10 Обеспечение надёжного функционирования

10.1 Введение

Средства обеспечения надёжного функционирования предоставляют возможности резервного копирования и восстановления данных и программного обеспечения при сбоях и отказах, а также возможности функционирования отдельных экземпляров системы на нескольких технических средствах в отказоустойчивом режиме, обеспечивающем доступность сервисов и данных при выходе из строя одного из технических средств или при исчерпании вычислительных ресурсов.

10.2 Архивация файлов и директорий

Утилита tar позволяет архивировать файлы и директории со всеми их поддиректориями и файлами, а затем восстанавливать их из архива, т.е. является удобным средством для создания резервных копий.

Режимы работы утилиты и выполняемые функции задаются набором опций, перечисленным в таблице:

Опции утилиты `tar` и их значения
Опция	Значение
`-c, --create`	Создать новый архив.
`-r, --append`	Присоединить файлы к концу архива.
`--delete`	Удалить файл из архива.
`-t, --list`	Вывести список содержимого архива.
`-A, --catenate, --concatenate`	Присоединить существующий архив к другому архиву.
`-x, --extract, -get`	Извлечь файлы из архива.
`-u, --update`	Добавить в архив более новые версии файлов.
`-C, --directory=DIR`	Сменить директорию перед выполнением операции на `DIR`.
`--f, --file=ARCHIVE`	Вывести результат в архивный файл или в устройство `ARCHIVE`.
`-d, --diff`	Осуществить проверку на наличие различий между архивом и некоторой файловой системой.
`-v, --verbose`	Выводить подробную информацию о процессе выполнения команды.

Пример: в примере директория mydir и все ее поддиректории сначала сохраняются в файле myarch.tar:

tar cf myarch.tar mydir

а затем извлекаются из архива:

tar xf myarch.tar

А этот скрипт организует хранение четырех последних резервных копий директории /var/www в директории /opt/backup/www-backup. Первая версия будет всегда иметь номер 0, последняя – номер 3. При создании новых версий старые будут удаляться. Сами резервные копии хранятся в сжатом виде.

#! /bin/bash
cd /opt/backup/www-backup
rm www-dump-3.tar.gz
cp www-dump-2.tar.gz www-dump-3.tar.gz
cp www-dump-1.tar.gz www-dump-2.tar.gz
cp www-dump-0.tar.gz www-dump-1.tar.gz
tar --selinux --acls --xattrs --czf www-dump-o.tar.gz /var/www

10.3 Создание архивов и извлечение файлов из них

Утилита cpio используется для создания архивов и извлечения файлов из них, а также для копирования файлов в целях их переноса из текущей директории в другую. Поддерживает множество различных архивных форматов. При извлечении файлов из архива утилита автоматически распознает, каким типом обладает архив, с которым она взаимодействует.

Режимы работы утилиты и выполняемые функции задаются набором опций, перечисленных в таблице:

Опции утилиты `cpio` и их значения
Опция	Значение
`-o, --create`	Копировать файлы в архив.
`-A, --append`	Добавить файлы в архив. Может быть использована только в связке с опцией `-o`.
`-i, --extract`	Копирует файлы из архива или выводит список содержимого некоторого архива.
`-p, --pass-through`	Копирует файлы из одной файловой структуры в другую, комбинируя при этом режимы работы, использующиеся при передаче опций `-i` и `-o`, но не используя при этом архивы.
`-a, --reset-access-time`	Сбрасывает времена обращения к входным файлам после их копирования, так что при использовании данной опции будет нельзя распознать, что файлы были скопированы.

Пример: в примере сначала флеш-носитель монтируется как устройство /mnt:

mount /dev/sdb4 /mnt

Затем создается и записывается на флеш-носитель резервная копия директории /lib:

find /lib/ | cpio -o > /mnt/2/backup.cpi

Для того чтобы восстановить все файлы в директорию /lib из созданной ранее архивной копии, необходимо выполнить следующую команду:

cpio -ivmd /lib/\* < /mnt/2/backup.cpio

10.4 Резервное копирование данных

Утилита amanda обладает возможностью резервного копирования данных, хранящихся на множестве компьютеров в вычислительной сети. Она реализует клиент-серверную модель и использует следующие утилиты:

клиентская утилита аmandad, взаимодействующая с сервером системы.
Во время своего выполнения вызывает другие утилиты:
selfcheck (проверка конфигурации клиента);

sendsize (оценка объема резервной копии);

sendbackup (выполнение операции резервного копирования);

amcheck (проверка конфигурации системы).
серверная утилита amdump, инициирующая все операции резервного копирования.
Во время своего выполнения использует другие утилиты и контролирует их выполнение:
planner (определение того, что надо копировать);

driver (интерфейс к внешнему устройству);

dumper (связывается с клиентским процессом amandad);

taper (запись данных на внешнее устройство);

amreport (подготовка сообщения о выполненном копировании).
административные утилиты:
- amcheck (проверка готовности системы к работе);
- amlabel (записать метку на сменный носитель перед использованием в системе);
- amcleanup (очистить систему после неплановой перезагрузки сервера или после непланового завершения операции резервного копирования);
- amflush (переписать данные из дискового кэша на внешний носитель);
- amadmin (выполнение большого количества различных административных операций).
утилиты восстановления данных:
- amrestore (восстановление данных с носителей, на которых записаны резервные копии, выполненные системой);
- amrecover (программа для интерактивного восстановления данных с резервных копий).

10.5 Создание дисковых RAID-массивов

Утилита mdadm позволяет создавать так называемые дисковые RAID-массивы c использованием технологии распределения данных по нескольким дискам с целью достижения избыточности, отказоустойчивости, сокращения задержек и/или увеличения скорости чтения и записи, а также для улучшения возможностей восстановления данных в случае отказа.

Режимы работы утилиты и выполняемые функции задаются набором опций, перечисленных в таблице:

Опции утилиты `mdadm` и их значения
Опция	Значение
`-A, --assemble`	Режим сборки ранее созданного массива и его активации.
`-B, --build`	Режим сборки массива без суперблоков.
`-С, --creat`	Режим сборки нового массива.
`-F, --follow, --monitor`	Режим слежения за состоянием устройств.
`-G, --grow`	Режим расширения или уменьшения размера массива.
`-N, --name`	Устанавливает имя массива.
`-n, --raid-devices`	Указывает количество активных устройств в массиве.
`-х, --space-device`	Указывает количество запасных устройств в массиве.
`-z, --size`	Указывает объем пространства, используемого для каждого диска.
`-l, --level`	Устанавливает уровень массива.
`-с, --config`	Указывает файл конфигурации. По умолчанию `/etc/mdadm.conf`.
`-f, --fail`	Помечает перечисленные устройства как неисправные.
`-S, --stop`	Деактивирует массив и освобождает все ресурсы.
`-V --version`	Выводит информацию о версии утилиты.
`-h, --help`	Выводит справку об утилите.