树莓派 Raspberry Pi SD卡系统备份与还原

近半年时间用来监控陆龟的树莓派 Raspberry Pi  还算稳定,可到了冬天龟箱里的加热灯长时间加热导致树莓派温度很高,时不时的自动重启。如果每次都能正常起来也就罢了,可偶尔会挂不上SD卡的文件系统直接宕了,还得用备份还原SD卡(如果没备份那就悲催了)。

买树莓派的时候只想到存储空间大能多存的东西于是买了个16GB的SD卡,可实际用了2G空间不到。最开始备份树莓派SD卡是用windwos下的Win32DiskImager,这种备份恢复树莓派的方式最简单,Windows+读卡器+Win32DiskImager 就可以对树莓派的SD做完整的镜像备份,可我的树莓派用的16GB的SD卡,备份还原既浪费空间又浪费时间。

后来发现一种直接用dd备份树莓派的方法,就是先在树莓派上mount一个共享目录(空间大于SD卡的即可),然后用

dd if=/dev/mmcblk0 of=raspberrypi.img bs=1M

备份成raspberrypi.img镜像文件,恢复的方式有两种:一是用Win32DiskImager在windows系统上直接写到SD卡中;二是在Linux系统中用(先fdisk -l查看设备)

dd if=/path/to/image/raspberrypi.img of=/dev/sdx

这种方式要考虑网络环境,如果你的树莓派接的无线网卡,最好放弃这种方式,太慢!

最后介绍最终极的备份还原树莓派的方式,利用dump 和 restore。先说明一下这种备份方式的好处:一是可以像Windows的Ghost只dump有效数据,也就是说可以最有效的节省备份空间,树莓派有多少数据就生成多大的镜像文件;二是可以恢复到比原来SD卡空间的小的SD卡上,我原来用的树莓派是16GB,现在可以把镜像恢复到8GB或者4GB的SD中。下面看详细步骤(不想看可以直接跳到最后的脚本)

一、安装需要的软件

dosfstools:fat32分区格式化工具
dump:dump & restore 备份工具
parted & kpartx:虚拟磁盘工具

执行安装脚本

sudo apt-get install dosfstools
sudo apt-get install dump
sudo apt-get install parted
sudo apt-get install kpartx

二、生成新的img文件
先df -h查看下树莓派实际使用空间然后在决定生成文件大小,下面命令生成块大小为1MB总大小为2500MB的镜像文件

sudo dd if=/dev/zero of=raspberrypi.img bs=1MB count=2500

三、分割虚拟磁盘

利用parted将刚才生成的虚拟盘分割成两个分区

  • 第一个分割区采用FAT32格式,由sector 8192开始到sector 12879,约62.9MB
  • 第二个分割区采用EXT4,由sector 122880开始到结束。
sudo parted raspberrypi.img --script -- mklabel msdos
sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary fat32 8192s 122879s
sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary ext4 122880s -1

四、挂载虚拟磁盘并格式化

  • loopdevice:执行 losetup 连接 img 文件的 loop device
  • device:执行完 kpartx 后,虚拟磁盘代号。
  • partBoot:由 device 加上 p1 组合而成的 FAT32 虚拟磁盘分区。
  • partRoot:由 device 加上 p2 组合而成的 EXT4 虚拟磁盘分区。

首先建立虚拟磁盘并分区

loopdevice=`sudo losetup -f --show raspberrypi.img`
device=`sudo kpartx -va $loopdevice | sed -E 's/.*(loop[0-9])p.*/\1/g' | head -1`
device="/dev/mapper/${device}"
partBoot="${device}p1"
partRoot="${device}p2"

格式化虚拟磁盘分区

sudo mkfs.vfat $partBoot
sudo mkfs.ext4 $partRoot

五、开始备份
fat32虚拟磁盘分区建立好后直接用cp命令备份文件

sudo mount -t vfat $partBoot /media
sudo cp -rfp /boot/* /media/
sudo umount /media

ext4 linux虚拟磁盘分区用dump & restore 备份

sudo mount -t ext4 $partRoot /media/
cd /media
sudo dump -0uaf - / |  sudo restore -rf -
cd
sudo umount /media

六、卸载虚拟磁盘

sudo kpartx -d $loopdevice
sudo losetup -d $loopdevice

经过以上六步树莓派中的数据文件就全部备份到raspberrypi.img中了,你既可以在Windows中用Win32DiskImager将镜像恢复到SD卡,也可以在Linux用dd还原到SD卡,而且不要求恢复SD卡的大小跟原来的一样(不同品牌相同大小的SD卡实际可用空间不一样的,坑!),这样就可以很方便的更换SD卡。当用此SD卡启动树莓派的时候执行raspi-config ->Expand Filesystem 即可扩展未使用的空间。

这里就是最后的脚本,包含了以上六步,只需要编辑sudo vi backup.sh复制以下内容,sudo chmod 777 genimg.sh,然后sudo ./backup.sh就可以在当前脚本目录中生成树莓派的SD卡镜像了。

#!/bin/sh
sudo dd if=/dev/zero of=raspberrypi.img bs=1MB count=2500
sudo parted raspberrypi.img --script -- mklabel msdos
sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary fat32 8192s 122879s
sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary ext4 122880s -1

loopdevice=`sudo losetup -f --show raspberrypi.img`
device=`sudo kpartx -va $loopdevice | sed -E 's/.*(loop[0-9])p.*/\1/g' | head -1`
device="/dev/mapper/${device}"
partBoot="${device}p1"
partRoot="${device}p2"
sudo mkfs.vfat $partBoot
sudo mkfs.ext4 $partRoot
sudo mount -t vfat $partBoot /media
sudo cp -rfp /boot/* /media/
sudo umount /media
sudo mount -t ext4 $partRoot /media/
cd /media
sudo dump -0uaf - / | sudo restore -rf -
cd
sudo umount /media
sudo kpartx -d $loopdevice
sudo losetup -d $loopdevice

《树莓派 Raspberry Pi SD卡系统备份与还原》有20个想法

  1. 在执行,sudo mkfs.vfat $partBoot,命令时候,系统报
    mkfs.vfat 3.0.13 (30 Jun 2012)
    unable to get drive geometry, using default 255/63,错误。
    如果忽略这个错误,制作完镜像,Boot部分直接从sd从拷出,不知道镜像可不可用。

  2. 在用你的脚本备份时发现2500兆不够,改到了6500兆成功备份。再恢复时发现有raspberrypi.img这个文件。脚本备份时如何跳过这个raspberrypi.img。

    1. 我也觉得会有这个问题。img文件如果在树莓派的sd卡中,估计会被dump出来,一起备份了。所有是不是应该把img文件放在另外一张sd卡中?

  3. dum失败,不知道哪问题

    DUMP: Date of this level 0 dump: Fri Oct 23 15:20:46 2015
    DUMP: Dumping /dev/root (/) to standard output
    DUMP: Label: root
    DUMP: Writing 10 Kilobyte records
    DUMP: mapping (Pass I) [regular files]
    DUMP: mapping (Pass II) [directories]
    DUMP: estimated 3619412 blocks.
    DUMP: Volume 1 started with block 1 at: Fri Oct 23 15:20:48 2015
    DUMP: dumping (Pass III) [directories]
    DUMP: dumping (Pass IV) [regular files]
    restore: ./lost+found: File exists
    ./tmp/rstdir1445584846: (inode 159534) not found on tape
    ./tmp/rstmode1445584846: (inode 161527) not found on tape
    DUMP: Broken pipe
    DUMP: The ENTIRE dump is aborted.
    DUMP: error reading command pipe in master: Inappropriate ioctl for device
    DUMP: The ENTIRE dump is aborted.


    1. sudo dump -0uaf – / | sudo restore -rf –
      分成2步做
      sudo dump -0uaf – /mnt/bakdisk/tmp.dump /
      sudo restore -rf- /mnt/bakdisk/tmp.dump

  4. dd if=/path/to/image/raspberrypi.img of=/dev/sdx
    确实慢,正在mac上将img写到sd卡,算了下,要20几个小时。写入速度才200k+/s,

    你说的要考虑网络环境,这是个什么道理呢,镜像文件也是在mac存储的,哪里需要网络传输了

  5. 帖子很棒,谢谢博主分享。

    第一个分割区采用FAT32格式,由sector 8192开始到sector 12879,约62.9MB。

    这行里的 12879 应该是 122879


  6. sudo dump -0uaf – / | sudo restore -rf –
    分成2步做
    sudo dump -0uaf – /mnt/bakdisk/tmp.dump /
    sudo restore -rf- /mnt/bakdisk/tmp.dump

  7. 第一个分割区采用FAT32格式,由sector 8192开始到sector 12879,约62.9MB
    第二个分割区采用EXT4,由sector 122880开始到结束。
    请问这些数值是怎么来的?

    1. 第一个分割区采用FAT32格式,由sector 8192开始到sector 12879,约62.9MB
      第二个分割区采用EXT4,由sector 122880开始到结束。
      请问这些数值的计算方法?是怎么回事?

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