如何为AWS EC2数据保护拍摄EC2实例的快照

使用Amazon Web Services（AWS）運行Elastic Compute Cloud中的EC2實例（VM）時，您有幾種方法來保護您的工作負載免受軟件故障、惡意軟件感染、意外刪除等造成的數據丟失。其中一個可用的選項是用於EC2實例的AWS內置備份功能，稱為EBS快照。本博文將解釋如何使用EBS卷快照來創建EC2實例的快照，並提供配置過程的詳細示例。

什麼是EBS快照？

EBS快照是存儲在Amazon S3中的彈性塊存儲（EBS）卷的增量副本。這意味著當您第一次創建EBS快照時，將創建一個完整的備份，並且只為後續的EBS快照複製已更改的數據。EBS卷是附加到EC2實例的虛擬磁盤。

儘管EBS快照存儲在Amazon S3中，但您無法手動訪問S3存儲中的快照。您可以在EC2管理控制台中管理這些快照。

注意：有時也會使用AWS EC2快照和Amazon快照這些術語來指代EBS快照。

EBS快照的工作原理

EBS 快照是 EC2 實例數據的塊級備份，代表當快照命令發出時的特定時間點的 EBS 卷。這意味著如果實例正在運行，則在快照開始後寫入 EBS 卷的數據塊將不會保存到快照中。因此，EBS 快照是崩潰一致性而不是應用程序一致性的備份。

請注意，EBS 快照與 VMware vSphere 和 Microsoft Hyper-V 上下文中的快照不同。Hyper-V 和 VMware 快照並非備份，不能替代正確的備份。

但是，EBS 快照存在一些限制，包括缺乏排程和保留選項、無法創建本地副本，以及創建應用程序一致性 EC2 快照以簡化恢復的複雜性。

如何在 AWS 控制台為 EC2 實例創建快照

AWS 管理控制台是管理所有 AWS 計算、存儲和其他資源的 GUI Web 介面，包括創建 EBS 快照。

要訪問要創建快照的 EC2 實例：

1. 使用具有創建 EC2 實例、EBS 卷和 EBS 快照所需權限的帳戶登錄 AWS 管理控制台。
2. 點擊服務，然後在計算部分點擊EC2以打開EC2實例、EBS卷和其他EC2功能的管理控制台。

我們已經準備好了一個EC2實例，以演示創建EBS快照的步驟。我們打算使用EBS快照備份和恢復的EC2實例的參數如下：

名稱：blog-temp

EC2實例ID：i-0071290000000cb84

實例類型：t2.micro

可用區：eu-central-1c

EBS卷1：vol-0617000000000763c

卷類型：gp2

卷大小：8 GB

運行在EC2實例上的客戶操作系統（OS）是Ubuntu Server（Linux）。

將文件寫入EBS卷

在創建快照之前，讓我們在連接到EC2實例的虛擬磁碟上創建兩個文件。這樣，我們可以在從EBS快照還原實例後檢查這些文件是否被恢復。我們在用戶主目錄中創建兩個文件：

lspci > file01.txt

echo "test EC2 snapshot 01" > snapshot01.txt

準備實例

停止 EC2 實例以確保快照包含一致的數據。其原因是 EBS 卷在區塊級別上運作。當進行 EBS 快照時，保存了該時間點上的 EBS 卷狀態。存儲塊按原樣保存。系統不知道在該時刻以文件系統級別對文件進行的操作。如果在拍攝快照時正在對 EBS 卷上寫入文件，則快照將包含不一致的數據。效果類似於在寫入文件時從物理計算機中拔掉電源電纜。

如果要對非系統 EBS 卷進行快照，可以從操作系統卸載文件系統，以確保在卷上沒有文件寫入操作。必須禁用 EC2 實例的休眠功能才能拍攝快照。

為了為拍攝快照準備您的 EC2 實例：

1. 在 EC2 管理控制台中打開包含 EC2 實例列表的頁面。右鍵單擊實例名稱，在上下文菜單中，單擊 停止實例。

2. 找到 EC2 實例使用的卷。單擊 存儲 選項卡，單擊適當的 EBS 卷的卷 ID（在我們的案例中是 vol-0617000000000763c）。

拍攝快照

我們準備好創建 EC2 實例的快照：

1. 選擇 EBS 卷（單擊行左側的勾選框）並單擊 操作 > 創建快照。

2. 輸入描述，設置加密設置並添加標籤。我使用以下參數：

• 描述： EBS 快照部落格 01
• 未加密

點擊建立快照。

注意：我們使用未加密的卷並創建未加密的快照。在這種情況下，可以手動設置快照的加密設置。當您對加密的卷進行快照時，快照會自動加密。

3. 您應該看到以下消息和快照 ID：

建立快照請求成功
snap-0778000000000ab40

點擊快照 ID 打開包含快照選項和狀態的頁面。

4. 等待中快照狀態意味著正在將來自 EBS 卷的數據轉移到 Amazon S3。等待快照創建完成（狀態更改為完成）。時間取決於保存到快照的數據大小。

如何拍攝多卷快照

在一台 EC2 實例中使用多個 EBS 卷是很常見的。在這種情況下，您可以為該 EC2 實例上附加的所有 EBS 卷創建多卷快照以進行 Amazon EC2 備份。

本節將涵蓋：

• 創建第二個 EBS 卷
• 在卷上寫入數據
• 創建多卷 EBS 快照

為 EC2 實例創建第二個 EBS 卷

首先，讓我們將第二個 EBS 卷添加到我們用於演示的 EC2 實例中：

1. 在 EC2 管理控制台的導航窗格中，前往 Elastic Block Store > Volumes。點擊 Create Volume。

2. 對於 可用區，區域必須與實例的區域相同（在我們的情況下為eu-central-1c）。

輸入卷類型/大小，設置加密選項，並輸入標籤。標籤有助於在卷列表中查找卷。我們將卷大小設置為 1 GiB，並使用以下標籤：

• 鍵：blog

• 值：臨時卷2

點擊 Create Volume。

3. 記住（或記下）卷的 ID（在我們的情況下為 vol-0b4a0000000003d01）。點擊卷 ID 以打開卷屬性。

4. 將卷附加到 EC2 實例。右鍵點擊卷或點擊 Actions，在打開的菜單中點擊 Attach Volume。

5. 選擇要將 EBS 卷附加到的實例。您必須選擇 EC2 實例 ID。在我們的情況下，實例 ID 為 i-0071290000000cb84。

您可以選擇用於訪問附加卷的客戶操作系統中的設備。在我們的情況下使用 /dev/sdf。

點擊 Attach 以將新卷附加到 EC2 實例。

注意： 有關重命名磁盤設備的有用信息顯示在註釋中。在我們的情況下，/dev/sdf 在客戶操作系統中被重命名為 /def/xvdf。

現在有兩個卷附加到我們的 EC2 實例（blog-temp）：

vol-0617000000000763c

vol-0b4a0000000003d01

在第二個 EBS 卷上寫入數據

接下來，我們將在第二個 EBS 卷上創建一個文件。此文件將用於檢查從 EBS 快照還原卷後是否恢復了所有數據。因此，我們將創建一個分區，創建一個文件系統，並將文件系統掛載到運行在 EC2 實例上的客戶端 Linux 操作系統中。

即使我們專注於對 EBS 快照的操作，而不是運行在 EC2 實例上的客戶端 Linux 操作系統的操作，我們仍然列出了使用的命令，以更好地了解卷的操作。

管理存儲

• 使用 lsblk 顯示 Linux 中塊設備的詳細信息。
• 使用 df -h 檢查已掛載磁盤上的存儲空間。
• 使用 mount 檢查已掛載的磁盤。

創建和掛載分區

在第二個 EBS 卷上使用 parted 創建和格式化分區：

sudo parted -l

parted /dev/xvdf

(parted) mklabel msdos

(parted) print

(parted) mkpart primary ext4 1MB 955MB

(parted) print

(parted) quit

在準備好的分割區上創建文件系統：

mkfs.ext4 /dev/xvdf1

創建用作掛載點的目錄：

mkdir disk2

將具有文件系統的分割區掛載到創建的目錄：

mount /dev/xvdf1 /disk2/

進入掛載分割區的目錄：

cd /disk2

對2個EBS卷進行更改

1. 在運行Linux的EC2實例上附加的第二個EBS卷的分割區上創建文件：

echo “磁盤2的EBS快照” > /disk2/d2-file01.txt

2. 在第一個磁盤上進行更改，以創建EC2實例使用的第一個卷的新EBS快照。兩個卷應包含自上一個快照拍攝時的狀態以來的更改。

我們在第一個卷上創建snapshot02.txt文件，以更方便地檢測保存到第一個卷的新快照的更改。

一旦將具有新數據的兩個EBS卷附加到EC2實例上，我們就可以創建多卷快照。

創建多卷快照

1. 前往EC2實例管理頁面的導覽窗格中的 Elastic Block Store > 快照。點擊 創建快照。

2. 選擇資源類型：實例。
3. 輸入需要備份其卷的EC2實例的實例ID。

所選實例附加的所有卷都會自動選中。

4. 輸入描述以幫助您在需要時在AWS中找到EBS快照。在我們的示例中，描述為 EBS快照博客02。
5. 如果您想使用分配給EBS卷的標籤，請選擇 從卷複製標籤 复选框。
6. 一旦點擊 創建快照，所有選定卷的快照都會被創建。

如果操作成功，您將看到以下消息：

創建快照請求成功

顯示兩個亞馬遜快照標識符：snap-0f95000000000de71 和 snap–0a91000000000769b 在我們的案例中。

您可以保存這些ID值，並點擊其中一個來檢查快照的創建狀態。創建快照後，操作狀態為 待定，一旦操作結束，狀態將更改為 已完成。

A new snapshot for each volume has been created.

使用AWS CLI創建快照

您可以使用AWS CLI作為AWS管理控制台的替代方案，如果您更喜歡命令行界面，或者需要自動執行快照創建。

在AWS CLI中创建EBS快照的命令是：

aws ec2 create-snapshot --volume-id vol-0b4a51e1cea333d01 --description "這是用於部落格的測試快照"

輸出應該如下：

{

    "描述": "這是用於部落格的測試快照",

    "標籤": [],

    "已加密": false,

    "卷ID": "vol-0b4a51e1cea333d01",

    "狀態": "待處理",

    "卷大小": 8,

    "開始時間": "2021-08-28T21:06:01.000Z",

    "進度": "",

    "所有者ID": "012345678910",

    "快照ID": "snap-0689749a39a7b822b"

}

創建帶標籤快照的命令：

aws ec2 create-snapshot --volume-id vol-0b4a51e1cea333d01 --description 'Prod backup' --tag-specifications

'ResourceType=snapshot,Tags=[{Key=部落格,Value=測試},{Key=AWS,Value=EC2-快照}]'

如何使用EBS快照還原EC2實例

我們已經創建了附加到Amazon EC2實例的EBS卷的快照。這些快照是AWS中的數據備份形式。現在讓我們找出如何通過恢復來從快照創建EC2實例：

• 在AWS中特定的EBS卷
• 整個EC2實例

還原第二個EBS卷

讓我們從快照中恢復第二個EBS卷（大小為1 GiB）。此卷用於存儲文件，並且操作系統未安裝在此卷上。

1. 在EC2管理控制台的導航窗格中，前往Elastic Block Store > Snapshots。

我們在搜索欄位中輸入“blog”以顯示所有為用於撰寫此博客文章的EC2實例的EBS卷創建的快照。這是為什麼添加描述和標籤值得的一個例子。

2. 選擇1 GiB卷的快照並從快照創建一個新卷。右鍵單擊快照，在打開的菜單中點擊Create Volume。

3. 在Create Volume頁面上定義所需的卷參數：選擇卷類型並定義卷大小、可用區域、加密選項、標籤鍵和值。

可用區域必須與EC2實例的可用區域相同（在我們的例子中是eu-central-1c）。

卷大小與我們示例中原始備份卷的大小相同（1 GiB）。

標籤鍵是blog，值是recovered volume 1。

4. 點擊Create Volume完成並使用EBS快照創建EBS卷。

您將看到以下消息：

Create Volume Request Succeeded

您可以保存卷ID。新卷ID在我們的例子中是vol-09cd000000000b502。

恢復系統卷

要恢復EC2實例，您需要恢復安裝了操作系統的EBS卷。在這種情況下，您可以從EBS卷快照創建一個映像，該快照被客戶端操作系統使用，並使用此映像啟動實例（已恢復的EC2實例）。

創建映像

1. 在EC2管理控制台中，轉到Elastic Block Store > Snapshots並選擇所需的EBS卷快照，該卷上安裝了客戶端操作系統。

我們選擇客戶端操作系統使用的8 GiB卷的最新快照。此EBS卷快照是在為EC2實例創建多卷快照時創建的。

右鍵單擊快照，在打開的菜單中點擊Create Image。

2. 在打開的窗口中，輸入所需信息並選擇選項以從EBS快照創建映像。我們使用以下參數。

名稱：blog-recovered

描述：從EBS快照恢復（blog）

其他設置保持默認值。

點擊Create。

3. 打開Create Image request received對話框。單擊映像ID以查看有關映像的信息（在我們的情況下為ami-08ed800000000872a）。等待映像創建完成。

啟動映像

映像創建完成後，右鍵單擊映像並點擊Launch。

新的 EC2 實例創建精靈已經打開。您必須選擇實例選項。您可以選擇與備份的原始 VM 選擇相同的選項。您也可以將實例恢復到一個新的更強大的 EC2 實例。

注意：我們被重定向到精靈的 第 2 步（而不是 第 1 步。選擇 AMI），因為我們已經從 AMI 列表頁面上選擇了 blog-recovered AMI。

第 2 步：選擇實例類型。我們選擇 t2.micro 作為實例類型。在精靈的每一步中點擊 下一步 繼續。

第 3 步：配置實例。根據您的要求配置詳細信息，包括網絡設置、IAM 角色、關機行為等。

第 4 步：添加存儲在使用 EBS 快照恢復 EC2 實例時很重要。點擊 添加新卷。此頁面上將添加帶有卷選項的新行。在 快照 欄中輸入所需卷快照的 ID。

我們輸入 snap-0a91000000000769b，這是我們 1-GiB 卷的快照的 ID。在我們的示例中默認選擇了 8-GiB 大小的卷。我們可以將卷大小設置為 1 GiB，就像為原始 EBS 卷配置的那樣。您還可以選擇存儲設備、卷類型、加密和終止時刪除選項。

步驟 5：新增標籤。確保標籤對搜索有用。標籤應用於所有的卷和實例。在此示例中，標籤鍵是blog，值是恢復的 VM 01。

步驟 6：配置安全性群組。編輯參數以控制您的 EC2 實例的網路流量。

步驟 7：檢閱實例啟動。檢閱您的實例啟動詳細資料，然後點擊啟動以完成。您必須選擇一個金鑰對或建立一個新的以訪問 EC2 實例。

1. 現在顯示啟動狀態頁面。點擊檢視實例。

2. 為恢復的實例輸入一個名稱（在我們的案例中為blog-recovered）。恢復的 E2 實例的狀態是運行中。從 EBS 快照中恢復的兩個 EBS 卷已附加到 EC2 實例（參見下面的截圖）。

檢查已還原的檔案

讓我們檢查一下在拍攝最新快照之前創建的檔案是否已被還原：

列出已附加的區塊設備：

lsblk

列出使用者當前（家目錄）目錄中的檔案：

ls -al

snapshot01.txt 和 snapshot2.txt 檔案，在安裝 OS 的 EBS 卷拍攝第一和第二個快照之前已經存在。

掛載位於第二個磁碟上的分區（EBS 卷）：

sudo mount /dev/xvdb1 /disk2/

分区名已更改为/dev/xvdb1。请注意，在恢复实例后，您可能需要编辑/etc/fstab以进行自动挂载。

ls -al /disk2/

d2-file01.txt存储在第二个EBS卷的文件系统上，恢复后存在。

所有附加的EBS卷的AWS EC2实例已成功从EBS快照中恢复。所有所需数据均已保留。

结论

您可以使用多卷快照备份单个卷，也可以备份所有卷。这是一项非常方便的本地AWS功能，用于数据保护和灾难恢复。但是，请注意，在亚马逊云中存储EBS快照时会产生额外的成本，因为会使用额外的云存储。此外，使用EBS快照进行备份还存在其他限制，例如快照创建系统在拍摄快照时不知道正在写入的文件。因此，使用EBS快照进行备份是崩溃一致的，而不是应用一致的。

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