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  

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