carp: add carp_group_demote_adj()
[dragonfly.git] / bin / cpdup / BACKUPS
1 $DragonFly: src/bin/cpdup/BACKUPS,v 1.4 2007/05/17 08:19:00 swildner Exp $
2
3                             INCREMENTAL BACKUP HOWTO
4
5     This document describes one of several ways to set up a LAN backup and
6     an off-site WAN backup system using cpdup's hardlinking capabilities.
7
8     The features described in this document are also encapsulated in scripts
9     which can be found in the scripts/ directory.  These scripts can be used
10     to automate all backup steps except for the initial preparation of the
11     backup and off-site machine's directory topology.  Operation of these
12     scripts is described in the last section of this document.
13
14
15                     PART 1 - PREPARE THE LAN BACKUP BOX
16
17     The easiest way to create a LAN backup box is to NFS mount all your
18     backup clients onto the backup box.  It is also possible to use cpdup's
19     remote host feature to access your client boxes but that requires root
20     access to the client boxes and is not described here.  (But see the
21     sections "OFF-SITE BACKUPS" and "SSH SECURITY TIPS" below.)
22
23     Create a directory on the backup machine called /nfs, a subdirectory
24     foreach remote client, and subdirectories for each partition on each
25     client.  Remember that cpdup does not cross mount points so you will
26     need a mount for each partition you wish to backup.  For example:
27
28         [ ON LAN BACKUP BOX ]
29
30         mkdir /nfs
31         mkdir /nfs/box1
32         mkdir /nfs/box1/home
33         mkdir /nfs/box1/var
34
35     Before you actually do the NFS mount, create a dummy file for each
36     mount point that can be used by scripts to detect when an NFS mount
37     has not been done.  Scripts can thus avoid a common failure scenario
38     and not accidently cpdup an empty mount point to the backup partition
39     (destroying that day's backup in the process).
40
41         touch /nfs/box1/home/NOT_MOUNTED
42         touch /nfs/box1/var/NOT_MOUNTED
43
44     Once the directory structure has been set up, do your NFS mounts and
45     also add them to your fstab.  Since you will probably wind up with a
46     lot of mounts it is a good idea to use 'ro,bg' (readonly, background
47     mount) in the fstab entries.
48
49         mount box1:/home /nfs/box1/home
50         mount box1:/var /nfs/box1/var
51
52     You should create a huge /backup partition on your backup machine which
53     is capable of holding all your mirrors.  Create a subdirectory called
54     /backup/mirrors in your huge backup partition.
55
56         mount <huge_disk> /backup
57         mkdir /backup/mirrors
58
59
60                         PART 2 - DOING A LEVEL 0 BACKUP
61
62     (If you use the supplied scripts, a level 0 backup can be accomplished
63     simply by running the 'do_mirror' script with an argument of 0).
64
65     Create a level 0 backup using a standard cpdup with no special arguments
66     other then -i0 -s0 (tell it not to ask questions and turn off the
67     file-overwrite-with-directory safety feature).  Name the mirror with
68     the date in a string-sortable format.
69
70         set date = `date "+%Y%m%d"`
71         mkdir /backup/mirrors/box1.${date}
72         cpdup -i0 -s0 /nfs/box1/home /backup/mirrors/box1.${date}/home
73         cpdup -i0 -s0 /nfs/box1/var /backup/mirrors/box1.${date}/var
74
75     Create a softlink to the most recently completed backup, which is your
76     level 0 backup.  Note that using 'ln -sf' will create a link in the
77     subdirectory pointed to by the current link, not replace the current
78     link. 'ln -shf' can be used to replace the link but is not portable.
79     'mv -f' has the same problem.
80
81         sync
82         rm -f /backup/mirrors/box1
83         ln -s /backup/mirrors/box1.${date} /backup/mirrors/box1
84
85                         PART 3 - DO AN INCREMENTAL BACKUP
86
87     An incremental backup is exactly the same as a level 0 backup EXCEPT
88     you use the -H option to specify the location of the most recent 
89     completed backup.  We simply maintain the handy softlink pointing at
90     the most recent completed backup and the cpdup required to do this
91     becomes trivial.
92
93     Each day's incremental backup will reproduce the ENTIRE directory topology
94     for the client, but cpdup will hardlink files from the most recent backup
95     instead of copying them and this is what saves you all the disk space.
96
97         set date = `date "+%Y%m%d"`
98         mkdir /backup/mirrors/box1.${date}
99         if ( "`readlink /backup/mirrors/box1`" == "box1.${date}" ) then
100             echo "silly boy, an incremental already exists for today"
101             exit 1
102         endif
103         cpdup -H /backup/mirrors/box1 \
104               -i0 -s0 /nfs/box1/home /backup/mirrors/box1.${date}/home
105
106     Be sure to update your 'most recent backup' softlink, but only do it
107     if the cpdup's for all the partitions for that client have succeeded.
108     That way the next incremental backup will be based on the previous one.
109
110         rm -f /backup/mirrors/box1
111         ln -s /backup/mirrors/box1.${date} /backup/mirrors/box1
112
113     Since these backups are mirrors, locating a backup is as simple
114     as CDing into the appropriate directory.  If your filesystem has a
115     hardlink limit and cpdup hits it, cpdup will 'break' the hardlink
116     and copy the file instead.  Generally speaking only a few special cases
117     will hit the hardlink limit for a filesystem.  For example, the
118     CVS/Root file in a checked out cvs repository is often hardlinked, and
119     the sheer number of hardlinked 'Root' files multiplied by the number 
120     of backups can often hit the filesystem hardlink limit.
121
122                     PART 4 - DO AN INCREMENTAL VERIFIED BACKUP
123
124     Since your incremental backups use hardlinks heavily the actual file
125     might exist on the physical /backup disk in only one place even though
126     it may be present in dozens of daily mirrors.  To ensure that the
127     file being hardlinked does not get corrupted cpdup's -f option can be
128     used in conjunction with -H to force cpdup to validate the contents 
129     of the file, even if all the stat info looks identical.
130
131         cpdup -f -H /backup/mirrors/box1 ...
132
133     You can create completely redundant (non-hardlinked-dependent) backups
134     by doing the equivalent of your level 0, i.e. not using -H.  However I
135     do NOT recommend that you do this, or that you do it very often (maybe
136     once every 6 months at the most), because each mirror created this way
137     will have a distinct copy of all the file data and you will quickly
138     run out of space in your /backup partition.
139
140                     MAINTAINANCE OF THE "/backup" DIRECTORY
141
142     Now, clearly you are going to run out of space in /backup if you keep
143     doing this, but you may be surprised at just how many daily incrementals
144     you can create before you fill up your /backup partition.
145
146     If /backup becomes full, simply start rm -rf'ing older mirror directories
147     until enough space is freed up.   You do not have to remove the oldest
148     directory first.  In fact, you might want to keep it around and remove
149     a day's backup here, a day's backup there, etc, until you free up enough
150     space.
151
152                                 OFF-SITE BACKUPS
153
154     Making an off-site backup involves similar methodology, but you use
155     cpdup's remote host capability to generate the backup.  To avoid
156     complications it is usually best to take a mirror already generated on
157     your LAN backup box and copy that to the remote box. 
158
159     The remote backup box does not use NFS, so setup is trivial.  Just
160     create your super-large /backup partition and mkdir /backup/mirrors.
161     Your LAN backup box will need root access via ssh to your remote backup
162     box.  See the section "SSH SECURITY TIPS" below.
163
164     You can use the handy softlink to get the latest 'box1.date' mirror 
165     directory and since the mirror is all in one partition you can just
166     cpdup the entire machine in one command.  Use the same dated directory
167     name on the remote box, so:
168
169         # latest will wind up something like 'box1.20060915'
170         set latest = `readlink /backup/mirrors/box1`
171         cpdup -i0 -s0 /backup/mirrors/$latest remote.box:/backup/mirrors/$latest
172
173     As with your LAN backup, create a softlink on the backup box denoting the
174     latest mirror for any given site.
175
176         if ( $status == 0 ) then
177             ssh remote.box -n \
178                 "rm -f /backup/mirrors/box1; ln -s /backup/mirrors/$latest /backup/mirrors/box1"
179         endif
180
181     Incremental backups can be accomplished using the same cpdup command,
182     but adding the -H option to the latest backup on the remote box.  Note
183     that the -H path is relative to the remote box, not the LAN backup box
184     you are running the command from.
185
186         set latest = `readlink /backup/mirrors/box1`
187         set remotelatest = `ssh remote.box -n "readlink /backup/mirrors/box1"`
188         if ( "$latest" == "$remotelatest" ) then
189             echo "silly boy, you already made a remote incremental backup today"
190             exit 1
191         endif
192         cpdup -H /backup/mirrors/$remotelatest \
193               -i0 -s0 /backup/mirrors/$latest remote.box:/backup/mirrors/$latest
194         if ( $status == 0 ) then
195             ssh remote.box -n \
196                 "rm -f /backup/mirrors/box1; ln -s /backup/mirrors/$latest /backup/mirrors/box1"
197         endif
198
199     Cleaning out the remote directory works the same as cleaning out the LAN
200     backup directory.
201
202
203                             RESTORING FROM BACKUPS
204
205     Each backup is a full filesystem mirror, and depending on how much space
206     you have you should be able to restore it simply by cd'ing into the
207     appropriate backup directory and using 'cpdup blah box1:blah' (assuming
208     root access), or you can export the backup directory via NFS to your
209     client boxes and use cpdup locally on the client to extract the backup.
210     Using NFS is probably the most efficient solution.
211
212
213                         PUTTING IT ALL TOGETHER - SOME SCRIPTS
214
215     Please refer to the scripts in the script/ subdirectory.  These scripts
216     are EXAMPLES ONLY.  If you want to use them, put them in your ~root/adm
217     directory on your backup box and set up a root crontab.
218
219     First follow the preparation rules in PART 1 above.  The scripts do not
220     do this automatically.  Edit the 'params' file that the scripts use
221     to set default paths and such.
222
223         ** FOLLOW DIRECTIONS IN PART 1 ABOVE TO SET UP THE LAN BACKUP BOX **
224
225     Copy the scripts to ~/adm.  Do NOT install a crontab yet (but an example
226     can be found in scripts/crontab).
227
228     Do a manual lavel 0 LAN BACKUP using the do_mirror script.
229
230         cd ~/adm
231         ./do_mirror 0
232
233     Once done you can do incremental backups using './do_mirror 1' to do a
234     verified incremental, or './do_mirror 2' to do a stat-optimized
235     incremental.  You can enable the cron jobs that run do_mirror and 
236     do_cleanup now.
237
238     --
239
240     Setting up an off-site backup box is trivial.  The off-site backup box
241     needs to allow root ssh logins from the LAN backup box (at least for
242     now, sorry!).  Set up the off-site backup directory, typically
243     /backup/mirrors.  Then do a level 0 backup from your LAN backup box
244     to the off-site box using the do_remote script.
245
246         cd ~/adm
247         ./do_remote 0
248
249     Once done you can do incremental backups using './do_remote 1' to do a
250     verified incremental, or './do_mirror 2' to do a stat-optimized
251     incremental.  You can enable the cron jobs that run do_remote now.
252
253     NOTE!  It is NOT recommended that you use verified-incremental backups
254     over a WAN, as all related data must be copied over the wire every single
255     day.  Instead, I recommend sticking with stat-optimized backups
256     (./do_mirror 2).
257
258     You will also need to set up a daily cleaning script on the off-site
259     backup box.
260
261     SCRIPT TODOS - the ./do_cleanup script is not very smart.  We really
262     should do a tower-of-hanoi removal
263
264
265                               SSH SECURITY TIPS
266
267     To allow root access via ssh, add the following line to your sshd
268     configuration on the client boxes (typically /etc/ssh/sshd_config):
269
270         PermitRootLogin forced-commands-only
271
272     If your OpenSSH version is too old to recognize that setting, you
273     should update to a more recent version immediately.
274     Restart sshd for the settings to take effect.
275
276     On the backup machine, create a special backup key for root:
277
278         mkdir /root/.ssh        # if it doesn't already exist
279         cd /root/.ssh
280         ssh-keygen -t dsa -N "" -f backup-key
281
282     You now have a key pair, consisting of a secret key called "backup-key"
283     and a public key called "backup-key.pub".  The secret key must *NEVER*
284     leave the backup machine nor be disclosed in any way!  Note that we
285     haven't procted the secret key with a passphrase (-N "") because it
286     will be used by cron jobs where no passphrase can be entered.
287
288     On the client boxes, create a file /root/.ssh/authorized_keys.
289     It should contain just this line:
290
291         command="/usr/local/bin/cpdup -S",from="<BAKHOST>",no-pty,
292         no-port-forwarding,no-X11-forwarding,no-agent-forwarding <PUBKEY>
293
294     This must be on one long line; it has been broken up here for
295     readability only.  Note that the options must be separated by commas
296     *ONLY* (no spaces).  Replace <BAKHOST> with the IP address or DNS name
297     of the backup machine.  Replace <PUBKEY> with the contents of the
298     file /root/.ssh/backup-key.pub from the backup machine (the public key,
299     not the secret key!).  It typically starts with "ssh-dss" followed by
300     a long character sequence that looks like line noise, followed by a
301     comment that typically indicates who created the key.
302
303     The format of the authorized_keys file is documented in the sshd(8)
304     manual page.  Please refer to it for more details.
305
306     If you have done all of the above correctly, then the root user on the
307     backup machine will be able to log into the client boxes as root and
308     execute "/usr/local/bin/cpdup -S", but nothing else.
309
310     To further improve security, you can place the slave cpdup on the client
311     machine into read-only mode by adding the -R option.  In this case, the
312     line from the authorized_keys file should begin as follows:
313
314         command="/usr/local/bin/cpdup -RS",from="<BAKHOST>",etc...
315
316     If you do that, your backup server can only pull backups from the client
317     machine, but it won't be able to change anything on it.  That is, you
318     cannot use the client machine as a remote target.  So, if an attacker
319     manages to be able to execute commands on your backup machine, he won't
320     be able to do any harm to your clients.  This also protects against
321     human errors, e.g. accidentally swapping source and destination.
322
323     By the way, it doesn't really matter much whether you specify the -R
324     option when running cpdup on the backup machine.  If you do it, then
325     the -R option will be passed to the slave, but the command="..." entry
326     from the authorized_keys file overides it anyway, so the slave always
327     runs with the -R option.
328
329     When using cpdup on the backup machine, make sure that the right key is
330     used by passing the -i option to the ssh command:
331
332         cpdup -F -i/root/.ssh/backup-key ...
333
334     If one or both of the machines involved has a slow processor, it might
335     be worthwhile to use a faster encryption algorithm, for example:
336
337         cpdup -F -cblowfish-cbc ...
338
339     If your OpenSSH version has been patched to support unencrypted transfers
340     *AND* you trust the physical network between the machines involved, you
341     might want to disable encryption alltogether:
342
343         cpdup -F -cnone ...