使用 Fedora ARM 服务器来做 3-2-1 备份计划

Question

Fedora 服务器版操作系统可以运行在类似树莓派的单板计算机（SBC）上。这篇文章针对的用户是想要充分利用实体服务器系统，并使用类似 Cockpit 的内置工具进行数据备份和个人数据的恢复。这里描述了备份的 3 个阶段。

必要的准备

想要使用本指南，你所需要的是一个运行着的 Fedora Linux 工作站和以下的项目：

• 你应该阅读、理解和实践 Fedora 文档中 服务器安装 和 管理 的要求
• 一块用来测试 Fedora Linux 的 SBC（单板计算机）。在这里查看 硬件需求
• Fedora ARM 服务器 原始镜像 & ARM 镜像安装器
• SD 存储卡（64 GB / Class 10）和 SSD 设备两选一
• 以太网 / DHCP 预留 IP 地址或者静态 IP 地址
• 提供了 ssh 密钥的 Linux 客户端工作站
• 选择云存储服务
• 有额外可用的 Linux 工作站

对于这套环境，在写这篇文章的时候，由于成本和可用性的原因，我选择树莓派 3B+/4B+ （其中一个用来热切换）。当使用 Cockpit 远程连接树莓派服务器时，你可以将树莓派放到路由器附近以便设置。

加强服务器的安全

在 SBC 完成服务器的安装和管理后，用 firewalld 加强服务器的安全是一个好的做法。

连接存储设备到服务器之前，一旦服务器在线你必须设置好防火墙。firewalld 是基于区域的防火墙。在依照 Fedora 文档完成安装和管理指南之后，创建一个名为 FedoraServer 的预定义区域。

firewalld 里的富规则

富规则rich rule用来阻止或者允许一个特定的 IP 地址或者地址段。下面这条规则只从（客户端工作站）注册的 IP 地址接受 SSH 连接，并断开其它的连接。在 Cockpit 终端或者客户端工作站终端运行命令是通过 ssh 来连接到服务器的。

firewall-cmd --add-rich-rule='rule family=ipv4 source address=<registered_ip_address>/24 service name=ssh log prefix="SSH Logs" level="notice" accept'

拒绝所有主机的 ping 请求

使用这个命令来设置 icmp 拒绝，并且不允许 ping 请求：

firewall-cmd --add-rich-rule='rule protocol value=icmp reject'

要进行其它防火墙控制，比如管理端口和区域，请查阅以下链接。请注意错配防火墙可能会使安全出现漏洞受到攻击。

在 Cockpit 中管理防火墙

firewalld 规则

配置文件服务器的存储

下一步是连接存储设备到 SBC，然后使用 Cockpit 对新插入的存储设备进行分区。使用 Cockpit 的图形化服务器管理界面，管理一个家庭实验室（可以是一个或者多个服务器）比之前更加简单。Fedora Linux 服务器标准提供了 Cockpit。

在这个阶段，一个通过 SBC 的 USB 插口接电的 SSD 设备无需额外电源供给就可以工作。

• 将存储设备连接到 SBC 的 USB 接口
• 运行之后（按上面的“必要的准备”所设置的那样），然后在你的客户端工作站浏览器上访问 机器的 IP 地址:9090
• 登录进 Cockpit 之后，点击 Cockpit 页面顶部的“打开管理访问权限Turn on administrative access”
• 点击左边面板的 “存储Storage” 按钮
• 选择下面显示的 “驱动器Drives”，然后分区并格式化一个空白的存储设备
• 在选定的存储设备这个界面上，创建一个新的分区表或者格式化并创建新的分区。当初始化磁盘的时候，在
  Partitioning分区 类型选项上，选择 GPT 分区表
• 选择一个文件系统类型，这里选择 EXT4 。这对于一个限制 I/O 能力（比如 USB 2.0 接口）和限制带宽（小于 200MB/s）的设备是适合的
• 要在设备上创建单个占据整个存储空间的分区，指定它的挂载点，比如 /media 然后点击 “确定Ok” 。
• 点击 “Create partition创建分区”，创建一个挂载点为 /media 的新分区。

创建备份和恢复备份

备份很少是一刀切的。这里有一些选择比如数据备份在哪里，备份数据的步骤，验证一些自动化，并确定怎样来恢复备份了的数据。

备份 1. 用 rsync 从客户端远程同步到文件服务器（树莓派）

这个传输用到的命令是：

rsync -azP ~/source syncuser@host1:/destination

参数:

• -a / --archive ：归档
• -z / --compress ：压缩
• -P / --progress ：显示进度

要使用更多的选项运行 rsync ，可以设置以下的选项：

• --inplace ：直接替换来更新目标文档
• --append ：追加数据到较短的文档中

在将文档备份到存储空间之前，源端文档的文件重复消除和压缩是减少备份数据容量最有效的方式。

每天工作结束，我会手动运行这个。一旦我设置了云备份工作流，自动化脚本是一个优势。

关于 rsync 的详细信息，请在 这里 访问 Fedora 杂志的文章。

备份 2. 使用 rysnc 从文件服务器远程同步到主要的云存储上

选择云存储是考虑的因素；

• 成本：上传、存储空间和下载费用
• 支持 rsync 、 sftp
• 数据冗余（RAID 10 或者运行中的数据中心冗余计划）
• 快照

符合这些云存储标准之一的就是 Hetzner 托管的 Nextcloud– 存储盒子 。你不会受到供应商限制，可以自由切换而没有退出惩罚。

在文件服务器上生成 SSH 密钥并创建授权密钥文件

使用 ssh-keygen 命令为文件服务器和云存储生成一对新的 SSH 密钥对。

ssh-keygen
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key . . .

插入要求的 SSH 公钥到新的本地授权密钥文件中。

cat .ssh/id_rsa.pub >> storagebox_authorized_keys

传输密钥文件到云存储

下一步就是上传生成了的授权密钥文件到存储盒子。要做这些，先用 700 权限创建 .ssh 目录，然后用 SSH 公钥创建授权文件并赋予 600 权限。运行以下命令。

echo -e "mkdir .ssh \n chmod 700 .ssh \n put storagebox_authorized_keys .ssh/authorized_keys \n chmod 600 .ssh/authorized_keys" | sftp <username>@<username>.your-storagebox.de

通过 ssh 使用 rsync

使用 rsync 同步你的文件目录当前状态到存储盒子。

rsync --progress -e 'ssh -p23' --recursive <local_directory> <username>@<username>.your-storagebox.de:<target_directory>

这个过程被叫做推送操作，因为它 “推送” 本地系统的一个目录到一个远程的系统中去。

从云存储中恢复目录

要从存储盒子恢复目录，转换到这个目录：

rsync --progress -e 'ssh -p23' --recursive <username>@<username>.your-storagebox.de:<remote_directory> <local_directory>

备份 3. 客户端备份到第二个云储存

Deja Dup 是 Fedora 软件仓库中为 Fedora 工作站提供快速备份解决方案的工具。它拥有 GPG 加密、计划任务、文件包含（哪个目录要备份）等功能。

归档个人数据

不是所有数据都需要 3-2-1 备份策略。这就是个人数据共享。我将一台拥有 1TB 硬盘的笔记本作为我个人数据的档案（家庭照片）。

转到设置中的 “共享Sharing” （在我的例子中是 GNOME 文件管理器）并切换滑块以启用共享。

打开 “文件共享file sharing”，“网络Networks” 和 “需要的密码Required password”，允许你使用 WebDAV 协议在你的本地网络上分享你的公共文件夹给其它的工作站。

准备回滚选项

未测试的备份并不比完全没有备份好。我在家庭实验室环境中使用 “热切换” 方法来避免像频繁的断电或者液体损坏的情况发生。然而，我的建议方案远没有达到灾难恢复计划或企业 IT 中的自动故障修复。

• 定期运行文件恢复操作
• 备份 ssh/GPG 密钥到一个额外的存储设备中
• 复制一个 Fedora ARM 服务器的原始镜像到一个 SD 卡中
• 在主云存储中保持全备份的快照
• 自动化备份过程最小化减少人为错误或者疏忽

使用 Cockpit 追踪活动并解决问题

当你的项目在成长时，你所管理的服务器数量也在增长。在 Cockpit 中追踪活动和警告可以减轻你的管理负担。你可以使用 Cockpit 的图形化界面的三种方法来归档这些。

SELinux 菜单

怎样诊断网络问题，找到日志并在 Cockpit 中解决问题：

• 去 SELinux 中检查日志
• 检查“解决方案详细信息solution details”
• 当必要时，选择 “应用这个方案Apply this solution”
• 如果必要，查看自动化脚本并运行它

网络或者存储日志

服务器日志会跟踪 CPU 负载、内存使用、网络活动、存储性能和系统日志关联的详细指标。日志会组织在网络面板或者存储面板里显示。

软件更新

在预设的时间和频率下，Cockpit 可以帮助进行安全更新。当你需要时，你可以运行所有的更新。

恭喜你在 Fedora ARM 服务器版本上搭建了一个文件/备份服务器。