root@study ~]# umount /mnt

非常有趣的范例吧！新分区出来的 partition 不需要经过格式化，因为 dd 可以将原本旧的 partition 上面，将 sector 表面的数据整个复制过来！ 当然连同 superblock, boot sector, meta data 等等通通也会复制过来！是否很有趣呢？未来你想要创建两颗一模一样的磁盘时， 只要下达类似： dd if=/dev/sda of=/dev/sdb ，就能够让两颗磁盘一模一样，甚至 /dev/sdb 不需要分区与格式化， 因为该指令可以将 /dev/sda 内的所有数据，包括 MBR 与 partition table 也复制到 /dev/sdb 说！ ^_^

话说，用 dd 来处理这方面的事情真的是很方便，你也不需考虑到啥有的没的，通通是磁盘表面的复制而已！不过如果真的用在文件系统上面， 例如上面这个案例，那么再次挂载时，恐怕得要理解一下每种文件系统的挂载要求！以上面的案例来说，你就得要先清除 XFS 文件系统内的 log 之后， 重新给予一个跟原本不一样的 UUID 后，才能够顺利挂载！同时，为了让系统继续利用后续没有用到的磁盘空间，那个 xfs_growfs 就得要理解一下。 关于 xfs_growfs 我们会在后续第十四章继续强调！这里先理解即可。

8.6.2 cpio

这个指令挺有趣的，因为 cpio 可以备份任何东西，包括设备设备文件。不过 cpio 有个大问题， 那就是 cpio 不会主动的去找文件来备份！啊！那怎办？所以啰，一般来说， cpio 得要配合类似 find 等可以找到文件名的指令来告知 cpio 该被备份的数据在哪里啊！ 有点小麻烦啦～因为牵涉到我们在第三篇才会谈到的数据流重导向说～ 所以这里你就先背一下语法，等到第三篇讲完你就知道如何使用 cpio 啰！

[root@study ~]# cpio -ovcB  > [file|device] <==备份
[root@study ~]# cpio -ivcdu < [file|device] <==还原
[root@study ~]# cpio -ivct  < [file|device] <==察看
备份会使用到的选项与参数：
  -o ：将数据 copy 输出到文件或设备上
  -B ：让默认的 Blocks 可以增加至 5120 Bytes ，默认是 512 Bytes ！
　  　 这样的好处是可以让大文件的储存速度加快（请参考 i-nodes 的观念）
还原会使用到的选项与参数：
  -i ：将数据自文件或设备 copy 出来系统当中
  -d ：自动创建目录！使用 cpio 所备份的数据内容不见得会在同一层目录中，因此我们
       必须要让 cpio 在还原时可以创建新目录，此时就得要 -d 选项的帮助！
  -u ：自动的将较新的文件覆盖较旧的文件！
  -t ：需配合 -i 选项，可用在"察看"以 cpio 创建的文件或设备的内容
一些可共享的选项与参数：
  -v ：让储存的过程中文件名称可以在屏幕上显示
  -c ：一种较新的 portable format 方式储存

你应该会发现一件事情，就是上述的选项与指令中怎么会没有指定需要备份的数据呢？还有那个大于 （>） 与小于 （<） 符号是怎么回事啊？因为 cpio 会将数据整个显示到屏幕上，因此我们可以通过将这些屏幕的数据重新导向 （>） 一个新的文件！ 至于还原呢？就是将备份文件读进来 cpio （<） 进行处理之意！我们来进行几个案例你就知道啥是啥了！

范例：找出 /boot 下面的所有文件，然后将他备份到 /tmp/boot.cpio 去！
[root@study ~]# cd /
[root@study /]# find boot -print
boot
boot/grub
boot/grub/splash.xpm.gz
....（以下省略）....
# 通过 find 我们可以找到 boot 下面应该要存在的文件名！包括文件与目录！但请千万不要是绝对路径！

[root@study /]# find boot &#124; cpio -ocvB &gt; /tmp/boot.cpio
[root@study /]# ll -h /tmp/boot.cpio
-rw-r--r--. 1 root root 108M Jul  3 00:05 /tmp/boot.cpio
[root@study ~]# file /tmp/boot.cpio
/tmp/boot.cpio: ASCII cpio archive （SVR4 with no CRC）

我们使用 find boot 可以找出文件名，然后通过那条管线 （|, 亦即键盘上的 shift+\ 的组合）， 就能将文件名传给 cpio 来进行处理！最终会得到 /tmp/boot.cpio 那个文件喔！你可能会觉得奇怪，为啥鸟哥要先转换目录到 / 再去找 boot 呢？ 为何不能直接找 /boot 呢？这是因为 cpio 很笨！它不会理会你给的是绝对路径还是相对路径的文件名，所以如果你加上绝对路径的 / 开头， 那么未来解开的时候，它就一定会覆盖掉原本的 /boot 耶！那就太危险了！这个我们在 tar 也稍微讲过那个 -P 的选项！！理解吧！ 好了，那接下来让我们来进行解压缩看看。

范例：将刚刚的文件给他在 /root/ 目录下解开
[root@study ~]# cd ~
[root@study ~]# cpio -idvc &lt; /tmp/boot.cpio
[root@study ~]# ll /root/boot
# 你可以自行比较一下 /root/boot 与 /boot 的内容是否一模一样！

事实上 cpio 可以将系统的数据完整的备份到磁带机上头去喔！如果你有磁带机的话！

  • 备份：find / | cpio -ocvB > /dev/st0
  • 还原：cpio -idvc < /dev/st0

这个 cpio 好像不怎么好用呦！但是，他可是备份的时候的一项利器呢！因为他可以备份任何的文件， 包括 /dev 下面的任何设备文件！所以他可是相当重要的呢！而由于 cpio 必需要配合其他的程序，例如 find 来创建文件名，所以 cpio 与管线命令及数据流重导向的相关性就相当的重要了！

其实系统里面已经含有一个使用 cpio 创建的文件喔！那就是 /boot/initramfs-xxx 这个文件啦！现在让我们来将这个文件解压缩看看，看你能不能发现该文件的内容为何？

# 1\. 我们先来看看该文件是属于什么文件格式，然后再加以处理：
[root@study ~]# file /boot/initramfs-3.10.0-229.el7.x86_64.img
/boot/initramfs-3.10.0-229.el7.x86_64.img: ASCII cpio archive （SVR4 with no CRC）

[root@study ~]# mkdir /tmp/initramfs
[root@study ~]# cd /tmp/initramfs
[root@study initramfs]# cpio -idvc &lt; /boot/initramfs-3.10.0-229.el7.x86_64.img
.
kernel
kernel/x86
kernel/x86/microcode
kernel/x86/microcode/GenuineIntel.bin
early_cpio
22 blocks
# 瞧！这样就将这个文件解开啰！这样了解乎？