Linux 入门（九）：磁盘挂载与备份恢复

Linux 入门指南 · 第九章：理解数据存在哪里，以及怎样可靠地恢复。

第一章介绍了统一的目录树。本章进一步解释：磁盘上的文件系统怎样进入这棵树，备份怎样保存数据，以及恢复时要检查什么。

以下挂载示例针对已经包含文件系统、且已确认用途的数据设备。分区和格式化会改变磁盘结构，不是挂载已有数据的必要步骤；接入一块磁盘后，应先识别，再决定如何使用。

一、设备、分区、文件系统与挂载点

磁盘设备
   └── 分区或其他逻辑设备
          └── 文件系统
                 └── 挂载到某个目录
                        └── 通过目录路径访问文件

这是常见结构，不是唯一结构。文件系统也可以直接建立在整个设备、逻辑卷、加密映射设备或其他存储层之上。

设备名可能随硬件识别顺序变化，不能仅凭 /dev/sdb 这个名字判断它始终是同一块盘。持久配置常使用文件系统 UUID，但克隆磁盘等操作也可能产生重复标识，需要结合实际设备确认。

二、先查看现有存储结构

lsblk -o NAME,SIZE,TYPE,FSTYPE,MOUNTPOINTS
lsblk -f
findmnt

lsblk 查看块设备层次与属性，findmnt 查看挂载关系。部分旧版本的 lsblk 不支持 MOUNTPOINTS，可以改用 MOUNTPOINT 或查看其帮助。

进一步查询文件系统标识：

sudo blkid

按路径判断文件实际落在哪个挂载上：

findmnt -T /var/log
findmnt -T "$HOME"
df -h "$HOME"

目录看起来位于 /home/aron，不代表它一定与根目录处在同一文件系统。挂载关系才决定数据实际进入哪个文件系统。

三类常见存储疑问

最后一种情况常出现在数据盘未成功挂载时：挂载点仍然是一个普通目录，程序可能继续向根文件系统写数据。

三、挂载已有文件系统

先创建一个用于挂载的空目录：

sudo mkdir -p /mnt/data

下面的 REPLACE_WITH_UUID 必须替换成已核对的实际文件系统 UUID：

sudo mount -o ro /dev/disk/by-uuid/REPLACE_WITH_UUID /mnt/data
findmnt /mnt/data
ls -la /mnt/data

-o ro 表示请求只读挂载，适合先确认内容。但某些文件系统仍可能在挂载时回放日志，不能把只读挂载当作严格的取证级防写保护。

普通使用是否需要读写挂载，应在确认文件系统状态和数据用途后决定。挂载选项还可能包含 noexec、nodev、nosuid 等限制，具体效果与文件系统及挂载上下文有关。

挂载会暂时遮住目录原有内容

如果 /mnt/data 原来已有文件，挂载后会显示新文件系统的内容，原目录中的文件并没有因此删除，而是暂时不可见。卸载后才能重新通过这个路径看到它们。

因此，不要把已有业务目录随意用作挂载点。先确认目录为空、未被服务使用，再建立挂载关系。

卸载与占用问题

cd "$HOME"
sudo umount /mnt/data

命令是 umount。离开挂载目录再卸载，可以避免当前终端的工作目录本身占用它。

遇到 target is busy 时，先检查是否有终端、程序或服务正在访问该文件系统。安装了相应工具时，可以用：

sudo fuser -vm /mnt/data

先协调停止相关任务，再正常卸载。强制或延迟卸载有特定适用条件，不应当作普通占用问题的默认处理方式。

四、持久挂载与 /etc/fstab

手动执行 mount 通常只影响当前运行状态。需要在启动时建立挂载关系时，常见配置入口是 /etc/fstab。

一条记录通常由六个字段组成：

设备标识  挂载点  文件系统类型  挂载选项  dump字段  fsck顺序

下面仅展示一个可选数据盘的格式，UUID、类型和选项必须按实际情况确定：

UUID=REPLACE_WITH_UUID /mnt/data ext4 defaults,nofail 0 2

nofail 适合某些可选设备，不能解决业务对磁盘的依赖。如果服务必须使用这块盘，需要同时配置服务的挂载依赖，避免磁盘缺失时写到错误位置。

编辑前备份配置，编辑后可以先检查条目：

findmnt --verify --verbose

它不能代替实际挂载验证，也不能证明重启后所有硬件和服务条件都正常。对 systemd 管理的系统，修改 fstab 后通常还需要 sudo systemctl daemon-reload，再按当前环境验证目标挂载。

入门阶段先理解格式和检查方式，不需要为了学习而修改根文件系统等关键挂载。

五、文件名、inode 与链接

文件名属于目录项，inode 保存文件的元数据，并关联文件数据。两个路径是否指向同一个对象，不能只看名称或内容是否相同。

ls -li notes.txt
stat notes.txt

硬链接与软链接的区别：

示例针对已有普通文件 notes.txt：

ln notes.txt notes-hardlink.txt
ln -s notes.txt notes-link.txt
ls -li notes.txt notes-hardlink.txt notes-link.txt

硬链接不是独立备份。通过任一硬链接修改文件内容，其他硬链接看到的内容也会改变。

文件占用的空间通常要等链接数降到零，并且不再被进程打开等条件满足后才能释放。这也解释了某些“删除日志后 df 空间没有立刻下降”的现象，相关排查见第五章。

六、备份之前先定义恢复需求

备份的目的，是在原数据不可用或不正确时，得到一个可用的恢复版本。只有一个与原数据同步变化的副本，通常不足以覆盖误删、错误覆盖和勒索等情形。

确定备份方案时，先说明以下几件事：

• 哪些目录与配置必须恢复，哪些缓存可以重新生成。
• 最多能接受丢失多久的数据，以及恢复需要多快。
• 副本保存在哪里，是否与原数据共享相同的故障点。
• 谁能读取或删除备份，历史版本保留多久。

常见的 3-2-1 思路是保留三份数据、分布在两种介质上，并有一份异地副本。具体实现要服务于恢复需求，还可结合离线或不可变副本应对误删和恶意修改。

七、使用 tar 保存一个版本

假设已有项目目录 $HOME/projects/demo。下面使用一个独立的新目录保存本次归档，备份位置位于项目目录之外：

backup_root="$HOME/backups"
mkdir -p -- "$backup_root"
snapshot_dir=$(mktemp -d "$backup_root/demo-XXXXXXXX")
tar -czf "$snapshot_dir/demo.tar.gz" -C "$HOME/projects" demo

这是逐行展示的命令示例。用于脚本时，需要按第八章检查目录创建、mktemp 和 tar 的退出状态，失败时停止后续步骤。

-C "$HOME/projects" demo 让归档中的路径从 demo/ 开始，避免把整个家目录的绝对路径结构带进恢复目录。

备份保存了什么

归档通常包含文件内容、路径和一部分元数据。需要完整保留 ACL、扩展属性或其他文件系统特性时，必须确认工具选项与恢复端支持，不能默认普通 tar 或 rsync -a 已经覆盖全部信息。

软链接通常按链接对象保存，目标在目录外时，不代表目标数据也一并备份。外部挂载、密钥、环境文件和软件配置也要按恢复需求单独确认。

正在变化的数据需要一致性策略

归档过程中源目录如果持续变化，得到的文件可能不是同一时刻的业务状态。对于数据库和其他状态服务，应使用应用支持的备份工具、协调停写，或结合具备一致性保证的快照流程。

直接打包正在运行的数据库数据目录，不能自动保证恢复后可用。

本地归档之后还需要独立副本

$HOME/backups 与项目在同一磁盘上时，它主要覆盖部分误操作场景，不能应对整盘损坏。还需要按需求把版本传到独立设备或远端，并管理访问与保留策略。

第七章中的 rsync 可以用于传输归档。不要让同步过程把仍在写入、尚未完成的归档当作最终版本。

八、恢复：先到独立目录，再决定替换

先确认归档能够读取，并查看内容：

gzip -t "$snapshot_dir/demo.tar.gz"
tar -tzf "$snapshot_dir/demo.tar.gz"

gzip -t 检查压缩流完整性，tar -t 检查归档条目是否能读取。两者都不能证明业务数据完整或应用可以启动。

在一个新目录中恢复：

restore_dir=$(mktemp -d "$HOME/demo-restore-XXXXXXXX")
tar -xzf "$snapshot_dir/demo.tar.gz" -C "$restore_dir"
ls -la "$restore_dir/demo"

这些命令承接上一节的变量。新开终端时，需要重新设置 snapshot_dir 为实际备份目录，不能假定旧变量仍然存在。

恢复后检查什么

不同机器可能使用不同 UID、GID。归档中的所有者名称与数字身份不一定能直接迁移，恢复时应明确映射关系，而不是对整个目录直接开放权限。

确认恢复内容之后，再安排停止相关服务、替换目标数据并进行功能检查。直接解压到正在使用的项目目录，可能混入旧文件或覆盖仍被使用的配置。

九、容量、保留与恢复记录

备份本身也会占满磁盘。定时备份需要同时考虑版本保留、容量预警和失败日志，保留规则必须对应明确的备份目录与文件范围。

不要只凭“创建时间较早”就对整个家目录批量删除。清理前先列出候选条目，保留仍可能需要的恢复点，并确认至少存在可用的独立副本。

恢复记录可以简洁地保留：备份对象、生成时间、工具选项、保存位置、校验结果、恢复步骤和验证结果。这样才能在更换机器或长时间之后仍然知道如何使用归档。

十、命令速查

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