LVM によるルートファイルシステムのスナップショット作成

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この記事では、システム起動時にルートファイルシステムの LVM スナップショットを作成する設定方法について説明します。このようなスナップショットは、ダウンタイムを最小限に抑えた フルシステムバックアップ や、システムの更新をテストして元に戻すオプションに使用することができます。

必要なもの

LVM ルートファイルシステムと systemd を搭載したシステムが必要です。 LVM スナップショット の前提条件が正しく設定されていることを確認してください。

セットアップ

システムの起動時にルートボリュームのクリーンなスナップショットを作成するために systemd サービスを使用します。 /etc/systemd/system/mk-lvm-snapshots.service を作成します。

[Unit]
Description=make LVM snapshots
Requires=local-fs-pre.target
Wants=local-fs.target
DefaultDependencies=no
Conflicts=shutdown.target
After=local-fs-pre.target
Before=local-fs.target

[Install]
WantedBy=make-snapshots.target

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/usr/sbin/lvcreate -L10G -n snap-root -s lvmvolume/root

ルートボリュームグループとボリューム名に合わせて、lvcreate コマンドを適応させます。 必要であれば、スナップショットサイズを調整します。追加のファイルシステムをスナップショットする必要がある場合 起動時に ExecStart プロパティを拡張して、lvcreate コマンドを追加することができます。  ; で区切られた (セミコロンの前後にスペースがあることに注意してください。詳しくは systemd サービスマニュアル を参照してください)。

ノート: 実行中のシステムで lvcreate コマンドが思い通りに動くまでテストする必要があります。 テスト用のスナップショットは lvremove で削除してください。実行中のシステムから取得したスナップショットは、シングルユーザーモードや起動中に取得したスナップショットほど一貫性がありません。

新しい systemd ターゲット /etc/systemd/system/make-snapshots.target を作成します。

[Unit]
Description=Make Snapshots
Requires=multi-user.target

multi-user.target がデフォルトターゲットでない場合、ベースターゲットを適応させます。デスクトップに入りたい場合は、graphical.target に変更する必要があります。

mk-lvm-snapshots.service を 有効化

新しいターゲットでシステムを起動すると、ローカルファイルシステムをマウントした直後に LVM snapshot(s) が作成されます。 このターゲットで起動する GRUB メニューエントリを取得するには、/boot/grub/custom.cfg をベースに作成します。 grub.cfg は通常のスタートアップ用エントリです。カーネルコマンドラインを拡張して、新しく起動する make-snapshots.target です。

### make snapshots ###
menuentry 'Arch GNU/Linux, make snapshots' --class arch --class gnu-linux --class gnu --class os {
...
        echo    'Loading Linux core repo kernel ...'
        linux   /boot/vmlinuz-linux root=/dev/lvmvolume/root ro systemd.unit=make-snapshots.target
        echo    'Loading initial ramdisk ...'
        initrd  /boot/initramfs-linux.img
}

grub.cfg が変更された場合は、custom.cfg を調整することを忘れないでください。

この grub エントリでシステムを再起動すると、lvs に新しく作成されたスナップショットが表示されるはずです。

ヒント: 新しいサービスのメッセージを取得するには、root で journalctl -u mk-lvm-snapshots.service を実行してください

Usage

Backup

To use this functionality for a full system backup, restart your system with the snapshot creation target. Mount the snapshot volume (and further volumes, if required), preferably using the read only (-o) option. Then backup your system, for example with tar as described in Full system backup with tar.

During backup you can continue to use your system normally, since all changes to your regular volumes are invisible in the snapshots. Do not forget to delete the snapshot volume after the backup – changes to your regular volume will use up space in the snapshot due to the copy-on-write operations. If the snapshot space becomes fully used, and LVM is not able to automatically grow the snapshot, LVM will deny further writes to your regular volumes or drop the snapshot, which should be avoided.

Revert updates

Another use for LVM snapshots is testing and reverting of updates. In this case create a snapshot for the system in a known good state and perform updates or changes afterwards.

If you want to permantly stick to the updates just drop the snapshot with lvremove. If you want to revert to the snapshotted state issue a lvconvert --merge for the snapshot. During the next restart of the system (use the default target) the snapshot is merged back into your regular volume. All changes to the volume happened after the snapshot are undone.

ノート: After merging the snapshot no longer exists. Recreate a new snapshot if further testing with rollback option is desired.

Known issues

Due to bug 681582 shutting down the system with active snapshots may hang for some time (currently 1...3 minutes). As a workaround a shorter job timeout can be set. Create a copy of /usr/lib/systemd/system/dmeventd.service in /etc/systemd/system and insert JobTimeoutSec=10:

[Unit]
Description=Device-mapper event daemon
Documentation=man:dmeventd(8)
Requires=dmeventd.socket
After=dmeventd.socket
DefaultDependencies=no
JobTimeoutSec=10

[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/sbin/dmeventd
ExecReload=/usr/sbin/dmeventd -R
Environment=SD_ACTIVATION=1
PIDFile=/run/dmeventd.pid
OOMScoreAdjust=-1000