Rsync hardlink pro rollback na ext4 Linux

Vrácení systému na ext4 pomocí rsync a hardlink: praktická implementace

Standardní instalace Linuxu na ext4 nepodporují vestavěné snímky, což komplikuje rychlý návrat k předchozímu stavu. Nástroje pro zálohování jako borg nebo restic jsou zaměřené na dlouhodobé ukládání dat, nikoli na lokální vrácení změn. Obnova z úplné zálohy trvá hodiny a vyžaduje zpracování velkých objemů, což je neefektivní pro opravu lokálních chyb v konfiguracích nebo po aktualizacích.

Řešení vyžaduje minimalizaci závislostí: bez změny souborového systému, LVM nebo specializovaných FS jako Btrfs/ZFS. Přístup je založen na rsync s podporou hardlink pro deduplikaci.

Princip fungování: rsync + hardlink

rsync synchronizuje adresáře, kopíruje pouze změny. Volba --link-dest umožňuje odkazovat se na předchozí snímek: nezměněné soubory se znovu použijí přes hardlink, zabírají minimum místa. Hardlink jsou další názvy pro jeden inode, zajišťující nulové náklady na nezměněná data.

Základní příkaz pro vytvoření snímku:

rsync -aHAX --numeric-ids --delete --link-dest="$PREV" "$SRC" "$DEST_TMP/"

• -a: archivní režim (rekurze, práva, časová razítka).
• -H: zachování hardlink.
• -A: ACL.
• -X: rozšířené atributy.
• --numeric-ids: UID/GID podle čísel.
• --delete: odstranění nadbytečných souborů v cílovém adresáři.

Tím se převede aktuální stav na snímek, kopíruje se pouze rozdíl.

Struktura ukládání snímků

Snímky jsou umístěny v .infra_snapshots/ jako běžné adresáře s časovými značkami:

.infra_snapshots/
├── system/
│   ├── 2026-03-01_00-30-00/
│   ├── 2026-03-02_00-30-00/
│   └── LATEST -> 2026-03-02_00-30-00/
├── docker/
│   ├── 2026-03-01_23-30-00/
│   └── LATEST -> 2026-03-01_23-30-00/

Symbolický odkaz LATEST ukazuje na aktuální snímek pro automatizaci. Oddělení system a docker umožňuje izolovat systémové soubory od kontejnerových: volumes Docker jsou vyloučeny, aby se předešlo problémům s měnícími se daty.

Proces vytváření:

• Vytvořit dočasný adresář .tmp-YYYY-MM-DD_HH-MM-SS.
• Spustit rsync do něj.
• Atomicky přejmenovat: mv -T "$TMP_DEST" "$FINAL_DEST".
• Aktualizovat LATEST: ln -sfn "$FINAL_DEST" "$LATEST_LINK".

Tím je zaručena atomičnost: snímek je buď úplný, nebo chybí.

Obnovení stavu

Vrácení změn – zpětná synchronizace s dry-run pro náhled:

rsync -aHAX --numeric-ids --delete --dry-run "$SNAP/" "/"

Po kontrole odstraňte --dry-run pro aplikaci. rsync převede kořen systému do stavu snímku, odstraní nové soubory a obnoví staré přes hardlink.

Pro Docker: obdobně, ale pouze na adresář kontejnerů, s vyloučením volumes.

Omezení přístupu

• Absence systémové atomičnosti: rsync čte soubory postupně, systém se může během vytváření měnit. Snímek je konzistentní podle souborů, ale není okamžitý.
• Měnící se data: logy, databáze, dočasné soubory mohou být v přechodném stavu. Vylučte je z rsync ( --exclude ).
• Místo na disku: nové verze souborů zabírají místo; pravidelně čistěte staré snímky.
• Není pro produkci s vysokou zátěží: vhodné pro servery/desktopy s nízkou aktivitou během snímku.

| Scénář | Čas vytvoření (přibližně) | Nároky na disk |

|----------|---------------------------|---------------|

| Denní system | 2-5 min | 100-500 MB |

| Docker po aktualizacích | 1-3 min | 50-200 MB |

Automatizace

Integrujte do cron pro denní snímky:

• 00:30: system.
• 23:30: docker.

Skript by měl logovat výstup rsync, kontrolovat exit kódy a upozorňovat na chyby.

Co je důležité:

• rsync s --link-dest emuluje snímky na ext4 bez změny FS.
• Hardlink zajišťuje deduplikaci: nezměněné soubory se neduplikují.
• Atomičnost přes tmp-adresáře zabraňuje částečným snímkům.
• Oddělení system/docker zvyšuje přesnost vrácení změn.
• Dry-run je povinný před obnovou pro bezpečnost.

Přístup je transparentní, používá pouze standardní nástroje Linuxu a škáluje se na jakékoli ext4-systémy.

— Editorial Team