Question

我想以编程方式在Linux中制作实时文件系统的快照，最好使用LVM。我不想卸载它，因为我打开了很多文件（我最常见的情况是我有一个繁忙的桌面，有很多程序）。

据我所知，由于内核缓冲区和一般文件系统活动，磁盘上的数据可能处于某种或多或少的未定义状态。

有没有办法“原子地”卸载FS，制作LVM快照并将其挂载？如果操作系统将阻止所有活动几秒钟来执行此任务，那就没问题了。或者也许某种原子“同步+快照”？内核通话？

我不知道是否有可能......

Answer 1

对于大多数Linux文件系统，您不应该做任何事情。它应该在你没有任何努力的情况下工作。快照命令本身使用正在快照的卷搜寻已挂载的文件系统，并调用一个特殊的挂钩，以一致的可挂载状态检查它们并以原子方式执行快照。

早期版本的LVM带有一组VFS锁定补丁，可以修补各种文件系统，以便可以为快照检查点。但是新内核应该已经内置到大多数Linux文件系统中。

此intro on snapshots声称同样多。

还有一点研究表明，对于2.6系列中的内核，ext系列文件系统应该都支持这一点。 ReiserFS也可能。如果我知道btrfs的人，那个人可能也会这样做。

Answer 2

我知道RedHat Enterprise，Fedora和CentOS中的ext3和ext4会在创建LVM快照时自动检查点。这意味着安装快照永远不会有任何问题，因为它总是干净的。

我相信 XFS具有相同的支持。我不确定其他文件系统。

Answer 3

这取决于您使用的文件系统。使用XFS，您可以使用xfs_freeze -f来同步和冻结FS，并使用xfs_freeze -u再次激活它，这样您就可以从冻结的卷创建快照，这应该是一个保存状态。

Answer 4

我不确定这是否适合您，但您可以将文件系统重新安装为只读。 mount -o remount,ro /lvm（或类似的东西）可以解决问题。完成快照后，您可以使用mount -o remount,rw /lvm重新安装读写。

Answer 5

有没有办法“原子地”卸载FS，制作LVM快照并将其挂载？

即使文件系统不在LVM卷上，也可以对挂载的文件系统进行快照。如果文件系统在LVM上，或者它有内置的快照工具（例如btrfs或ZFS），那么请改用它们。

以下说明相当低级，但如果您希望能够对不在LVM卷上的文件系统进行快照，并且无法将其移动到新的LVM卷，则它们非常有用。但是，他们不是为了胆小的人：如果你犯了错误，你可能会破坏你的文件系统。请务必参阅the official documentation和dmsetup手册页，三重检查您正在运行的命令，备份！

Linux内核有一个很棒的工具叫做Device Mapper，它可以做很好的事情，比如创建块设备，这些设备是其他块设备的“视图”，当然还有快照。这也是LVM在引擎盖下使用的重要工具。

在下面的示例中，我假设您要快照/home，这是位于/dev/sda2的ext4文件系统。

首先，找到安装分区的设备映射器设备的名称：

# mount | grep home
/dev/mapper/home on /home type ext4 (rw,relatime,data=ordered)

此处，设备映射器设备名称为home。如果块设备的路径不以/dev/mapper/开头，则需要创建设备映射器设备，并重新安装文件系统以使用该设备而不是HDD分区。你只需要这样做一次。

# dmsetup create home --table "0 $(blockdev --getsz /dev/sda2) linear /dev/sda2 0"
# umount /home
# mount -t ext4 /dev/mapper/home /home

接下来，获取块设备的设备映射表：

# dmsetup table home
home: 0 3864024960 linear 9:2 0

您的电话号码可能会有所不同。设备目标应为linear;如果不是，您可能需要特别考虑。如果最后一个数字（起始偏移量）不为0，则需要创建一个中间块设备（与当前的设备具有相同的表）并将其用作基础而不是/dev/sda2。

在上面的示例中，home正在使用带有linear目标的单条目表。您需要将此表替换为使用snapshot目标的新表。

设备映射器为快照提供了三个目标：

snapshot目标，用于保存对指定COW设备的写入。（请注意，即使它被称为快照，术语也会产生误导，因为快照是可写的，但底层设备将保持不变。）
snapshot-origin目标，它将写入发送到底层设备，但也将写入覆盖的旧数据发送到指定的COW设备。

通常情况下，您需要home snapshot-origin个目标，然后在其上创建一些snapshot个目标。这就是LVM的作用。但是，更简单的方法是直接创建snapshot目标，这将在下面显示。

无论您选择哪种方法，都不能写入底层设备（/dev/sda2），否则快照会看到文件系统的损坏视图。因此，作为预防措施，您应该将基础块设备标记为只读：

# blockdev --setro /dev/sda2

这不会影响由它支持的设备映射设备，因此如果您已经/home重新安装/dev/mapper/home，则不会产生明显的影响。

接下来，您需要准备COW设备，该设备将存储自快照制作以来的更改。这必须是块设备，但可以由稀疏文件支持。如果你想使用例如稀疏文件32GB：

# dd if=/dev/zero bs=1M count=0 seek=32768 of=/home_cow
# losetup --find --show /home_cow
/dev/loop0

显然，稀疏文件不应该在你正在快照的文件系统上：）

现在您可以重新加载设备的表并将其转换为快照设备：

# dmsetup suspend home && \
  dmsetup reload home --table \
    "0 $(blockdev --getsz /dev/sda2) snapshot /dev/sda2 /dev/loop0 PO 8" && \
  dmsetup resume home

如果成功，则/home的新写入现在应记录在/home_cow文件中，而不是写入/dev/sda2。确保监视COW文件的大小以及文件系统上的可用空间，以避免耗尽COW空间。

一旦您不再需要快照，您可以合并它（将COW文件中的更改永久提交到底层设备），或丢弃它。

要合并它：

将表替换为snapshot-merge目标而不是snapshot目标：

# dmsetup suspend home && \
  dmsetup reload home --table \
    "0 $(blockdev --getsz /dev/sda2) snapshot-merge /dev/sda2 /dev/loop0 P 8" && \
  dmsetup resume home

接下来，监视合并的状态，直到合并所有非元数据块：
```
# watch dmsetup status home
...
0 3864024960 snapshot-merge 281688/2097152 1104
```
注意末尾的3个数字（X / Y Z）。当X = Z时，合并完成。

接下来，再次使用线性目标替换表格：

# dmsetup suspend home && \
  dmsetup reload home --table \
    "0 $(blockdev --getsz /dev/sda2) linear /dev/sda2 0" && \
  dmsetup resume home

现在您可以拆除循环设备：
```
# losetup -d /dev/loop0
```
最后，您可以删除COW文件。
```
# rm /home_cow
```

要放弃快照，请卸载/home，按照上述步骤3-5操作，然后重新安装/home。尽管Device Mapper允许您在不卸载/home的情况下执行此操作，但它没有意义（因为内存中正在运行的程序状态将不再对应于文件系统状态），并且它可能会损坏您的文件系统。

Answer 6

只要你从不在任何一种专业环境中工作，FS腐败就不太可能了＃34;否则你会遇到现实，你可能会试着责备＆＃34;有点腐烂＆＃34;或＆＃34;硬件＆＃34;或者其他什么，但这一切都归结为不负责任。 冻结/解冻（如前所述，只有在正确调用的情况下）才足够在数据库环境之外。对于数据库，您仍然无法获得事务完成备份，如果您认为备份可以在恢复时回滚某些事务：请参阅开始句子。根据活动情况，您可能只需添加另一个 5-10分钟的停机时间，如果您需要备份。 我们中的大多数可以轻松承担这一责任，但这不是一般建议。 诚实地说明缺点，伙计。

已挂载文件系统的LVM快照

6 个答案: