Backup And Restore Debian GNU/Linux 10 Using dd Commands

用 dd 指令備份和還原 Debian GNU/Linux 10 作業系統

【摘要】敘述用 dd 指令備份和還原 GNU/Linux 作業系統的方法，包括製成壓縮檔，還原和複製到另一分割區或隨身碟。

【目錄】

    【前言】
    【製成壓縮檔】
    【用壓縮檔還原到另一分割區】
    【用壓縮檔還原到隨身碟】
    【複製到另一分割區】
    【從硬碟複製到隨身碟】
    【後語】

【前言】

一、有應用程式可以將作業系統備份或複製到外接碟。如果不想安裝這些，只用 Linux 常見的程式也是可以做到的。

本例提到的程式包括：blkid、chroot、dd、e2fsck、exit、grub-install、lsblk、mount、tune2fs、umount、update-grub、uuidgen、xz。圖形界面程式除了各位喜好的文書程式外，只有 gparted，絕大部分的 Linux 系統都有此程式。

二、約四年前，曾在 Google 的 Blogger 發表過十一篇相關的網誌，那時是用 Ubuntu Linux 系統。近日重新分類整理，在自己組合的 FluxBox Debian GNU/Linux 10 測試，更新內容，分享於此。本文是第一篇，介紹用 dd 程式備份和複製硬碟。隨後還有兩篇，分別是用 rsync 程式備份和複製硬碟，和在 VirtualBox 中的做法。

本例使用的作業系統是安裝在 sda1 分割區，並以此為主，來處理安裝在其它分割區的 Debian 10 作業系統。

三、請先清除整理要被備份的作業系統：刪除不必要的檔案，再用 gparted 將尺寸縮小，儘量減小體積。這樣可以縮短複製和壓縮的時間。

【製成壓縮檔】

一、假設要被備份的來源分割區是 sda2。

sudo dd if=/dev/sda2 bs=1M status=progress | xz > backup.xz

  if：輸入檔（Input File）。上面用來源分割區為輸入檔。
  bs：讀寫一次的尺寸。預設值是 512 Bytes，速度太慢。用 512K 也可以，但 1M 比較簡單好記。
  status=progress：顯示進度。一個作業系統通常非常地大，要很長的時間，不知道進度會很不耐煩的。
  xz：用 xz 可以得到較小的壓縮檔。儘量壓小，不然很佔空間，但代價是比較耗時。
  > backup.xz：重導至檔案。副檔名用 xz 才知道用什麼程式壓縮的。請記得這個檔名，後面還原時要用到。

就這樣，一行指令就解決了。

二、恢復 sda2。

用 gparted 將 sda2 容量放大回原狀。

【用壓縮檔還原到另一分割區】

一、假設目標分割區是同一硬碟的 sda3。先將 sda3 格式化，並確認容量要能放得下展開後的作業系統。然後在備份檔的目錄執行：

xz -cd backup.xz | sudo dd of=/dev/sda3 bs=1M status=progress

  -c：輸出到 standard output。
  -d：解壓縮（Decompress）。
  backup.xz：備份檔的檔名。
  of：輸出檔（Output File）。用目標分割區為輸出檔。
  bs：讀寫一次的尺寸。預設值是 512 Bytes，速度太慢。用 512K 也可以，但 1M 比較簡單好記。
  status=progress：顯示進度。一個作業系統通常非常地大，要很長的時間，不知道進度會很不耐煩的。

二、因為製作備份檔之前，為了節省壓縮時間和降低備份檔尺寸，通常會把分割區縮小，所以展開後的尺寸通常比 sda3 的容量小。這會造成問題。請執行 gparted，選 sda3，選單列 [Partition] > [Check]，執行。

三、改 UUID。

  ⒈ 如果同一個硬碟的不同分割區有相同的 UUID，會有問題，因為 Grub 是看分割區的 UUID 來區別作業系統的。譬如用上一節 sda2 的備份檔還原到 sda3，這樣兩個分割區的 UUID 就會一樣。開機時，會分不清要用哪一個分割區。

  ⒉ 要看各分割區的 UUID 可用 sudo blkid 指令。

  ⒊ 若 sda3 的 UUID 和其它分割區的不同，可略過第三步驟，不需改 UUID。但若和某分割區的相同，請執行 gparted，選 sda3，選單列 [Partition] > [New UUID]，執行。如果要順便改分割區的名稱，可以選 [Label File System]。

  如果用 gparted 改 UUID 有錯誤訊息，可能是改 UUID 前要先 Check；那就再 Check 一次。

  ⒋ 改 UUID 的指令是：

sudo tune2fs -U $(uuidgen) /dev/sda3

  -U：設定 UUID 的選項。
  uuidgen：產生 UUID 的程式。此處直接用新產生的 UUID 為 sda3 的值。
  $(uuidgen)：可換成 random，但怕系統的亂數產生器功能不佳。也可換成自己訂的 UUID，但不要用錯格式。UUID 的格式是：8-4-4-4-12 位數的十六進位碼，例如：88888888-4444-4444-4444-121212121212。

  如果有訊息說要先檢查，改成：

sudo e2fsck -f -y /dev/sda3 ; sudo tune2fs -U $(uuidgen) /dev/sda3

  ⒌ 改完後，要讓 sda3 和 sda1 系統知道，先處理 sda3。

sudo blkid

  將 sda3 的 UUID 複製到剪貼簿，並稍微記住前面 3~5 碼；然後掛載到 /mnt 目錄。此目錄必需原本是空的。

sudo mount /dev/sda3 /mnt

  ⒍ 以 root 權限，用文書程式開啟 /mnt/etc/fstab 檔，修改 UUID。存檔後，關閉文書程式。

  改 fstab 檔，以前用 Ubuntu 系統是必要的，但今在 Debian 系統，似乎不改也沒關係，其它系統就不一定了。不過還是建議改一下，畢竟都一樣比較不容易出錯。

四、接下來要改 sda3 的開機清單，必需在 sda3 做。但是不用 sda3 開機而要讓系統認為是用 sda3 開機，必需用模擬的方式，所以掛上一些模擬要用的目錄。

sudo mount --bind /dev /mnt/dev
sudo mount --bind /sys /mnt/sys
sudo mount --bind /proc /mnt/proc

切換到 sda3：

sudo chroot /mnt

更新 sda3 的開機清單：

sudo update-grub

返回 sda1:

exit

五、改 sda1 的開機清單，以納入 sda3 的開機參數。

sudo update-grub

六、重新開機時，按向下鍵移到 sda3，再按 e，進入編輯模式。看其 UUID 是不是複製在剪貼簿的那個。理論上應該是。按 F10 或 ctrl+x 啟動作業系統。

【用壓縮檔還原到隨身碟】

一、準備目標分割區。

  ⒈ 假設隨身碟是 sdb，目標分割區是 sdb1。

  ⒉ 插入隨身碟時，系統可能會自動掛載，必需先卸下才行。請執行 gparted，在右上角選 sdb，然後選單列 [Partition] > [Unmount]。

  ⒊ 將 sdb1 格式化，容量要能放得下展開後的作業系統。

二、剛開始的步驟和上一節的一樣，只要把 sda3 換成 sdb1 即可，但為了閱讀方便，仍完整敘述一次。

  ⒈ 先執行 lsblk 確認 sdb1 沒有被掛載；如果有，要先卸下：

sudo umount /dev/sdb1

  ⒉ 然後在備份檔的目錄執行：

xz -cd backup.xz | sudo dd of=/dev/sdb1 bs=1M status=progress

  -c：輸出到 standard output。
  -d：解壓縮（Decompress）。
  backup.xz：備份檔的檔名。
  of：輸出檔（Output File）。用目標分割區為輸出檔。
  bs：讀寫一次的尺寸。預設值是 512 Bytes，速度太慢。用 512K 也可以，但 1M 比較簡單好記。
  status=progress：顯示進度。一個作業系統通常非常地大，要很長的時間，不知道進度會很不耐煩的。

三、因為製作備份檔之前，為了節省壓縮時間和降低備份檔尺寸，通常會把分割區縮小，所以展開後的尺寸通常比 sdb1 的容量小。這會造成問題。請執行 gparted，選 sdb1，選單列 [Partition] > [Check]，執行。

四、安裝在隨身碟一樣會有 UUID 相同的問題，所以最好換一個。

  ⒈ 在 gparted 選單列 [Partition] > [New UUID]。若要改分割區名稱：[Partition] > [Label File System]

  如果用 gparted 改 UUID 有錯誤訊息，可能是改 UUID 前要先 Check，那就再 Check 一次。

  ⒉ 改完後，要讓 sdb1 系統知道。

sudo blkid

  將 sdb1 的 UUID 複製到剪貼簿，並稍微記住前面 3~5 碼；然後掛載到 /mnt 目錄。此目錄必需原本是空的。

sudo mount /dev/sdb1 /mnt

  以 root 權限，用文書程式開啟 /mnt/etc/fstab 檔，修改 UUID。存檔後，關閉文書程式。

  改 fstab 檔，以前用 Ubuntu 系統是必要的，但今在 Debian 系統，似乎不改也沒關係，其它系統就不一定了。不過還是建議改一下，畢竟都一樣比較不容易出錯。

五、通常在隨身碟安裝作業系統是要用它開機，所以必需安裝 Grub。

sudo grub-install --boot-directory=/mnt/boot /dev/sdb

  --boot-directory：指定開機檔所在的目錄。
  最後一項是要用來開機的裝置；提醒：此處是 sdb 而非 sdb1。

六、更新開機清單。

  ⒈ 安裝完要改隨身碟的開機清單，必需在 sdb1 做。但是不用 sdb1 開機而要讓系統認為是用 sdb1 開機，必需用模擬的方式，所以掛上一些模擬要用的目錄。

sudo mount --bind /dev /mnt/dev
sudo mount --bind /sys /mnt/sys
sudo mount --bind /proc /mnt/proc

  ⒉ 切換到 sdb1：

sudo chroot /mnt

  ⒊ 更新 sdb1 的開機清單：

sudo update-grub

  好了，應該可以用隨身碟開機了。

【複製到另一分割區】

以上都是談先製成備份檔，才還原或複製到其它分割區。如果想直接複製到其它分割區呢，譬如將 sda2 複製到 sda3 或到隨身碟的 sdb1？到同一硬碟比較簡單，先介紹。

假設是用 sda1 開機，而 sda2 已有一完整的作業系統要將它複製到 sda3。

一、縮小來源分割區。

刪除 sda2 不必要的檔案，用 gparted 將尺寸縮小。做完，不要關掉程式。

二、準備目標分割區。

續用 gparted 將 sda3 格式化，並確認容量要能放得下 sda2 的作業系統。

三、複製。

在 sda1 執行：

sudo dd if=/dev/sda2 of=/dev/sda3 bs=1M status=progress

  if：輸入檔（Input File）。用要被複製的來源分割區為輸入檔。
  of：輸出檔（Output File）。用目標分割區為輸出檔。
  bs：讀寫一次的尺寸。預設值是 512 Bytes，速度太慢。用 512K 也可以，但 1M 比較簡單好記。
  status=progress：顯示進度。一個作業系統通常非常地大，要很長的時間，不知道進度會很不耐煩的。

四、恢復 sda2。

用 gparted 將 sda2 放大回原狀。做完，不要關掉程式。

五、檢查 sda3 並改 UUID。

為了節省複製的時間，通常會把來源分割區縮小，所以通常比目標分割區的容量小。這會造成問題。請在 gparted，選 sda3，選單列 [Partition] > [Check]；再選 sda3，選單列 [Partition] > [New UUID]，執行。也可以順便改分割區的名稱。

六、改完後，要讓 sda3 和 sda1 系統知道。

sudo blkid

將 sda3 的 UUID 複製到剪貼簿，並稍微記住前面 3~5 碼；然後掛載到 /mnt 目錄。此目錄必需原本是空的。

sudo mount /dev/sda3 /mnt

以 root 權限，用文書程式開啟 /mnt/etc/fstab 檔，修改 UUID。存檔後，關閉文書程式。

改 fstab 檔，以前用 Ubuntu 系統是必要的，但今在 Debian 系統，似乎不改也沒關係，其它系統就不一定了。不過還是建議改一下，畢竟都一樣比較不容易出錯。

七、接下來要改 sda3 的開機清單，必需在 sda3 做。但是不用 sda3 開機而要讓系統認為是用 sda3 開機，必需用模擬的方式，所以掛上一些模擬要用的目錄。

sudo mount --bind /dev /mnt/dev
sudo mount --bind /sys /mnt/sys
sudo mount --bind /proc /mnt/proc

切換到 sda3：

sudo chroot /mnt

更新 sda3 的開機清單：

sudo update-grub

返回 sda1:

exit

八、改 sda1 的開機清單，以納入 sda3 的開機參數。

sudo update-grub

【從硬碟複製到隨身碟】

假設是用 sda1 開機，而 sda2 已有一完整的作業系統要將它複製到隨身碟的 sdb1。

一、準備來源分割區。

刪除 sda2 不必要的檔案，用 gparted 將尺寸縮小。做完，不要關掉程式。

二、準備目標分割區。

插入隨身碟時，系統可能會自動掛載，必需先卸下才行。請在 gparted 右上角選 sdb，然後選單列 [Partition] > [Unmount]。

將 sdb1 格式化，容量要能放得下展開後的作業系統。

三、複製。

先執行 lsblk 確認 sdb1 沒有被掛載；如果有，要先卸下：

sudo umount /dev/sdb1

然後執行：

sudo dd if=/dev/sda2 of=/dev/sdb1 bs=1M status=progress

  if：輸入檔（Input File）。用要被複製的來源分割區為輸入檔。
  of：輸出檔（Output File）。用目標分割區為輸出檔。
  bs：讀寫一次的尺寸。預設值是 512 Bytes，速度太慢。用 512K 也可以，但 1M 比較簡單好記。
  status=progress：顯示進度。一個作業系統通常非常地大，要很長的時間，不知道進度會很不耐煩的。

四、恢復 sda2。

用 gparted 將 sda2 放大回原狀。做完，不要關掉程式。

五、檢查 sdb1 並改 UUID。

為了節省複製的時間，通常會把來源分割區縮小，所以通常比目標分割區的容量小。這會造成問題。請在 gparted，選 sdb1，選單列 [Partition] > [Check]；再選 sdb1，選單列 [Partition] > [New UUID]，執行。也可以順便改分割區的名稱。

六、改完後，要讓 sdb1 系統知道。

sudo blkid

將 sdb1 的 UUID 複製到剪貼簿，並稍微記住前面 3~5 碼；然後掛載到 /mnt 目錄。此目錄必需原本是空的。

sudo mount /dev/sdb1 /mnt

以 root 權限，用文書程式開啟 /mnt/etc/fstab 檔，修改 UUID。存檔後，關閉文書程式。

改 fstab 檔，以前用 Ubuntu 系統是必要的，但今在 Debian 系統，似乎不改也沒關係，其它系統就不一定了。不過還是建議改一下，畢竟都一樣比較不容易出錯。

七、通常在隨身碟安裝作業系統是要用它開機，所以必需安裝 Grub。

sudo grub-install --boot-directory=/mnt/boot /dev/sdb

  --boot-directory：指定開機檔所在的目錄。
  最後一項是要用來開機的裝置；提醒：此處是 sdb 而非 sdb1。

八、安裝完要改隨身碟的開機清單，必需在 sdb1 做。但是不用 sdb1 開機而要讓系統認為是用 sdb1 開機，必需用模擬的方式，所以掛上一些模擬要用的目錄。

sudo mount --bind /dev /mnt/dev
sudo mount --bind /sys /mnt/sys
sudo mount --bind /proc /mnt/proc

切換到 sdb1：

sudo chroot /mnt

更新 sdb1 的開機清單：

sudo update-grub

好了，應該可以用隨身碟開機了。

【後語】

一、備份或複製正在使用的作業系統也可以，但不建議用 dd 程式。如果要做，建議用 rsync 程式，下一篇網誌會介紹。

二、備份或複製 VirtualBox 中的虛擬硬碟，也是可以的，後面的文章會敘述做法。