Linux dump：传统但可靠的文件系统级备份工具详解

目录#

1. Linux dump 是什么？
2. dump 的核心概念
- 2.1 备份级别（Backup Levels）
- 2.2 文件系统支持
- 2.3 备份介质
- [2.4 /etc/dumpdates：备份历史记录](#24-etc dumpdates备份历史记录)
3. 安装 dump
4. dump 实战：备份与还原
5. 最佳实践
6. 常见问题与排查
7. 总结
8. 参考资料

1. Linux dump 是什么？#

dump 是 文件系统级备份工具，它直接读取文件系统的inode表和目录块，而非遍历目录树（如 tar）。这意味着：

高效性：无需逐个扫描文件，处理大型文件系统（如 / 分区）速度更快；
完整性：完整备份文件系统的所有元数据（权限、硬链接、设备文件、稀疏文件）；
局限性：仅支持特定文件系统（如 ext2/ext3/ext4、UFS），且只能备份整个文件系统（无法指定单个目录）。

简而言之：dump 是“复制整个文件系统的镜像”，适合备份需要精确还原的系统分区（如 /、/boot），而非用户数据目录（如 /home）。

2. dump 的核心概念#

在使用 dump 前，需先理解几个关键概念：

2.1 备份级别（Backup Levels）#

dump 采用增量备份级别（0~9），核心逻辑是：

Level N 备份：仅备份自最后一次更低级别（<N）备份以来修改的文件。

常见级别组合（以周备份为例）：

时间	级别	说明
周一	0	全量备份（备份整个文件系统）
周二	1	增量备份（仅备份周一以来修改的文件）
周三	2	增量备份（仅备份周二以来修改的文件）
周四	1	增量备份（仅备份周一以来修改的文件）
周五	2	增量备份（仅备份周四以来修改的文件）

关键结论：

Level 0 是基础，所有增量备份都依赖它；
还原时需按从低到高的级别顺序（先 Level 0，再 Level 1，最后 Level 2）。

2.2 文件系统支持#

dump 仅支持传统 Unix 文件系统：

原生支持：ext2/ext3/ext4、UFS；
不支持：btrfs、xfs（需使用 xfsdump 替代）、ZFS。

注意：备份前需确保文件系统未挂载或挂载为只读（ro），否则可能导致备份不一致（文件正在修改）。

2.3 备份介质#

dump 支持多种输出目标：

磁带（传统介质）：dump -0u -f /dev/st0 /dev/sda1（/dev/st0 是磁带设备）；
文件：dump -0u -f /backup/root.dump /dev/sda1（保存为本地文件）；
标准输出（可 pipe 到压缩/网络）：dump -0u -f - /dev/sda1 | gzip > /backup/root.dump.gz（压缩备份）；
网络：dump -0u -f - /dev/sda1 | ssh user@server "cat > /backup/root.dump"（远程备份）。

2.4 /etc/dumpdates：备份历史记录#

dump 会将每次备份的信息写入 /etc/dumpdates 文件，格式如下：

/dev/sda1 0 Fri Nov  3 12:00:00 2023  # /dev/sda1 的 Level 0 备份（2023-11-03）
/dev/sda1 1 Sat Nov  4 12:00:00 2023  # /dev/sda1 的 Level 1 备份（2023-11-04）

该文件是 dump 实现增量备份的关键——它记录了每个文件系统的最后一次备份级别和时间。若丢失此文件，增量备份将无法正常工作。

3. 安装 dump#

dump 通常未预安装，需手动安装：

Debian/Ubuntu：sudo apt install dump；
RHEL/CentOS：sudo yum install dump；
Arch Linux：sudo pacman -S dump。

4. dump 实战：备份与还原#

以下以备份 /dev/sda1（假设是 / 分区）为例，演示完整流程。

4.1 全量备份（Level 0）#

全量备份是所有增量备份的基础，命令格式：

sudo dump -0u -f /backup/root-level0.dump /dev/sda1

参数说明：

-0：指定备份级别为 0（全量）；
-u：更新 /etc/dumpdates 文件；
-f：指定输出文件（或设备）；
/dev/sda1：要备份的文件系统设备。

压缩备份（推荐）：
dump 可通过管道与 gzip 结合，减少备份体积：

sudo dump -0u -f - /dev/sda1 | gzip -9 > /backup/root-level0.dump.gz

4.2 增量备份（Level 1~9）#

假设已完成 Level 0 备份，次日进行 Level 1 增量备份：

sudo dump -1u -f /backup/root-level1.dump /dev/sda1

参数仅需将 -0 改为 -1，dump 会自动参考 /etc/dumpdates 中的最后一次 Level 0 备份时间，仅备份修改的文件。

4.3 查看备份历史#

使用 dump -W 查看所有文件系统的备份状态：

sudo dump -W

输出示例：

Last dump(s) on /dev/sda1:
Level 0 on Fri Nov  3 12:00:00 2023
Level 1 on Sat Nov  4 12:00:00 2023

4.4 还原操作：restore 命令#

dump 的配套还原工具是 restore，它支持三种还原模式：

交互式还原（-i）：手动选择要恢复的文件；
全量还原（-r）：恢复整个文件系统；
比较验证（-C）：检查备份与当前文件系统的一致性。

4.4.1 交互式还原（提取特定文件）#

若仅需恢复 /etc/passwd，可使用交互式模式：

# 进入还原环境（需指定备份文件）
sudo restore -i -f /backup/root-level0.dump

交互式命令示例：

restore > ls                # 查看备份中的目录
restore > cd etc            # 进入 etc 目录
restore > add passwd        # 标记要恢复的文件
restore > extract           # 开始提取（会提示输入备份的块大小，直接回车默认）
restore > quit              # 退出

提取的文件会保存在当前目录（需确保当前目录为空，或指定还原路径）。

4.4.2 全量还原（恢复整个文件系统）#

若需将文件系统还原到新磁盘（如 /dev/sdb1），步骤如下：

创建文件系统：sudo mkfs.ext4 /dev/sdb1；
挂载文件系统：sudo mount /dev/sdb1 /mnt/restore；
进入挂载点：cd /mnt/restore；
全量还原：
```
sudo restore -r -f /backup/root-level0.dump
```
- -r：指定全量还原模式；
- -f：指定备份文件。

4.4.3 增量还原（Level 0 → Level 1 → ...）#

若需恢复到 Level 1 备份状态，需按级别顺序还原：

# 1. 先还原 Level 0（全量）
sudo restore -r -f /backup/root-level0.dump
# 2. 再还原 Level 1（增量）
sudo restore -r -f /backup/root-level1.dump

压缩备份的还原：
若备份时使用了 gzip，需先解压再还原：

gunzip -c /backup/root-level0.dump.gz | sudo restore -r -f -

5. 最佳实践#

为确保 dump 备份的可靠性，需遵循以下最佳实践：

5.1 始终使用只读文件系统#

dump 备份挂载为读写（rw）的文件系统时，可能因文件修改导致备份不一致。解决方法：

备份前将文件系统重新挂载为只读：
```
sudo mount -o remount,ro /dev/sda1
```

若无法卸载（如 / 分区），可创建LVM 快照（只读副本）：

# 创建 10GB 快照（需 LVM 卷）
sudo lvcreate -L 10G -s -n root_snap /dev/vg0/root
# 挂载快照为只读
sudo mount -o ro /dev/vg0/root_snap /mnt/snap
# 备份快照
sudo dump -0u -f /backup/root-level0.dump /dev/vg0/root_snap
# 清理快照
sudo umount /mnt/snap && sudo lvremove /dev/vg0/root_snap

5.2 定期测试还原#

备份的价值在于能恢复，而非“存在”。建议每周做一次测试还原：

恢复 Level 0 备份到测试磁盘；
检查关键文件（如 /etc/passwd、/boot/vmlinuz）是否完整；
验证元数据（如权限、硬链接）是否正确。

5.3 备份 /etc/dumpdates#

/etc/dumpdates 是增量备份的“地图”，若丢失将无法进行增量备份。建议：

将 /etc/dumpdates 包含在 Level 0 备份中；
额外备份到异地存储（如 S3、NAS）。

5.4 加密敏感数据#

若备份包含敏感信息（如用户密码、数据库），需加密：

# 备份并加密（使用 gpg）
sudo dump -0u -f - /dev/sda1 | gpg -c > /backup/root-level0.dump.gpg
# 还原时解密
gpg -d /backup/root-level0.dump.gpg | sudo restore -r -f -

5.5 避免使用 -allowrw 选项#

dump 提供 -allowrw 选项，允许备份读写挂载的文件系统，但极度危险（可能导致备份损坏）。除非万不得已，否则禁用此选项。

6. 常见问题与排查#

6.1 错误：`dump: can't open /dev/sda1 read-write`#

原因：文件系统挂载为只读，或无读权限。
解决：确保文件系统挂载为只读（mount -o remount,ro /dev/sda1），或使用 sudo 运行 dump。

6.2 错误：`restore: not a dump file`#

原因：备份文件损坏，或不是 dump 格式（如误用 tar 备份的文件）。
解决：

检查备份文件的完整性（如 md5sum 校验）；
确认备份命令正确（未混淆 dump 与 tar）。

6.3 错误：`dump: filesystem is mounted read-write`#

原因：文件系统处于读写状态，dump 默认拒绝备份。
解决：

优先重新挂载为只读（推荐）；
若无法卸载，使用 -allowrw 选项（风险提示：可能导致备份不一致）：
```
sudo dump -0u -allowrw -f /backup/root-level0.dump /dev/sda1
```

6.4 还原后文件缺失#

原因：

还原顺序错误（如先还原 Level 1 再 Level 0）；
备份级别选择错误（如 Level 2 依赖 Level 1，但 Level 1 未备份）。
解决：
按从低到高的级别顺序还原；
检查 /etc/dumpdates，确保所有依赖的级别已备份。

7. 总结#

dump 是传统但可靠的文件系统级备份工具，适合以下场景：

备份需要精确还原的系统分区（如 /、/boot）；
需要高效增量备份的大型文件系统；
需保留硬链接、设备文件等元数据的场景。

但 dump 也有局限性：

仅支持少数文件系统；
无法备份单个目录；
不如现代工具灵活（如无 deduplication、无远程备份集成）。

简言之：dump 不是“万能工具”，但在系统分区备份场景下，它是“最可靠的选择之一”。

8. 参考资料#

Man Pages：
- dump(8)：man 8 dump（官方文档）；
- restore(8)：man 8 restore（还原工具文档）；
- dumpdates(5)：man 5 dumpdates（备份历史文件格式）。
Distro Docs：
- Ubuntu 备份指南：Ubuntu Backup；
- RHEL 备份文档：RHEL Backup and Recovery。
实战教程：
- 《Linux 系统管理技术手册》（第5版）：第10章“备份与还原”。

通过本文的学习，你已掌握 dump 的核心用法。记住：备份的价值在于还原——定期测试还原流程，比“做了备份”更重要！

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