文件与文件系统的压缩

  由于我们记录数字是 1 ，考虑计算机所谓的二进制喔，如此一来， 1 会在最右边占据 1 个 bit ，而其他的 7 个 bits 将会自动的被填上 0 ，其实在这样的例子中，那 7 个 bits 应该是『空的』才对！不过，为了要满足目前我们的操作系统数据的存取，所以就会将该数据转为 byte 的型态来记录了！于是就利用一些复杂的计算方式， 将这些没有使用到的空间『丢』出来，以让文件占用的空间变小！这就是压缩的技术！

  另外一种压缩技术，他是将重复的数据进行统计记录的。举例来说，如果你的数据为『111....』共有 100 个 1 时， 那么压缩技术会记录为『100 个 1』而不是真的有 100 个 1 的位存在！这样也能够精简文件记录的容量。

Linux 系统常见的压缩指令

gzip

• gzip [-cdtv#] 檔名
• [dmtsai@study ~]$ zcat 檔名.gz
• 选项与参数：
  • -c ：将压缩的数据输出到屏幕上，可透过数据流重导向来处理；
  • -d ：解压缩的参数；
  • -t ：可以用来检验一个压缩文件的一致性～看看文件有无错误；
  • -v ：可以显示出原文件/压缩文件案的压缩比等信息；
  • -# ：# 为数字的意思，代表压缩等级，-1 最快，但是压缩比最差、-9 最慢，但是压缩比最好！预设是 -6

bzip2

• bzip2 [-cdkzv#] 檔名
• [dmtsai@study ~]$ bzcat 檔名.bz2
• 选项与参数：
  • -c ：将压缩的过程产生的数据输出到屏幕上！
  • -d ：解压缩的参数
  • -k ：保留源文件，而不会删除原始的文件喔！
  • -z ：压缩的参数 (默认值，可以不加)
  • -v ：可以显示出原文件/压缩文件案的压缩比等信息；
  • -# ：与 gzip 同样的，都是在计算压缩比的参数， -9 最佳， -1 最快！

xz

• xz [-dtlkc#] 檔名
• [dmtsai@study ~]$ xcat 檔名.xz
• 选项与参数：
  • -d ：就是解压缩啊！
  • -t ：测试压缩文件的完整性，看有没有错误
  • -l ：列出压缩文件的相关信息
  • -k ：保留原本的文件不删除～
  • -c ：同样的，就是将数据由屏幕上输出的意思！
  • -# ：同样的，也有较佳的压缩比的意思！

打包指令： tar

• tar [-z|-j|-J] [cv] [-f 待建立的新檔名] filename... <==打包与压缩
• tar [-z|-j|-J] [tv] [-f 既有的 tar 檔名] <==察看檔名
• tar [-z|-j|-J] [xv] [-f 既有的 tar 檔名] [-C 目录] <==解压缩
  -选项与参数：
  • -c ：建立打包文件，可搭配 -v 来察看过程中被打包的档名(filename)
  • -t ：察看打包文件的内容含有哪些档名，重点在察看『档名』就是了；
  • -x ：解打包或解压缩的功能，可以搭配 -C (大写) 在特定目录解开
    特别留意的是， -c, -t, -x 不可同时出现在一串指令列中。
  • -z ：透过 gzip 的支持进行压缩/解压缩：此时档名最好为 *.tar.gz
  • -j ：透过 bzip2 的支持进行压缩/解压缩：此时档名最好为 *.tar.bz2
  • -J ：透过 xz 的支持进行压缩/解压缩：此时档名最好为 *.tar.xz
    特别留意， -z, -j, -J 不可以同时出现在一串指令列中
  • -v ：在压缩/解压缩的过程中，将正在处理的文件名显示出来！
  • -f filename：-f 后面要立刻接要被处理的档名！建议 -f 单独写一个选项啰！(比较不会忘记)
  • -C 目录 ：这个选项用在解压缩，若要在特定目录解压缩，可以使用这个选项。
  • -p(小写) ：保留备份数据的原本权限与属性，常用于备份(-c)重要的配置文件
  • -P(大写) ：保留绝对路径，亦即允许备份数据中含有根目录存在之意；
  • --exclude=FILE：在压缩的过程中，不要将 FILE 打包！

其实最简单的使用 tar 就只要记忆底下的方式即可：

• 压 缩：tar -jcv -f filename.tar.bz2 要被压缩的文件或目录名称
• 查 询：tar -jtv -f filename.tar.bz2
• 解压缩：tar -jxv -f filename.tar.bz2 -C 欲解压缩的目录

文件系统的备份与还原

XFS 文件系统备份 xfsdump

• xfsdump 不支援没有挂载的文件系统备份！所以只能备份已挂载的！

• xfsdump 必须使用 root 的权限才能操作 (涉及文件系统的关系)

• xfsdump 只能备份 XFS 文件系统！

• xfsdump 备份下来的数据 (文件或储存媒体) 只能让 xfsrestore 解析;

• xfsdump 是透过文件系统的 UUID 来分辨各个备份档的，因此不能备份两个具有相同 UUID 的文件系统。

• xfsdump [-L S_label] [-M M_label] [-l #] [-f 备份档] 待备份资料

• 选项与参数：

  • -L ：xfsdump 会纪录每次备份的 session 标头，这里可以填写针对此文件系统的简易说明
  • -M ：xfsdump 可以纪录储存媒体的标头，这里可以填写此媒体的简易说明
  • -l ：是 L 的小写，就是指定等级～有 0~9 共 10 个等级喔！ (预设为 0，即完整备份)
  • -f ：有点类似 tar 啦！后面接产生的文件，亦可接例如 /dev/st0 装置文件名或其他一般文件档名等
  • -I ：从 /var/lib/xfsdump/inventory 列出目前备份的信息状态。

XFS 文件系统还原 xfsrestore

• xfsrestore [-f 备份档] [-L S_label] [-s] 待复原目录 <==单一文件全系统复原
• xfsrestore [-f 备份文件] -r 待复原目录 <==透过累积备份文件来复原
  系统
• xfsrestore [-f 备份文件] -i 待复原目录 <==进入互动模式
  -选项与参数：
  • -I ：跟 xfsdump 相同的输出！可查询备份数据，包括 Label 名称与备份时间等
  • -f ：后面接的就是备份档！企业界很有可能会接 /dev/st0 等磁带机！我们这里接档名！
  • -L ：就是 Session 的 Label name 喔！可用 -I 查询到的数据，在这个选项后输入！
  • -s ：需要接某特定目录，亦即仅复原某一个文件或目录之意！
  • -r ：如果是用文件来储存备份数据，那这个就不需要使用。如果是一个磁带内有多个文件，
    需要这东西来达成累积复原
  • -i ：进入互动模式，进阶管理员使用的！一般我们不太需要操作它！

光盘写入工具

mkisofs：建立映像档

• mkisofs [-o 映像档] [-Jrv] [-V vol] [-m file] 待备份文件...
• > -graft-point isodir=systemdir ...
• 选项与参数：
  • -o ：后面接你想要产生的那个映像档档名。
  • -J ：产生较兼容于 windows 机器的文件名结构，可增加文件名长度到 64 个 unicode 字符
  • -r ：透过 Rock Ridge 产生支持 Unix/Linux 的文件数据，可记录较多的信息(如 UID/GID 等) ；
  • -v ：显示建置 ISO 文件的过程
  • -V vol ：建立 Volume，有点像 Windows 在文件总管内看到的 CD title 的东西
  • -m file ：-m 为排除文件 (exclude) 的意思，后面的文件不备份到映像档中，也能使用 * 通配符喔
  • -graft-point：graft 有转嫁或移植的意思，相关资料在底下文章内说明。

cdrecord：光盘刻录工具

• wodim --devices dev=/dev/sr0... <==查询刻录机的 BUS 位置

• wodim -v dev=/dev/sr0 blank=[fast|all] <==抹除重复读写片

• wodim -v dev=/dev/sr0 -format <==格式化 DVD+RW

• wodim -v dev=/dev/sr0 [可用选项功能] file.iso
  -选项与参数：

  • --devices ：用在扫瞄磁盘总线并找出可用的刻录机，后续的装置为 ATA 接口
  • -v ：在 cdrecord 运作的过程中，显示过程而已。dev=/dev/sr0 ：可以找出此光驱的 bus 地址，非常重要！blank=[fast|all]：blank 为抹除可重复写入的 CD/DVD-RW，使用 fast 较快，all 较完整
  • -format ：对光盘片进行格式化，但是仅针对 DVD+RW 这种格式的 DVD 而已；

• [可用选项功能] 主要是写入 CD/DVD 时可使用的选项，常见的选项包括有：

  • -data ：指定后面的文件以数据格式写入，不是以 CD 音轨(-audio)方式写入！ speed=X ：指定刻录速度，例如 CD 可用 speed=40 为 40 倍数，DVD 则可用 speed=4 之类
  • -eject ：指定刻录完毕后自动退出光盘 fs=Ym ：指定多少缓冲存储器，可用在将映像档先暂存至缓冲存储器。预设为 4m， 一般建议可增加到 8m ，不过，还是得视你的刻录机而定。

• 针对 DVD 的选项功能：

  • driveropts=burnfree ：打开 Buffer Underrun Free 模式的写入功能
  • -sao ：支持 DVD-RW 的格式

其他常见的压缩与备份工具

dd

• dd if="input_file" of="output_file" bs="block_size" count="number"
• 选项与参数：
  • if ：就是 input file 啰～也可以是装置喔！
  • of ：就是 output file 喔～也可以是装置；
  • bs ：规划的一个 block 的大小，若未指定则预设是 512 bytes(一个 sector 的大小)
  • count：多少个 bs 的意思。

cpio

• cpio -ovcB > [file|device] <==备份

• cpio -ivcdu < [file|device] <==还原

• cpio -ivct < [file|device] <==察看

• 备份会使用到的选项与参数：

  • -o ：将数据 copy 输出到文件或装置上
  • -B ：让预设的 Blocks 可以增加至 5120 bytes ，预设是 512 bytes ！这样的好处是可以让大文件的储存速度加快(请参考 i-nodes 的观念)

• 还原会使用到的选项与参数：

  • -i ：将数据自文件或装置 copy 出来系统当中
  • -d ：自动建立目录！使用 cpio 所备份的数据内容不见得会在同一层目录中，因此我们必须要让 cpio 在还原时可以建立新目录，此时就得要 -d 选项的帮助！
  • -u ：自动的将较新的文件覆盖较旧的文件！
  • -t ：需配合 -i 选项，可用在"察看"以 cpio 建立的文件或装置的内容

• 一些可共享的选项与参数：

  • -v ：让储存的过程中文件名可以在屏幕上显示
  • -c ：一种较新的 portable format 方式储存

重点回顾

• 压缩指令为透过一些运算方法去将原本的文件进行压缩，以减少文件所占用的磁盘容量。 压缩前与压缩后的文件所占用的磁盘容量比值， 就可以被称为是『压缩比』
• 压缩的好处是可以减少磁盘容量的浪费，在 WWW 网站也可以利用文件压缩的技术来进行数据的传送，好让网站带宽的可利用率上升。
• 压缩文件案的扩展名大多是：『*.gz, *.bz2, *.xz, *.tar, *.tar.gz, *.tar.bz2, *.tar.xz』
• 常见的压缩指令有 gzip, bzip2, xz。压缩率最佳的是 xz，若可以不计时间成本，建议使用 xz 进行压缩。
• tar 可以用来进行文件打包，并可支持 gzip, bzip2, xz 的压缩。
• 压 缩：tar -Jcv -f filename.tar.xz 要被压缩的文件或目录名称
• 查 询：tar -Jtv -f filename.tar.xz
• 解压缩：tar -Jxv -f filename.tar.xz -C 欲解压缩的目录
• xfsdump 指令可备份文件系统或单一目录
• xfsdump 的备份若针对文件系统时，可进行 0-9 的 level 差异备份！其中 level 0 为完整备份；
• xfsrestore 指令可还原被 xfsdump 建置的备份档；
• 要建立光盘刻录数据时，可透过 mkisofs 指令来建置；
• 可透过 wodim 来写入 CD 或 DVD 刻录机
• dd 可备份完整的 partition 或 disk ，因为 dd 可读取磁盘的 sector 表面数据
• cpio 为相当优秀的备份指令，不过必须要搭配类似 find 指令来读入欲备份的文件名数据，方可进行备份动作。