UNIX管道和重定向功能在系统备份中的妙用

作者：李炯   

UNIX命令有三个有效的数据流：标准输入，标准输出，标准错误。 
管道是从一个程序进程向另一个程序进程单向传送信息的技术。与其它形式的进程间通讯,如IPC、MESSAGE PASSING、SOCKET等不同，管道特点是单向的。通常，管道把一个进程的输出传给另一进程作为输入。在接受进程接收信息前，系统临时保留管道信息。 
UNIX shell中，管道在命令行中由一个竖杠（|）表示。管道左边的命令的标准输出作为管道右边命令的标准输入。 
UNIX的输入和输出重定向可以将命令的标准输入输出，从键盘和终端转移定向到其他的设备文件。 
我们可以利用管道和输入输出重定向功能，从而在UNIX系统中巧妙地实现一些功能，举以下三例说明（假设用户均有相应的权限）。 

I. 主机tom没有磁带机，而主机jerry有磁带机。 

我们任务是要将tom的数据通过jerry备份到磁带上。 
假设我们要用tar命令，将/dir目录备份到磁带上。 
首先，在tom上修改文件/etc/hosts,加入jerry的IP地址： 
192.0.0.2 jerry 
然后，ping jerry，看网络是否通畅。 
修改tom的.rhosts，加入下行： 
jerry 
使jerry为tom的信任主机。 
现在，在jerry上，rlogin tom，正常情况下，不需要口令，应能登录到tom机上。 
在jerry上，运行： 
rsh tom "tar cvf - /dir" > /dev/rmt0h 
其中，tar cvf - /dir 是将/dir拷贝到标准输出，然后再到重定向到主机jerry的磁带机上，完成备份。 

II. 如何实现多台主机的磁带机同时备份，加快备份速度。 

随着信息化进程的加快，不少企业从手工操作发展到利用信息技术，来提高生产率，企业也积累了大量的数据，其中不少数据库要求7x24小时运转的。 
数据库的备份过程，即使不停机也会降低服务器的性能，尽量缩短备份时间窗的好处是显而易见的。 
但是一台UNIX主机一般只配置一台磁带机。假设我们有另外一台带磁带机的UNIX主机可供利用，我们可以利用两台磁带机同时工作加快备份时间。 
假设有ORACLE数据库运行在主机tom上，该数据库有四个各为2GB的数据文件： 
/dev/volume1 
/dev/volume2 
/dev/volume3 
/dev/volume4 


每个数据文件备份到磁带上需要15分钟，如果利用tom自带磁带机备份需花掉1小时。 
我们有jerry主机带磁带机，且空闲。 以下操作利用管道技术，缩短备份时间。 
第一步，将jerry做成tom的信任主机，方法同上。 
第二步，将备份任务分为两组，volume1，volume2在tom上备份，volume3,volume4在jerry上备份。 
在tom上运行： 
dd if=/dev/volume1 of=/dev/rmt0 
dd if=/dev/volume2 of=/dev/rmt0 


在jerry上运行： 
rsh tom "dd if=/dev/volume3" |dd of=/dev/rmt0 
rsh tom "dd if=/dev/volume4" |dd of=/dev/rmt0 


通过上述办法，可将备份时间缩短一半。如果有更多的主机加入备份工作，在充分利用网络带宽的情况下，效果将更加显著。 

III. 解决磁盘空间不足，如何使应用程序产生数据，不经过中间过程，直接生成压缩文件。 

以ORACLE数据库逻辑备份工具exp/imp为例。 
ORACLE数据库用exp备份出来的数据，经过压缩，如compress压缩，可节约一半左右的磁盘空间。但要经过中间过程，在压缩中需要原文件大小的约一半的缓冲空间。利用管道可以直接生成最终的压缩文件，省略中间过程。 
常规的exp命令运行如下： 
exp system/manager@testdb file=expdat.dmpfull=y 


运用管道，如下： 
mknod exp_pipe p /* 生成命名管道 */ 
exp system/manager@testdb file=./exp_pipefull=y /* 将备份数据送往管道 */ 
compress exp_pipe > expfull.dmp.Z /* 生成压缩备份文件*/ 


恢复操作也可以利用管道，跳过将文件解压缩，生成原始文件的过程，如下： 
mknod imp_pipe p /* 生成相应的命名管道 */ 
uncompress -c expfull.dmp.Z > imp_pipe/* 将解压缩数据送入管道 */ 
imp system/manager@testdb file=./imp_pipefromuser=scott \ 
touser=scott /* 将管道数据导入数据库testdb*/