Linux关机自动备份技巧：rsync+shutdown实战教程

在Linux系统中，为防止数据意外丢失，设置关机前的自动备份至关重要。本文介绍一种高效且可靠的方法，结合rsync命令和systemd服务，在系统关机流程启动前自动同步关键数据。该方案通过创建rsync备份脚本，并配置为systemd服务，确保在shutdown.target之前运行，弥补了定时备份的时间盲区。脚本中，rsync的-a、--delete、--exclude等参数用于高效同步，并进行挂载状态检查和日志记录。通过systemctl命令启用服务后，系统会在每次关机前自动执行备份，有效保护最新数据，避免因突发情况导致的数据损失。文章详细阐述了脚本编写、服务配置、参数优化以及可靠性保障措施，助力用户构建一个安全、高效的关机前数据备份方案。

最直接的方法是创建rsync备份脚本并配置为systemd服务，在关机前自动执行。首先编写脚本定义源目录、目标目录和日志路径，使用rsync的-a、--delete、--exclude等参数实现高效同步，并检查挂载状态与执行结果；将脚本保存为/usr/local/bin/pre_shutdown_backup.sh并赋予执行权限。接着创建systemd服务单元文件/etc/systemd/system/pre-shutdown-backup.service，设置Before=shutdown.target确保关机前运行，Type=oneshot和RemainAfterExit=yes保证任务正确执行，WantedBy=multi-user.target以便启用服务。最后通过systemctl daemon-reload和enable命令启用服务，并手动测试验证日志输出。该方案弥补了定时备份的时间盲区，特别适用于关键数据的最后保护，通过权限管理、挂载点检查（RequiresMountsFor）、日志记录和定期测试确保可靠性，实现关机前数据自动同步，防止意外丢失。

在Linux中，要在关机前实现自动备份，最直接且可靠的方法是利用rsync命令进行数据同步，并将其集成到systemd服务中，使其在系统关机流程启动前执行。这能确保你在最后一次操作后，重要数据得以保存，避免因突发关机或遗忘手动备份而造成损失。

解决方案

要设置一个在Linux系统关机前自动运行的备份，你需要创建一个rsync脚本，并将其配置为一个systemd服务，使其在shutdown.target之前启动。

第一步：创建备份脚本

首先，编写一个shell脚本来执行rsync同步操作。我个人习惯把这类系统级脚本放在/usr/local/bin/目录下，因为它既方便管理，又不会与系统自带的命令混淆。

#!/bin/bash

# 定义源目录和目标目录
# 注意：源目录末尾的斜杠很重要，它决定了是复制目录本身还是目录下的内容。
# 例如：/home/user/documents/ 会复制documents目录下的所有内容到目标目录
# 而 /home/user/documents 会复制documents目录本身到目标目录
SOURCE_DIR="/home/your_username/Documents/"
BACKUP_DIR="/mnt/backup_drive/my_pre_shutdown_backup/"

# 定义日志文件路径，方便我们查看备份结果和排查问题
LOG_FILE="/var/log/pre_shutdown_backup.log"

# 确保备份目标目录存在
mkdir -p "$BACKUP_DIR" >> "$LOG_FILE" 2>&1

# 检查备份驱动器是否已挂载
# 这一步非常关键，避免rsync往根文件系统写入数据，或者因驱动器未挂载而失败。
if ! mountpoint -q /mnt/backup_drive; then
    echo "$(date): 备份驱动器 /mnt/backup_drive 未挂载，跳过备份。" >> "$LOG_FILE"
    exit 1
fi

echo "$(date): 开始执行关机前自动备份..." >> "$LOG_FILE"

# 执行rsync命令
# -a: 归档模式，保留权限、时间戳、符号链接等
# -v: 详细输出，方便查看同步过程
# -h: 人性化显示文件大小
# --delete: 删除目标目录中源目录不存在的文件，保持同步
# --stats: 显示传输统计信息
# --exclude: 排除不需要备份的文件或目录，例如缓存、临时文件等
rsync -avh --delete --stats \
      --exclude 'Cache/' \
      --exclude 'Downloads/' \
      "$SOURCE_DIR" "$BACKUP_DIR" >> "$LOG_FILE" 2>&1

# 检查rsync的退出状态码
if [ $? -eq 0 ]; then
    echo "$(date): 关机前自动备份成功完成！" >> "$LOG_FILE"
else
    echo "$(date): 关机前自动备份过程中出现错误，请检查日志！" >> "$LOG_FILE"
fi

exit 0

将上述内容保存为/usr/local/bin/pre_shutdown_backup.sh，并赋予执行权限：

sudo chmod +x /usr/local/bin/pre_shutdown_backup.sh

第二步：创建Systemd服务单元文件

接着，我们需要告诉systemd在关机时运行这个脚本。创建一个服务单元文件：

sudo nano /etc/systemd/system/pre-shutdown-backup.service

粘贴以下内容：

[Unit]
Description=Pre-shutdown Data Backup Service
# 确保在关机、重启、停止等操作前运行此服务
# 这意味着在系统开始真正关闭前，我们的备份任务会先行完成。
Before=shutdown.target reboot.target halt.target
# 如果你的备份目标是网络共享，可能还需要确保网络服务已启动
# After=network-online.target

[Service]
# Type=oneshot 表示服务执行一次后即退出，不常驻内存
Type=oneshot
# RemainAfterExit=yes 告诉systemd即使服务进程退出，也认为服务仍然处于“激活”状态
# 这对于在关机流程中执行的短暂任务很有用。
RemainAfterExit=yes
# ExecStart 指定要执行的命令或脚本
ExecStart=/usr/local/bin/pre_shutdown_backup.sh

[Install]
# WantedBy=multi-user.target 意味着当系统进入多用户模式时，这个服务是“被需要的”
# 虽然它主要在关机时触发，但这个设置允许我们启用它。
WantedBy=multi-user.target

保存并关闭文件。

第三步：启用并测试服务

现在，通知systemd加载新的服务，并启用它：

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable pre-shutdown-backup.service

为了确保一切正常，你可以先手动运行一次服务，然后检查日志：

sudo systemctl start pre-shutdown-backup.service
tail -f /var/log/pre_shutdown_backup.log

如果日志显示备份成功，那么你就可以放心了。下次你执行sudo shutdown -h now或sudo reboot时，这个备份脚本就会在系统关闭前自动执行。

为什么常规的定时备份机制，在系统关机前可能不够用？

我经常听到有人说：“我有cron定时备份啊，为什么还需要关机前备份？”这其实是一个很实际的问题。定时备份，比如每天凌晨2点跑一次，或者每小时跑一次，固然重要，它能帮你应对大多数数据丢失的场景。但它有一个固有的盲点：时间差。

想象一下，你正在赶一篇重要的报告，或者写一段关键的代码，投入了几个小时的心血。你可能在下午5点完成了大部分工作，而你设定的下一次定时备份是晚上10点。突然，老板一个电话，你得立刻关机走人。或者更糟，电脑没电了，直接强制关机。这时候，从下午5点到你关机这一刻的所有修改，都可能没有被定时备份捕获到。这种“最后一刻”的数据变动，往往是最宝贵、最不可替代的。

关机前备份，就是为了填补这个时间差。它像一个忠诚的守卫，在系统即将进入休眠或关闭之前，最后再检查一遍你的“行李箱”，确保所有最新的、未被同步的数据都被妥善打包。它不是要取代定时备份，而是作为一种补充，提供更高级别的数据完整性和安心感。在我看来，这不仅仅是一个技术配置，更是一种对数据负责的态度，尤其对于那些“不能丢”的关键数据，这种双重保障显得尤为重要。

在设计关机前备份脚本时，有哪些关键的rsync参数和最佳实践？

设计一个健壮的rsync备份脚本，不仅仅是把源和目标路径填进去那么简单。一些关键的rsync参数和实践，能让你的备份更高效、更可靠。

1. -a (archive mode)：归档模式，几乎是必选项。 这是rsync的“万能钥匙”，它等同于-rlptgoD。这意味着它会递归复制目录、保留符号链接、权限、修改时间、组、所有者，以及设备文件。如果不加这个，你可能会发现复制过去的文件权限不对，或者修改时间丢失，这在恢复数据时会造成不小的麻烦。

2. --delete：保持目标与源目录的同步。 这个参数非常强大，它会删除目标目录中那些在源目录中已经不存在的文件。比如，你删除了源目录中的一个旧项目，--delete就会确保这个旧项目在备份目录中也被删除。这对于保持备份的“镜像”状态非常有用，避免备份目录变得越来越臃肿，充满了不再需要的文件。但使用时务必小心，确保你的源目录是正确的，否则可能会意外删除数据。

3. --exclude='PATTERN'：排除不需要备份的文件或目录。 不是所有文件都需要备份。例如，你的代码项目中的.git/目录、node_modules/、target/，或者系统中的/tmp、各种缓存目录（如浏览器缓存）。排除这些文件不仅能节省备份空间，还能加快备份速度。你可以多次使用--exclude来排除多个模式。例如： --exclude='Cache/' --exclude='Downloads/' --exclude='*.tmp'

4. -v (verbose) 和 -h (human-readable)：详细输出和易读性。 虽然是自动化脚本，但日志的可读性非常重要。-v会显示rsync正在传输哪些文件，而-h会将文件大小显示为KB、MB、GB，而不是字节。这对于快速查看备份进度和排查问题非常有帮助。

5. 日志记录：>> "$LOG_FILE" 2>&1。 这是我个人非常推荐的做法。将rsync的所有输出（包括标准输出和错误输出）重定向到一个日志文件。这样，即使备份失败，你也能通过查看日志文件来了解具体原因。定期检查这个日志文件，是确保备份健康的最佳实践之一。

6. 错误处理：检查rsync的退出状态码。rsync执行完成后会返回一个退出状态码（$?）。0表示成功，非0则表示出现了错误。在脚本中加入if [ $? -eq 0 ]这样的判断，可以让你在日志中记录备份的成功或失败状态，甚至可以触发邮件通知。

7. 源目录和目标目录的斜杠： 这是一个小细节，但经常让人犯错。SOURCE_DIR/（末尾带斜杠）表示复制SOURCE_DIR内部的内容到目标目录。SOURCE_DIR（末尾不带斜杠）表示复制SOURCE_DIR这个目录本身到目标目录。根据你的需求选择。我通常倾向于带斜杠，这样目标目录看起来更干净。

遵循这些实践，你的关机前备份脚本会更加强大和可靠。

如何确保关机前备份服务能够可靠执行，避免因权限或挂载问题导致失败？

确保关机前备份服务的可靠性，是这个方案成功的关键。毕竟，我们不希望在最需要它的时候，它却悄无声息地失败了。这里有一些我总结的经验，主要围绕权限、挂载点和systemd的配置来展开。

1. 权限管理：

   • 脚本执行权限： 确保你的备份脚本pre_shutdown_backup.sh拥有执行权限（chmod +x）。这是最基础的。
   • systemd服务运行用户： 默认情况下，systemd服务以root用户运行。这通常是好事，因为它能访问系统中的任何文件，并有权限写入任何挂载点。但这也意味着你需要确保rsync的源目录和目标目录对root用户是可读写的。如果你想让服务以非root用户运行，可以在[Service]部分添加User=your_username和Group=your_group，但这时你需要额外确保该用户对所有涉及的目录都有足够的权限。我通常建议让备份脚本以root运行，以避免复杂的权限问题。

2. 挂载点可靠性： 这是导致备份失败最常见的原因之一。如果你的备份目标是一个外部硬盘或网络共享，那么在rsync运行之前，它必须已经挂载。

   • systemd的RequiresMountsFor指令： 这是最优雅的解决方案。在你的pre-shutdown-backup.service文件的[Unit]部分，添加一行：

     RequiresMountsFor=/mnt/backup_drive

     这会告诉systemd，在启动pre-shutdown-backup.service之前，必须确保/mnt/backup_drive这个挂载点是活跃的。如果它没有挂载，systemd会尝试挂载它，或者如果无法挂载，则会阻止你的备份服务启动。这比在脚本中手动检查挂载点更健壮，因为它利用了systemd的依赖管理能力。

   • 脚本内部检查： 尽管有RequiresMountsFor，但在脚本内部增加一个mountpoint -q检查仍然是一个好的防御性编程实践。它能捕获一些systemd可能未处理到的边缘情况，并在日志中提供更明确的错误信息。

3. 服务依赖和顺序：

   • Before=shutdown.target： 这个指令确保你的备份服务在系统进入真正的关机流程之前完成。shutdown.target是systemd在关机时会尝试达到的一个状态，你的服务会在这个状态之前被激活。
   • After=network-online.target (如果涉及网络备份)： 如果你的备份目标是NAS或远程服务器，你还需要确保网络服务已经就绪。

4. 超时设置：rsync可能会因为数据量大或网络慢而运行很长时间。虽然shutdown.target通常有自己的超时机制，但你可以在systemd服务中设置TimeoutStartSec，以防万一rsync卡住导致关机过程无限期延迟。不过，这需要权衡：你希望备份彻底完成，还是希望系统能快速关机？对于关机前备份，通常我们会倾向于让备份完成，即使这意味着关机时间会略长。

5. 定期测试与日志审查： 任何自动化系统都需要验证。定期（比如每月一次）手动触发你的备份服务（sudo systemctl start pre-shutdown-backup.service），并仔细检查日志文件（/var/log/pre_shutdown_backup.log），是发现潜在问题和确保服务健康的最佳方式。如果发现错误，及时调整脚本或systemd配置。

通过细致地处理这些方面，你的关机前自动备份机制就能成为一个值得信赖的数据守护者。

今天关于《Linux关机自动备份技巧：rsync+shutdown实战教程》的内容介绍就到此结束，如果有什么疑问或者建议，可以在golang学习网公众号下多多回复交流；文中若有不正之处，也希望回复留言以告知！