Creare backup con tar: come funziona l’archiviazione

Installare tar

Su Ubuntu tar dovrebbe già essere preinstallato. Se utilizzate un’altra distribuzione di Linux o Unix, installate questo utile programma:

Il pacchetto tar-doc è in questo caso opzionale, in quanto contiene solo la documentazione del programma di archiviazione.

Utilizzare tar

Se volete utilizzare tar, ricorrete semplicemente a questa sintassi:

Le opzioni di tar sono le seguenti:

Creando degli archivi tar avete inoltre la possibilità di mettere wildcard con un asterisco. Se create un nuovo archivio, indicate sempre prima le opzioni, dopo il nome del file dell’archivio che volete creare, e infine i file e le cartelle che vi devono essere contenute. Nel seguente esempio create un archivio (-c) a partire da due file testuali, li comprimete con gzip (-z) e li scrivete nel file archivio.tar.gz (-f):

Se volete raccogliere tutti i file testuali in un archivio, utilizzate la wildcard corrispondente:

Possono essere raccolti in un archivio anche intere cartelle comprensive delle sottocartelle. Nel seguente esempio viene archiviata /cartella1 incluse tutte le sottocartelle e i file contenuti ad eccezione di /cartella1/sottocartella_x:

Nel seguente esempio estraete (-x) l’archivio compresso (-z), che abbiamo creato nel primo esempio, in un’altra cartella (-C):

Per aggiungere a un archivio (che deve essere decompresso) un altro file, date ad esempio il seguente comando:

I webmaster ricorrono spesso a tar per creare dei backup: così la struttura delle cartelle rimane invariata e la varietà delle funzioni del programma permette anche innumerevoli perfezionamenti, come è visibile dalle molte opzioni. Di seguito vi spieghiamo come creare un backup completo con tar e come effettuare dei backup incrementali con il programma.

Creare un semplice backup con tar

Per la vostra strategia di backup è utile creare uno script di backup per l’archiviazione del vostro sistema, al posto di generare semplicemente degli archivi manuali. Così potete archiviare automaticamente diverse cartelle, comprimerle e trasmetterle a un supporto di memoria esterno. È importante perciò che abbiate i permessi di scrittura e di lettura per le relative cartelle. Prima di tutto create nella vostra cartella home una cartella bin (nel caso in cui non sia già presente) e generate là lo script. Dovete adattare il seguente script di esempio alle vostre esigenze e alla struttura delle cartelle:

Per farvi comprendere come funziona precisamente questo script, ve lo spieghiamo ora riga per riga:

1. La prima riga è la cosiddetta shebang, che comunica al sistema operativo quale interprete utilizzare. In questo caso viene utilizzato bash.
    
2. Ogni backup con tar riceve una marca temporale, importante per poter distinguere chiaramente più backup. Alle variabili si dà ad esempio il seguente formato: anno-mese-giorno-oraminutisecondi, quindi 2017-09-07-152833.
    
3. Qui definite la cartella in cui viene creato il backup. Non terminate l’ultima sottocartella con  “/“.
    
4. In questa riga stabilite quali cartelle volete inserire nell’archivio. Qui si possono anche presentare diverse cartelle che vengono divise solo da uno spazio: SOURCE="$HOME/cartelladiorigine1 $HOME/ cartelladiorigine2 ". Anche in questo punto non annotate nessun  “/“ alla fine delle cartelle. Fate sempre attenzione ad aggiungere uno spazio prima delle virgolette conclusive.
    
5. L’ultima riga dello script contiene infine il comando tar:
   • -cvzpf crea un archivio (-c), vengono così mostrati i passaggi (-v), viene compresso con gzip (-z), i permessi di accesso rimangono invariati (-p) e tutto viene riprodotto nel seguente file (-f). Soprattutto -v e -p sono quindi opzionali e avete inoltre la possibilità di aggiungere altre opzioni per poter pianificare diversamente il vostro backup.  
   • $BACKUP_DIR/backup-$DATE.tar.gz nomina la cartella ($BACKUP_DIR) e il file dove deve essere salvato il backup. Nel nostro esempio lo chiamiamo backup, seguito dalla marca temporale corrente. Il nome del file si conclude con l’indicazione del formato in cui è stato creato il file. Se volete utilizzare un’altra compressione, dovreste pensare a modificare sia il formato del file che l’opzione nel comando.
   • Infine con la variabile $SOURCE comunicate a tar cosa deve archiviare. Inoltre è possibile anche escludere le cartelle o i file, che non devono entrare a far parte del backup, con --exclude o –X.

Ora salvate il file con il nome backup nella cartella bin e aggiungete al relativo percorso la variabile PATH:

Poi rendete eseguibile lo script di backup appena creato:

In questo modo rendete eseguibile il file solo per voi (u). Potete anche assegnare i permessi a un gruppo (g), a un altro (o) o a tutti (a). In questo modo avete terminato e potete eseguire lo script:

Se volete ripristinare il backup, ovvero decomprimere l’archivio, basta un comando:

Lo script crea un backup completo. Ma nel caso di un backup dell’intero server, non sempre è la scelta migliore. Perciò dovreste riflettere se un backup incrementale con tar non risulti più sensato per i vostri scopi.

Che cos’è un backup incrementale?

I webmaster creano regolarmente dei backup per evitare una perdita di dati. Se il sistema vero e proprio dovesse impedire il corretto funzionamento del servizio, fosse compromesso o fosse stato eliminato, si può utilizzare in questo caso una versione funzionante ripristinata da un backup. Più spesso impostate dei punti di ripristino, meno dovrete fare i conti, in caso di emergenza, con perdite di dati. Se ogni volta salvate un backup completo, quindi archiviate tutti i dati del sistema, il processo richiederà molto tempo e sarà necessario un maggiore spazio sulla memoria. Al posto del backup completo potete affidarvi anche ai backup incrementali.

Un backup incrementale presuppone sempre una memorizzazione completa. Dovete prima di tutto archiviare almeno una volta il sistema completo (o almeno la parte che volete mettere in sicurezza). In seguito in un backup incrementale vengono messi in sicurezza soltanto i file nuovi o modificati. Ciò porta a un minore afflusso di dati, anche se richiede un impegno maggiore al momento del ripristino. Quando quindi ripristinate il backup, avete bisogno del backup completo e di ogni backup incrementale che avete creato a partire da una prima archiviazione completa. Se un file dovesse andare perduto (è oggigiorno meno probabile che ai tempi dei nastri magnetici), il backup presenterebbe delle lacune.

Creare un backup incrementale con tar

Con tar si possono creare dei backup incrementali a intervalli di tempo regolari. Anche per questo vi consigliamo di scrivere un vostro script di backup. In questo modo potete ad esempio stabilire che venga creato una volta al mese un backup completo e a seguire un backup incrementale giornaliero. Inoltre con il seguente script si ottiene che i vecchi backup vengano spostati regolarmente nelle cartelle ordinate per data.

A questo scopo, in aggiunta a tar, avete bisogno anche di cron. Questo demone (un programma che funziona in background) permette delle esecuzioni a tempo degli altri processi; di base cron è già compreso su Ubuntu. Prima di tutto aprite di nuovo un editor testuale e create il vostro script:

Anche per questo script di backup vi spieghiamo passo per passo cosa succede:

• Prima di tutto definite di nuovo l’interprete.
   
• In seguito stabilite le variabili. Nuove sono la cartella per le rotazioni dei backup (una sorta di archivio dei backup) e un file per la marca temporale.
   
• Nel nostro esempio vi illustriamo che non è sempre utile inserire tutte le directory nel backup. Abbiamo escluso in questo caso i contenuti della cartella (e non la cartella stessa, perciò la wildcard “*“) mnt, proc, sys e tmp. Infatti i dati presenti in queste directory sono temporanei o vengono creati di nuovo a ogni nuovo riavvio del sistema.
   
• Per fare in modo che i percorsi vengano interpretati tutti in maniera corretta, lo script si sposta con cd / nella root.
   
• Con mkdir create la cartella di backup, nel caso in cui non esista ancora.
   
• Ora vengono inserite tutte le variabili. Visto che volete numerare i vostri backup, il blocco del codice individua il numero dell’ultimo backup. Ciò accade mentre lo script rimuove gli altri componenti del nome del file.
   
• Inserite sempre solo 30 backup, poi lo script sposta tutti i file di archivio nella cartella di rotazione, che viene prima creata e poi con mv vengono spostati nella nuova cartella tutti i file che cominciano con le lettere b e t. La limitazione delle lettere si esplica con il fatto che ci dovrebbero essere dei file contrassegnati nella cartella, cioè backup e timestamp. Infine lo script imposta il numero del backup di nuovo su 1. Se lo script rileva che non sono ancora stati fatti 30 backup, aumenta il numero di file semplicemente di 1 (++).
   
• Ora lo script torna indietro sui propri passi e su quello che aveva stabilito all’inizio: i comandi si occupano del fatto che il nome del file (ora con il nuovo numero) sia di nuovo completo.
   
• Infine lo script esegue il comando tar vero e proprio: confrontato con il comando del semplice backup completo è stata aggiunta qui un’altra opzione. Con –g viene consentito il backup incrementale. Così tar estrapola la marca temporale di ogni file, la compara con i dati registrati finora nel timestamp.dat e può così decidere quali modifiche sono presenti dall’ultimo backup. Solo queste entrano a far parte del nuovo archivio.

In questo modo lo script per la creazione di un backup incrementale è pronto: salvate il file come backup nella cartella bin. Anche qui dovete esportare il percorso e rendere eseguibile lo script:

Teoricamente ora potete avviare il vostro script di backup con sudo backup. L’idea dietro al backup incrementale è però quella che il procedimento venga automatizzato ed eseguito giornalmente. Per questo si ricorre a cron e si modificano le cosiddette crontab. Questa è la tabella che esegue le indicazioni basandosi su cron. Ha sei campi:

Nei campi potete inserire dei numeri relativi alla fascia dei valori (indicati tra parentesi) o un asterisco (*). Quest’ultimo significa pressappoco “a ogni possibile valore”. Una particolarità è rappresentata dalla colonna dei giorni della settimana. Qui potete stabilire che un incarico venga eseguito ad esempio ogni lunedì (1) o solo nei giorni feriali (1-5). Si può indicare la domenica con due diversi valori: sia 0 che 7 si riferiscono alla domenica, visto che per alcune persone la settimana comincia con questo giorno e per altre termina con questo.

Nella riga di comando aprite la modalità editor di cron:

Qui inserite la seguente riga:

In questo modo abbiamo autorizzato che il backup venga eseguito ogni giorno (e ogni mese, indipendentemente dal giorno della settimana) alle 7.30 di mattina. Salvate le vostre modifiche e il vostro backup incrementale giornaliero è pronto per l’uso.

Ripristinare il sistema da un backup

Non lo si augura a nessuno, ma può succedere che a causa di un danno serio il vostro sistema debba essere ripristinato. Con tar è possibile facilmente e non c’è inoltre bisogno di uno script aggiuntivo. Non basta però un solo comando nel caso di un backup completo, poiché è insito nella natura dei backup incrementali che debbano essere decompressi più file. Inserite queste righe di comando nella console:

Per evitare di dover estrarre singolarmente i file di archivio, utilizzate un ciclo for:

1. Nel primo passaggio definite la cartella in cui si trovano i backup.
2. Con cd / vi spostate nella root, di modo da assicurarvi che l’archivio venga estratto nel posto corretto.
3. Ora avviate un ciclo for: questo comando ripete le azioni che si trovano tra do e done, fino a quando non sono state percorse tutte le possibilità. Per specificare il comando, indicate di nuovo il percorso del vostro backup con un asterisco come wildcard, perché volete estrarre tutti i file di archivio in questa cartella.
4. Si specifica con il comando tar quanto segue: estraete (-x), mantenendo i permessi di accesso (-p), e decomprimete (-z) l’archivio (-f $archivio) nella root (-C /).
5. Con done stabilite il punto finale del ciclo.

Visto che avete numerato l’archivio al momento della sua creazione, i backup vengono di nuovo riutilizzati l’uno dopo l’altro, partendo dal più vecchio. È importante sapere che negli archivi, che sono stati generati dopo il backup completo, si trovano le versioni più nuove dei file. Ciò significa che durante il ciclo viene estratta prima la versione vecchia per poi essere sovrascritta con una nuova versione nel ciclo successivo. Alla fine avrete sovrascritto il sistema completo con il backup e ripristinato la versione archiviata più recente di ogni singolo file.

Questo è il senso reale di un backup incrementale: il ripristino completo del sistema. Percorrendo una strada un po’ più lunga è però persino possibile proteggere solo un singolo file e recuperare l’ultima versione archiviata precedentemente. Per fare ciò procediamo in due passaggi:

Anche in questo primo passaggio ricorrete a un ciclo for, che viene tuttavia utilizzato per la ricerca e non per l’estrazione:

1. Definite di nuovo la cartella di backup.
2. Con il comando ls vi vengono mostrati tutti i file e le cartelle nella cartella di backup. L’opzione –l consente di avere delle informazioni dettagliate.
3. Iniziate un ciclo come accade per il ripristino dell’archivio completo.
4. La modifica importante è riscontrabile nelle opzioni del comando tar: al posto di creare un archivio (c) o di estrarlo (x), potete farvi mostrare il contenuto degli archivi (t). Visto che però non volete cercare il file manualmente, canalizzate l‘output con una pipe (una lineetta verticale) al comando grep, che cerca in questo modo il file di cui siete alla ricerca all’interno dell’output (quindi il contenuto dell’archivio).
5. Terminate il ciclo.

Ora il terminale vi indica il file ricercato e forse anche più di una volta, se l’avete modificato regolarmente e quindi appare in ogni backup incrementale. Segnatevi il percorso al file e create un altro ciclo, che ripristina l’ultima versione salvata: