如何備份一個磁盤分區
通常你可能會把數據放在一個分區上，有時候可能需要對該設備或者上面的一個分區進行備份。樹莓派用戶為了可引導 SD 卡當然有這個需求。其它小體積計算機的用戶也會發現這非常有用。有時候設備看起來要出現故障時***快速做個備份。
進行本文中的實驗你需要一個叫 dcfldd 的工具。
dcfldd 工具
該工具是 coreutils 軟件包中 dd 工具的增強版。dcfldd 是 Nicholas Harbour 在美國國防部計算機取證實驗室(DCFL)工作期間研發的。該工具的名字也基于他工作的地方 - dcfldd。
對于仍然在使用 CoreUtils 8.23 或更低版本的系統，并沒有一個可以輕松查看正在創建副本的進度的選項。有時候看起來就像什么都沒有發生，以至于你就想取消掉備份。
注意：如果你使用 8.24 或更新版本的 dd 工具，你就不需要使用 dcfldd，只需要用 dd 替換 dcfldd 即可。所有其它參數仍然適用。
在 Debian 系統上你只需要在 Package Manager 中搜索 dcfldd。你也可以打開一個終端然后輸入下面的命令：
- sudo apt-get install dcfldd
對于 Red Hat 系統，可以用下面的命令：
- cd /tmp
- wget dl.fedoraproject.org/pub/epel/6/i386/dcfldd-1.3.4.1-4.el6.i686.rpm
- sudo yum install dcfldd-1.3.4.1-4.el6.i686.rpm
- dcfldd --version
注意： 上面的命令安裝的是 32 位版本。對于 64 位版本，使用下面的命令：
- cd /tmp
- wget dl.fedoraproject.org/pub/epel/6/x86_64/dcfldd-1.3.4.1-4.el6.x86_64.rpm
- sudo yum install dcfldd-1.3.4.1-4.el6.x86_64.rpm
- dcfldd --version
每組命令中的***一個語句會列出 dcfldd 的版本并顯示該命令文件已經被加載。
注意：確保你以 root 用戶執行 dd 或者 dcfldd 命令。
安裝完該工具后你就可以繼續使用它備份和恢復分區。
備份分區
備份設備的時候可以備份整個設備也可以只是其中的一個分區。如果設備有多個分區，我們可以分別備份每個分區。
在進行備份之前，先讓我們來看一下設備和分區的區別。假設我們有一個已經被格式化為一個大磁盤的 SD 卡。這個 SD 卡只有一個分區。如果空間被切分使得 SD 卡看起來是兩個設備，那么它就有兩個分區。
假設我們有一個樹莓派中的 SD 卡。SD 卡容量為 8 GB，有兩個分區。***個分區存放 BerryBoot 啟動引導器。第二個分區存放 Kali(LCTT 譯注：Kali Linux 是一個 Debian 派生的 Linux 發行版)。現在已經沒有可用的空間用來安裝第二個操作系統。我們使用大小為 16 GB 的第二個 SD 卡，但拷貝到第二個 SD 卡之前，***個 SD 卡必須先備份。
要備份***個 SD 卡我們需要備份設備 /dev/sdc。進行備份的命令如下所示：
- dcfldd if=/dev/sdc of=/tmp/SD-Card-Backup.img
備份包括輸入文件(if)以及被設置為 /tmp 目錄下名為 SD-Card-Backup.img 的輸出文件(of)。
dd 和 dcfldd 默認都是每次讀寫文件中的一個塊。通過上述命令，它可以一次默認讀寫 512 個字節。記住，該復制是一個精準的拷貝 - 逐位逐字節。
默認的 512 個字節可以通過塊大小參數 - bs= 更改。例如，要每次讀寫 1 兆字節，參數為 bs=1M。使用以下所用的縮寫可以設置不同大小：
- b – 512 字節
- KB – 1000 字節
- K – 1024 字節
- MB – 1000x1000 字節
- M – 1024x1024 字節
- GB – 1000x1000x1000 字節
- G – 1024x1024x1024 字節
你也可以單獨指定讀和寫的塊大小。要指定讀塊的大小使用 ibs=。要指定寫塊的大小使用 obs=。
我使用三種不同的塊大小做了一個 120 MB 分區的備份測試。***次使用默認的 512 字節，它用了 7 秒鐘。第二次塊大小為 1024 K，它用時 2 秒。第三次塊大小是 2048 K，它用時 3 秒。用時會隨系統以及其它硬件實現的不同而變化，但通常來說更大的塊大小會比默認的稍微快一點。
完成備份后，你還需要知道如何把數據恢復到設備中。
恢復分區
現在我們已經有了一個備份點，假設數據可能被損毀了或者由于某些原因需要進行恢復。
命令和備份時相同，只是源和目標相反。對于上面的例子，命令會變為：
- dcfldd of=/dev/sdc if=/tmp/SD-Card-Backup.img
這里，鏡像文件被用作輸入文件(if)而設備(sdc)被用作輸出文件(of)。
注意： 要記住輸出設備會被重寫，它上面的所有數據都會丟失。通常來說在恢復數據之前***用 GParted 刪除 SD 卡上的所有分區。
假如你在使用多個 SD 卡，例如多個樹莓派主板，你可以一次性寫多塊 SD 卡。為了做到這點，你需要知道系統中卡的 ID。例如，假設我們想把鏡像 BerryBoot.img 拷貝到兩個 SD 卡。SD 卡分別是 /dev/sdc 和 /dev/sdd。下面的命令在顯示進度時每次讀寫 1 MB 的塊。命令如下：
- dcfldd if=BerryBoot.img bs=1M status=progress | tee >(dcfldd of=/dev/sdc) | dcfldd of=/dev/sdd
在這個命令中，***個 dcfldd 指定輸入文件并把塊大小設置為 1 MB。status 參數被設置為顯示進度。然后輸入通過管道 |傳輸給命令 tee。tee 用于將輸入分發到多個地方。***個輸出是到命令 dcfldd of=/dev/sdc。命令被放到小括號內被作為一個命令執行。我們還需要***一個管道 |，否則命令 tee 會把信息發送到 stdout (屏幕)。因此，***的輸出是被發送到命令 dcfldd of=/dev/sdd。如果你有第三個 SD 卡，甚至更多，只需要添加另外的重定向和命令，類似 >(dcfldd of=/dev/sde。
注意：記住***一個命令必須在管道 | 后面。
必須驗證寫的數據確保數據是正確的。
驗證數據
一旦創建了一個鏡像或者恢復了一個備份，你可以驗證這些寫入的數據。要驗證數據，你會使用名為 diff 的另一個不同程序。
使用 diff ，你需要指定鏡像文件的位置以及系統中拷貝自或寫入的物理媒介。你可以在創建備份或者恢復了一個鏡像之后使用 diff 命令。
該命令有兩個參數。***個是物理媒介，第二個是鏡像文件名稱。
對于例子 dcfldd of=/dev/sdc if=/tmp/SD-Card-Backup.img，對應的 diff 命令是：
- diff /dev/sdc /tmp/SD-Card-Backup.img
如果鏡像和物理設備有任何的不同，你會被告知。如果沒有顯示任何信息，那么數據就驗證為完全相同。
確保數據完全一致是驗證備份和恢復完整性的關鍵。進行備份時需要注意的一個主要問題是鏡像大小。
分割鏡像
假設你想要備份一個 16GB 的 SD 卡。鏡像文件大小會大概相同。如果你只能把它備份到 FAT32 分區會怎樣呢?FAT32 ***文件大小限制是 4 GB。
必須做的是文件必須被切分為 4 GB 的分片。通過管道 | 將數據傳輸給 split 命令可以切分正在被寫的鏡像文件。
創建備份的方法相同，但命令會包括管道和切分命令。示例備份命令為 dcfldd if=/dev/sdc of=/tmp/SD-Card-Backup.img ，其切分文件的新命令如下：
- dcfldd if=/dev/sdc | split -b 4000MB - /tmp/SD-Card-Backup.img
注意： 大小后綴和對 dd 及 dcfldd 命令的意義相同。 split 命令中的破折號用于將通過管道從 dcfldd 命令傳輸過來的數據填充到輸入文件。
文件會被保存為 SD-Card-Backup.imgaa 和 SD-Card-Backup.imgab，如此類推。如果你擔心文件大小太接近 4 GB 的限制，可以試著用 3500MB。
將文件恢復到設備也很簡單。你使用 cat 命令將它們連接起來然后像下面這樣用 dcfldd 寫輸出：
- cat /tmp/SD-Card-Backup.img* | dcfldd of=/dev/sdc
你可以在命令中 dcfldd 部分包含任何需要的參數。
我希望你了解并能執行任何需要的數據備份和恢復，正如 SD 卡和類似設備所需的那樣。
(題圖：Pixabay， CC0)
