10 Systemwiederherstellung und Snapshot-Verwaltung mit Snapper #

Die Snapshots an sich unterscheiden sich streng genommen nicht voneinander, werden allerdings dennoch gemäß den Ereignissen, die sie ausgelöst haben, in drei Snapshot-Typen gegliedert:

Bestimmte Verzeichnisse müssen aus verschiedenen Gründen aus den Snapshots ausgenommen werden. Die folgende Liste zeigt alle ausgeschlossenen Verzeichnisse:

Die Standardeinrichtung von SUSE Linux Enterprise Desktop deckt die meisten Anwendungsfälle ab. Sie haben jedoch die Möglichkeit, alle Aspekte beim Anfertigen und Beibehalten der Snapshots ganz nach Ihren Anforderungen zu konfigurieren.

 1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
 2 <snapper-zypp-plugin-conf>
 3  <solvables>
 4   <solvable match="w"1 important="true"2>kernel-*3</solvable>
 5   <solvable match="w" important="true">dracut</solvable>
 6   <solvable match="w" important="true">glibc</solvable>
 7   <solvable match="w" important="true">systemd*</solvable>
 8   <solvable match="w" important="true">udev</solvable>
 9   <solvable match="w">*</solvable>4
10  </solvables>
11 </snapper-zypp-plugin-conf>

 1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
 2 <snapper-zypp-plugin-conf>
 3  <solvables>
 4   <solvable match="w" important="true">kernel-*</solvable>
 5   <solvable match="w" important="true">dracut</solvable>
 6   <solvable match="w" important="true">glibc</solvable>
 7   <solvable match="w" important="true">systemd*</solvable>
 8   <solvable match="w" important="true">udev</solvable>
 9   <!-- <solvable match="w">*</solvable> -->
10  </solvables>
11 </snapper-zypp-plugin-conf>

10.1.4.3 Erstellen und Einhängen neuer Subvolumes #

 

Das Erstellen eines neuen Subvolumes unter der /-Hierarchie und das dauerhafte Einhängen dieses Subvolumes werden unterstützt. Ein solches Subvolume wird in den Snapshots nicht berücksichtigt. Das Subvolume darf nicht in einem vorhandenen Snapshot angelegt werden, da Sie dann nach einem Rollback keine Snapshots mehr löschen könnten.

SUSE Linux Enterprise Desktop ist mit dem Subvolume /@/ konfiguriert, das als unabhängiger root für dauerhafte Subvolumes wie /opt, /srv, /home und andere fungiert. Alle erstellten und dauerhaft eingehängten Subvolumes müssen in diesem anfänglichen root-Dateisystem erstellt werden.

Führen Sie hierzu die nachfolgenden Befehle aus. In diesem Beispiel wird das neue Subvolume /usr/important aus /dev/sda2 erstellt.

> sudo mount /dev/sda2 -o subvol=@ /mnt
> sudo btrfs subvolume create /mnt/usr/important
> sudo umount /mnt

Der zugehörige Eintrag in /etc/fstab muss wie folgt lauten:

/dev/sda2 /usr/important btrfs subvol=@/usr/important 0 0

Tipp: Deaktivieren des Copy-on-write-Verfahrens (COW)

Ein Subvolume kann Dateien enthalten, die sich fortwährend ändern, z. B. virtualisierte Festplatten-Images, Datenbankdateien oder Protokolldateien. Wenn dies der Fall ist, sollten Sie die Copy-on-Write-Funktion für dieses Volume deaktivieren, damit die Festplattenblöcke nicht dupliziert werden. Geben Sie hierzu die Einhängeoption nodatacow in /etc/fstab an:

/dev/sda2 /usr/important btrfs nodatacow,subvol=@/usr/important 0 0

Mit dem Kommando chattr +C PATH können Sie das Copy-on-Write-Verfahren alternativ für einzelne Dateien oder Verzeichnisse deaktivieren.

> sudo snapper -c lvm create-config --fstype="lvm(xfs)" /thin_lvm

Wenn Sie die Stammpartition während der Installation mit Btrfs einrichten, wird Snapper (für Rollbacks von Änderungen durch YaST oder Zypper vorkonfiguriert) automatisch installiert. Bei jedem Starten eines YaST-Moduls und bei jeder Zypper-Transaktion werden zwei Snapshots erstellt: ein „Pre-Snapshot“ mit dem Zustand des Dateisystems vor dem Start des Moduls und ein „Post-Snapshot“ nach Beendigung des Moduls.

Mit dem YaST-Snapper-Modul oder mit dem snapper-Kommandozeilenwerkzeug können Sie Dateien aus dem „Pre-Snapshot“ wiederherstellen und so die Änderungen durch YaST/Zypper rückgängig machen. Durch den Vergleich der beiden Snapshots mit diesen Werkzeugen erkennen Sie außerdem, welche Dateien geändert wurden. Darüber hinaus können Sie die Unterschiede (Diff) zwischen zwei Versionen einer Datei abrufen.

Warnung: Rückgängigmachen des Hinzufügens von Benutzern

Es wird nicht empfohlen, das Hinzufügen von Benutzern durch Rückgängigmachen von Änderungen zurückzunehmen. Einige Dateien, die zu diesen Benutzern gehören, verbleiben im System, da bestimmte Verzeichnisse von den Snapshots ausgeschlossen sind. Wenn ein Benutzer mit derselben Benutzer-ID wie ein gelöschter Benutzer erstellt wird, würde dieser neue Benutzer die zurückgebliebenen Dateien erben. Für das Entfernen von Benutzern wird daher dringend das YaST-Werkzeug Benutzer- und Gruppenverwaltung empfohlen.

Neben den Installations- und Verwaltungs-Snapshots werden auch Zeitleisten-Snapshots in Snapper angefertigt. Mithilfe dieser Sicherungs-Snapshots können Sie Dateien wiederherstellen, die versehentlich gelöscht wurden, oder eine frühere Version einer Datei wiederherstellen. Mit der Diff-Funktion in Snapper können Sie außerdem feststellen, welche Änderungen zu einem bestimmten Zeitpunkt vorgenommen wurden.

Das Wiederherstellen von Daten ist besonders für Daten interessant, die sich in Subvolumes oder Partitionen befinden, für die standardmäßig keine Snapshots erstellt werden. Damit Sie beispielsweise Dateien aus einem home-Verzeichnis wiederherstellen können, legen Sie eine separate Snapper-Konfiguration für /home an, mit der automatische Zeitleisten-Snapshots angefertigt werden. Eine Anleitung dazu finden Sie unter Abschnitt 10.5, „Erstellen und Bearbeiten von Snapper-Konfigurationen“.

Warnung: Wiederherstellen von Dateien im Vergleich zu Rollback

Anhand der Snapshots für das root-Dateisystem (in der root-Konfiguration von Snapper definiert) können Sie ein Rollback des Systems vornehmen. Hierzu wird empfohlen, aus dem Snapshot zu booten und dann das Rollback auszuführen. Ausführliche Informationen finden Sie unter Abschnitt 10.3, „System-Rollback durch Booten aus Snapshots“.

Zum Ausführen eines Rollbacks können Sie alternativ alle Dateien aus einem root-Dateisystem gemäß den nachfolgenden Anweisungen wiederherstellen. Diese Methode wird jedoch nicht empfohlen. Sie können durchaus einzelne Dateien wiederherstellen, beispielsweise eine Konfigurationsdatei im Verzeichnis /etc, nicht jedoch die gesamte Liste aller Dateien im Snapshot.

Diese Beschränkung gilt nur für Snapshots, die für das root-Dateisystem angefertigt wurden.

Vor dem Ausführen eines Rollbacks wird ein Snapshot des laufenden Dateisystems erstellt. Die Beschreibung verweist auf die ID des Snapshots, der mit dem Rollback wiederhergestellt wurde.

Die mit Rollbacks erstellten Snapshots erhalten den Wert number für das Attribut Cleanup. Die Rollback-Snapshots werden daher automatisch gelöscht, sobald die angegebene Anzahl von Snapshots erreicht ist. Weitere Informationen finden Sie unter Abschnitt 10.7, „Automatisches Bereinigen von Snapshots“. Wenn der Snapshot wichtige Daten enthält, extrahieren Sie die Daten aus dem Snapshot, bevor er entfernt wird.

# snapper --iso list
Type   | # |     | Cleanup | Description           | Userdata
-------+---+ ... +---------+-----------------------+--------------
single | 0 |     |         | current               |
single | 1 |     |         | first root filesystem |
single | 2 |     | number  | after installation    | important=yes

# snapper --iso list
Type   | # |     | Cleanup | Description           | Userdata
-------+---+ ... +---------+-----------------------+--------------
single | 0 |     |         | current               |
single | 1 |     | number  | first root filesystem |
single | 2 |     | number  | after installation    | important=yes
single | 3 |     | number  | rollback backup of #1 | important=yes
single | 4 |     |         |                       |

Zum Booten aus einem Snapshot booten Sie den Computer neu und wählen Sie Start Bootloader from a read-only snapshot (Bootloader aus einem schreibgeschützten Snapshot starten). Ein Bildschirm mit allen bootfähigen Snapshots wird geöffnet. Der jüngste Snapshot steht an erster Stelle in der Liste, der älteste entsprechend an letzter Stelle. Navigieren Sie mit den Tasten ↓ und ↑ zum gewünschten Snapshot und aktivieren Sie ihn mit Eingabetaste. Wenn Sie einen Snapshot aus dem Bootmenü heraus aktivieren, wird der Computer nicht sofort neu gestartet; stattdessen wird der Bootloader des ausgewählten Snapshots geöffnet.

Abbildung 10.1: Bootloader: Snapshots #

 

Warnung: Das Booten von Xen von einem Btrfs-Snapshot mit UEFI schlägt aktuell fehl

Weitere Informationen finden Sie in https://www.suse.com/support/kb/doc/?id=000020602.

Die einzelnen Snapshot-Einträge im Bootloader sind an ihrem Namensschema leicht erkennbar:

[*]1OS2 (KERNEL3,DATE4TTIME5,DESCRIPTION6)

Tipp: Festlegen einer benutzerdefinierten Beschreibung für Snapshot-Einträge im Bootloader

Sie können die standardmäßige Zeichenkette im Beschreibungsfeld eines Snapshots durch eine benutzerdefinierte Zeichenkette ersetzen. Dies empfiehlt sich beispielsweise, wenn eine automatisch erstellte Beschreibung nicht ausreicht oder eine benutzerdefinierte Beschreibung zu lang ist. Mit dem folgenden Kommando legen Sie eine benutzerdefinierte Zeichenkette STRING für den Snapshot NUMBER fest:

> sudo snapper modify --userdata "bootloader=STRING" NUMBER

Die Beschreibung sollte nicht mehr als 25 Zeichen haben. Längere Beschreibungen sind auf dem Bootbildschirm nicht lesbar.

Ein vollständiges System-Rollback, bei dem der exakte Zustand des gesamten Systems zum Zeitpunkt eines Snapshots wiederhergestellt wird, ist nicht möglich.

Der einfachste Einstieg gelingt mit einem neuen /home-Verzeichnis, das mit Btrfs formatiert ist, und ganz ohne Benutzer. Installieren pam_snapper:

# zypper in pam_snapper

Fügen Sie diese Zeile in /etc/pam.d/common-session ein:

session optional pam_snapper.so

Erstellen Sie mit dem Skript /usr/lib/pam_snapper/pam_snapper_useradd.sh einen neuen Benutzer und ein Startverzeichnis. Standardmäßig führt das Skript einen Probelauf aus. Ersetzen Sie DRYRUN=1 im Skript durch DRYRUN=0. Nun können Sie einen neuen Benutzer erstellen:

# /usr/lib/pam_snapper/pam_snapper_useradd.sh \
username group passwd=password
Create subvolume '/home/username'
useradd: warning: the home directory already exists.
Not copying any file from skel directory into it.

Die Dateien aus /etc/skel werden beim ersten Anmelden des Benutzers in sein Startverzeichnis kopiert. Rufen Sie Ihre Snapper-Konfigurationen ab und prüfen Sie, ob die Konfiguration des Benutzers erstellt wurde:

# snapper list --all
Config: home_username, subvolume: /home/username
Type   | # | Pre # | Date | User | Cleanup | Description | Userdata
-------+---+-------+------+------+---------+-------------+---------
single | 0 |       |      | root |         | current     |

Im Lauf der Zeit umfasst diese Ausgabe eine Liste der Snapshots, die der Benutzer mit den standardmäßigen Snapper-Befehlen verwalten kann.

Entfernen Sie Benutzer mit dem Skript /usr/lib/pam_snapper/pam_snapper_userdel.sh. Standardmäßig führt das Skript einen Probelauf aus. Ersetzen Sie DRYRUN=1 im Skript daher durch DRYRUN=0. Damit werden der Benutzer, das Start-Subvolume des Benutzers und die Snapper-Konfiguration entfernt und alle Snapshots gelöscht.

# /usr/lib/pam_snapper/pam_snapper_userdel.sh username

Mit diesen Schritten richten Sie die Startverzeichnisse der Benutzer manuell für Snapper ein. /home muss mit Btrfs formatiert sein und die Benutzer dürfen noch nicht erstellt worden sein.

# btrfs subvol create /home/username
# snapper -c home_username create-config /home/username
# sed -i -e "s/ALLOW_USERS=\"\"/ALLOW_USERS=\"username\"/g" \
/etc/snapper/configs/home_username
# yast users add username=username home=/home/username password=password
# chown username.group /home/username
# chmod 755 /home/username/.snapshots

Das Kommando snapper bietet verschiedene Unterkommandos für die Verwaltung von vorhandenen Konfigurationen. Sie können sie auflisten, anzeigen, löschen und bearbeiten:

Ein Snapshot besteht jeweils aus dem Snapshot selbst und aus bestimmten Metadaten. Beim Erstellen eines Snapshots müssen Sie auch die Metadaten angeben. Wenn Sie einen Snapshot bearbeiten, so ändern Sie die Metadaten – der Inhalt selbst kann nicht bearbeitet werden. Verwenden Sie das Kommando snapper list, um die vorhandenen Snapshots und ihre Metadaten anzuzeigen:

Die folgenden Metadaten sind für jeden Snapshot verfügbar:

Führen Sie zum Erstellen eines Snapshots das Kommando snapper create aus oder klicken Sie im YaST-Modul Snappper auf Erstellen. In den nachfolgenden Beispielen wird erläutert, wie Sie Snapshots über die Kommandozeile erstellen. Die YaST-Schnittstelle für Snapper wird hier nicht explizit beschrieben, bietet jedoch die gleiche Funktionalität.

Tipp: Snapshot-Beschreibung

Geben Sie stets eine aussagekräftige Beschreibung an, mit der der Zweck des Snapshots auch später noch eindeutig erkennbar ist. Mit der Option --userdata können Sie auch weitere Informationen angeben.

Bei Snapper können Sie die Beschreibung, den Bereinigungsalgorithmus und die Benutzerdaten eines Snapshots bearbeiten. Alle anderen Metadaten können nicht geändert werden. In den nachfolgenden Beispielen wird erläutert, wie Sie Snapshots über die Kommandozeile bearbeiten. Die Anpassung ist über die YaST-Oberfläche ganz einfach.

Um einen Snapshot in der Kommandozeile zu bearbeiten, müssen Sie seine Nummer kennen. Mit snapper list rufen Sie alle Snapshots mit den dazugehörigen Nummern ab.

Im Snapper-Modul in YaST werden bereits alle Snapshots aufgelistet. Wählen Sie einen Eintrag in der Liste, und klicken Sie auf Bearbeiten.

Zum Löschen eines Snapshots mit dem Snapper-Modul in YaST wählen Sie den gewünschten Snapshot in der Liste aus, und klicken Sie auf Löschen.

Um einen Snapshot mit dem Kommandozeilenwerkzeug zu löschen, müssen Sie seine Nummer kennen. Führen Sie hierzu snapper list aus. Zum Löschen eines Snapshots führen Sie snapper delete NUMBER aus.

Der Snapshot des aktuellen Standard-Subvolumes darf nicht gelöscht werden.

Wenn Sie Snapshots mit Snapper löschen, wird der freigegebene Speicherplatz von einem Btrfs-Prozess in Anspruch genommen, der im Hintergrund ausgeführt wird. Der freie Speicherplatz wird daher erst mit Verzögerung sichtbar und verfügbar. Wenn der Speicherplatz, der durch Löschen eines Snapshots freigegeben wurde, sofort zur Verfügung stehen soll, ergänzen Sie den Löschbefehl mit der Option --sync.

Tipp: Löschen von Snapshot-Paaren

Wenn Sie einen pre-Snapshot löschen, müssen Sie auch den zugehörigen post-Snapshot löschen (und umgekehrt).

Tipp: Nicht referenzierte Snapshots löschen

In bestimmten Fällen ist zwar der Btrfs-Snapshot vorhanden, die XML-Datei mit den Metadaten für Snapper fehlt jedoch. Der Snapshot ist daher nicht für Snapper sichtbar, muss also manuell gelöscht werden:

btrfs subvolume delete /.snapshots/SNAPSHOTNUMBER/snapshot
rm -rf /.snapshots/SNAPSHOTNUMBER

Tipp: Alte Snapshots belegen mehr Speicherplatz

Wenn Sie Snapshots löschen, um Speicherplatz auf der Festplatte freizugeben, löschen Sie zuerst die älteren Snapshots. Je älter ein Snapshot ist, desto mehr Speicherplatz belegt er.

Snapshots werden außerdem im Rahmen eines täglichen CRON-Auftrags automatisch gelöscht. Weitere Informationen finden Sie unter Abschnitt 10.6.1.2, „Bereinigungsalgorithmen“.

Das Bereinigen nummerierter Snapshots – Verwaltungs- plus Installations-Snapshot-Paare – wird von den nachfolgenden Parametern einer Snapper-Konfiguration gesteuert.

Anmerkung: Grenzwert und Alter

NUMBER_LIMIT, NUMBER_LIMIT_IMPORTANT und NUMBER_MIN_AGE werden immer ausgewertet. Die Snapshots werden nur dann gelöscht, wenn alle Bedingungen erfüllt sind.

Wenn Sie immer die mit NUMBER_LIMIT* festgelegte Anzahl an Snapshots beibehalten möchten, unabhängig von ihrem Alter, legen Sie für NUMBER_MIN_AGE den Wert 0 fest.

Das folgende Beispiel zeigt eine Konfiguration, mit der die letzten zehn wichtigen und regulären Snapshots unabhängig vom Alter beibehalten werden:

NUMBER_CLEANUP=yes
NUMBER_LIMIT_IMPORTANT=10
NUMBER_LIMIT=10
NUMBER_MIN_AGE=0

Wenn Sie Snapshots ab einem bestimmten Alter nicht mehr aufbewahren möchten, legen Sie NUMBER_LIMIT* auf 0 fest und geben Sie das Alter mit NUMBER_MIN_AGE an.

Das folgende Beispiel zeigt eine Konfiguration, in der lediglich Snapshots beibehalten werden, die jünger als zehn Tage sind:

NUMBER_CLEANUP=yes
NUMBER_LIMIT_IMPORTANT=0
NUMBER_LIMIT=0
NUMBER_MIN_AGE=864000

Das Bereinigen von Zeitleisten-Snapshots wird von den nachfolgenden Parametern einer Snapper-Konfiguration gesteuert.

TIMELINE_CLEANUP="yes"
TIMELINE_CREATE="yes"
TIMELINE_LIMIT_DAILY="7"
TIMELINE_LIMIT_HOURLY="24"
TIMELINE_LIMIT_MONTHLY="12"
TIMELINE_LIMIT_WEEKLY="4"
TIMELINE_LIMIT_YEARLY="2"
TIMELINE_MIN_AGE="1800"

Wie in Abschnitt 10.1.2, „Typen von Snapshots“ erklärt, wird immer beim Ausführen eines YaST-Moduls oder beim Ausführen von Zypper ein Pre-Snapshot beim Starten erstellt und ein Post-Snapshot beim Beenden. Falls Sie keine Änderungen vorgenommen haben, gibt es zwischen dem Pre- und Post-Snapshot keinen Unterschied. Solche „leeren“ Snapshot-Paare können automatisch gelöscht werden, indem die folgenden Parameter in einer Snapper-Konfiguration festgelegt werden:

Snapper bietet keine benutzerdefinierten Bereinigungsalgorithmen für manuell erstellte Snapshots. Sie können jedoch den Nummern- oder Zeitleisten-Bereinigungsalgorithmus einem manuell erstellten Snapshot zuweisen. Wenn Sie dies tun, reiht sich der Snapshot in der „Bereinigungswarteschlange“ für den angegebenen Algorithmus ein. Sie können einen Bereinigungsalgorithmus angeben, wenn Sie einen Snapshot erstellen oder indem Sie einen vorhandenen Snapshot bearbeiten:

Zusätzlich zu den oben beschriebenen Nummern- und/oder Zeitleisten-Bereinigungsalgorithmen unterstützt Snapper Quoten. Sie können festlegen, welchen prozentualen Anteil des verfügbaren Speicherplatzes Snapshots belegen dürfen. Dieser Prozentwert gilt immer für das Btrfs-Subvolume, das in der entsprechenden Snapper-Konfiguration definiert ist.

Btrfs-Quotas werden Subvolumes zugewiesen, nicht Benutzern. Zusätzlich zur Verwendung von Btrfs-Quotas können Sie Quotas für Festplattenspeicherplatz zu Benutzern und Gruppen zuweisen (beispielsweise mit dem Kommando quota).

Wenn Snapper bei der Installation aktiviert wurde, wird die Quotenunterstützung automatisch aktiviert. Falls Sie Snapper zu einem späteren Zeitpunkt manuell aktivieren, können Sie die Quotenunterstützung aktivieren, indem Sie snapper setup-quota ausführen. Dies erfordert eine gültige Konfiguration (weitere Informationen finden Sie in Abschnitt 10.5, „Erstellen und Bearbeiten von Snapper-Konfigurationen“).

Die Quotenunterstützung wird von den folgenden Parametern der Snapper-Konfiguration gesteuert.

Es gelten die folgenden Einschränkungen und Richtlinien: