]> arthur.barton.de Git - bup.git/blob - README.md
t/test.sh: skip two "tree SHA1 didn't change" tests on Cygwin for now.
[bup.git] / README.md
1 bup: It backs things up
2 =======================
3
4 bup is a program that backs things up.  It's short for "backup." Can you
5 believe that nobody else has named an open source program "bup" after all
6 this time?  Me neither.
7
8 Despite its unassuming name, bup is pretty cool.  To give you an idea of
9 just how cool it is, I wrote you this poem:
10
11                              Bup is teh awesome
12                           What rhymes with awesome?
13                             I guess maybe possum
14                            But that's irrelevant.
15                         
16 Hmm.  Did that help?  Maybe prose is more useful after all.
17
18
19 Reasons bup is awesome
20 ----------------------
21
22 bup has a few advantages over other backup software:
23
24  - It uses a rolling checksum algorithm (similar to rsync) to split large
25    files into chunks.  The most useful result of this is you can backup huge
26    virtual machine (VM) disk images, databases, and XML files incrementally,
27    even though they're typically all in one huge file, and not use tons of
28    disk space for multiple versions.
29    
30  - It uses the packfile format from git (the open source version control
31    system), so you can access the stored data even if you don't like bup's
32    user interface.
33    
34  - Unlike git, it writes packfiles *directly* (instead of having a separate
35    garbage collection / repacking stage) so it's fast even with gratuitously
36    huge amounts of data.  bup's improved index formats also allow you to
37    track far more filenames than git (millions) and keep track of far more
38    objects (hundreds or thousands of gigabytes).
39    
40  - Data is "automagically" shared between incremental backups without having
41    to know which backup is based on which other one - even if the backups
42    are made from two different computers that don't even know about each
43    other.  You just tell bup to back stuff up, and it saves only the minimum
44    amount of data needed.
45    
46  - You can back up directly to a remote bup server, without needing tons of
47    temporary disk space on the computer being backed up.  And if your backup
48    is interrupted halfway through, the next run will pick up where you left
49    off.  And it's easy to set up a bup server: just install bup on any
50    machine where you have ssh access.
51    
52  - Bup can use "par2" redundancy to recover corrupted backups even if your
53    disk has undetected bad sectors.
54    
55  - Even when a backup is incremental, you don't have to worry about
56    restoring the full backup, then each of the incrementals in turn; an
57    incremental backup *acts* as if it's a full backup, it just takes less
58    disk space.
59    
60  - You can mount your bup repository as a FUSE filesystem and access the
61    content that way, and even export it over Samba.
62    
63  - It's written in python (with some C parts to make it faster) so it's easy
64    for you to extend and maintain.
65
66
67 Reasons you might want to avoid bup
68 -----------------------------------
69
70  - This is a very early version. Therefore it will most probably not work
71    for you, but we don't know why.  It is also missing some
72    probably-critical features.
73    
74  - It requires python >= 2.5, a C compiler, and an installed git version >=
75    1.5.3.1.
76  
77  - It currently only works on Linux, MacOS X >= 10.4,
78    NetBSD, Solaris, or Windows (with Cygwin).  Patches to support
79    other platforms are welcome.
80    
81    
82 Getting started
83 ===============
84
85
86 From source
87 -----------
88
89  - Check out the bup source code using git:
90  
91         git clone git://github.com/bup/bup
92
93  - Install the needed python libraries (including the development
94    libraries).
95
96    On Debian/Ubuntu this is usually sufficient (run as root):
97
98             apt-get install python2.6-dev python-fuse
99             apt-get install python-pyxattr python-pylibacl
100             apt-get install linux-libc-dev
101
102    Substitute python2.5-dev if you have an older system.  Alternately,
103    on newer Debian/Ubuntu versions, you can try this:
104     
105             apt-get build-dep bup
106
107    On CentOS (for CentOS 6, at least), this should be sufficient (run
108    as root):
109
110             yum groupinstall "Development Tools"
111             yum install python python-dev
112             yum install fuse-python pyxattr pylibacl
113             yum install perl-Time-HiRes
114
115    In addition to the default CentOS repositories, you may need to add
116    RPMForge (for fuse-python) and EPEL (for pyxattr and pylibacl).
117
118    On Cygwin, install python, make, rsync, and gcc4.
119
120  - Build the python module and symlinks:
121
122         make
123         
124  - Run the tests:
125  
126         make test
127         
128     (The tests should pass.  If they don't pass for you, stop here and send
129     me an email.)
130
131  - You can install bup via "make install", and override the default
132    destination with DESTDIR and PREFIX.
133
134    Files are normally installed to "$DESTDIR/$PREFIX" where DESTDIR is
135    empty by default, and PREFIX is set to /usr.  So if you wanted to
136    install bup to /opt/bup, you might do something like this:
137
138         make install DESTDIR=/opt/bup PREFIX=''
139
140
141 From binary packages
142 --------------------
143
144 Binary packages of bup are known to be built for the following OSes:
145
146  - Debian:
147     http://packages.debian.org/search?searchon=names&keywords=bup
148  - Ubuntu:
149     http://packages.ubuntu.com/search?searchon=names&keywords=bup
150  - pkgsrc (NetBSD, Dragonfly, and others)
151     http://pkgsrc.se/sysutils/bup
152     http://cvsweb.netbsd.org/bsdweb.cgi/pkgsrc/sysutils/bup/
153
154
155 Using bup
156 ---------
157
158  - Try making a local backup as a tar file:
159  
160         tar -cvf - /etc | bup split -n local-etc -vv
161         
162  - Try restoring your backup tarball:
163  
164         bup join local-etc | tar -tf -
165         
166  - Look at how much disk space your backup took:
167  
168         du -s ~/.bup
169         
170  - Make another backup (which should be mostly identical to the last one;
171    notice that you don't have to *specify* that this backup is incremental,
172    it just saves space automatically):
173  
174         tar -cvf - /etc | bup split -n local-etc -vv
175         
176  - Look how little extra space your second backup used on top of the first:
177  
178         du -s ~/.bup
179         
180  - Restore your old backup again (the ~1 is git notation for "one older than
181    the most recent"):
182    
183         bup join local-etc~1 | tar -tf -
184  
185  - Get a list of your previous backups:
186  
187         GIT_DIR=~/.bup git log local-etc
188         
189  - Make a backup on a remote server (which must already have the 'bup' command
190    somewhere in the server's PATH (see /etc/profile, etc/environment,
191    ~/.profile, or ~/.bashrc), and be accessible via ssh.
192    Make sure to replace SERVERNAME with the actual hostname of your server):
193    
194         tar -cvf - /etc | bup split -r SERVERNAME: -n local-etc -vv
195  
196  - Try restoring the remote backup tarball:
197  
198         bup join -r SERVERNAME: local-etc | tar -tf -
199         
200  - Try using the new (slightly experimental) 'bup index' and 'bup save'
201    style backups, which bypass 'tar' but have some missing features (see
202    "Things that are stupid" below):
203         
204         bup index -uv /etc
205         bup save -n local-etc /etc
206         
207  - Do it again and see how fast an incremental backup can be:
208  
209         bup index -uv /etc
210         bup save -n local-etc /etc
211         
212     (You can also use the "-r SERVERNAME:" option to 'bup save', just like
213      with 'bup split' and 'bup join'.  The index itself is always local,
214      so you don't need -r there.)
215         
216 That's all there is to it!
217
218
219 Notes on FreeBSD
220 ----------------
221
222 - FreeBSD's default 'make' command doesn't like bup's Makefile. In order to
223   compile the code, run tests and install bup, you need to install GNU Make
224   from the port named 'gmake' and use its executable instead in the commands
225   seen above. (i.e. 'gmake test' runs bup's test suite)
226
227 - Python's development headers are automatically installed with the 'python'
228   port so there's no need to install them separately.
229
230 - To use the 'bup fuse' command, you need to install the fuse kernel module
231   from the 'fusefs-kmod' port in the 'sysutils' section and the libraries from
232   the port named 'py-fusefs' in the 'devel' section.
233
234 - The 'par2' command can be found in the port named 'par2cmdline'.
235
236 - In order to compile the documentation, you need pandoc which can be found in
237   the port named 'hs-pandoc' in the 'textproc' section.
238
239
240 Notes on NetBSD/pkgsrc
241 ----------------------
242
243  - See pkgsrc/sysutils/bup, which should be the most recent stable
244    release and includes man pages.  It also has a reasonable set of
245    dependencies (git, par2, py-fuse-bindings).
246
247  - The "fuse-python" package referred to is hard to locate, and is a
248    separate tarball for the python language binding distributed by the
249    fuse project on sourceforge.  It is available as
250    pkgsrc/filesystems/py-fuse-bindings and on NetBSD 5, "bup fuse"
251    works with it.
252
253  - "bup fuse" presents every directory/file as inode 0.  The directory
254    traversal code ("fts") in NetBSD's libc will interpret this as a
255    cycle and error out, so "ls -R" and "find" will not work.
256
257  - It is not clear if extended attribute and POSIX acl support does
258    anything useful.
259
260
261 Notes on Cygwin
262 ---------------
263
264  - There is no support for ACLs.  If/when some entrprising person
265    fixes this, adjust t/compare-trees.
266
267  - In t/test.sh, two tests have been disabled.  These tests check to
268    see that repeated saves produce identical trees and that an
269    intervening index doesn't change the SHA1.  Apparently Cygwin has
270    some unusual behaviors with respect to access times (that probably
271    warrant further investigation).  Possibly related:
272    http://cygwin.com/ml/cygwin/2007-06/msg00436.html
273
274
275 How it works
276 ============
277
278 Basic storage:
279
280 bup stores its data in a git-formatted repository.  Unfortunately, git
281 itself doesn't actually behave very well for bup's use case (huge numbers of
282 files, files with huge sizes, retaining file permissions/ownership are
283 important), so we mostly don't use git's *code* except for a few helper
284 programs.  For example, bup has its own git packfile writer written in
285 python.
286
287 Basically, 'bup split' reads the data on stdin (or from files specified on
288 the command line), breaks it into chunks using a rolling checksum (similar to
289 rsync), and saves those chunks into a new git packfile.  There is one git
290 packfile per backup.
291
292 When deciding whether to write a particular chunk into the new packfile, bup
293 first checks all the other packfiles that exist to see if they already have that
294 chunk.  If they do, the chunk is skipped.
295
296 git packs come in two parts: the pack itself (*.pack) and the index (*.idx).
297 The index is pretty small, and contains a list of all the objects in the
298 pack.  Thus, when generating a remote backup, we don't have to have a copy
299 of the packfiles from the remote server: the local end just downloads a copy
300 of the server's *index* files, and compares objects against those when
301 generating the new pack, which it sends directly to the server.
302
303 The "-n" option to 'bup split' and 'bup save' is the name of the backup you
304 want to create, but it's actually implemented as a git branch.  So you can
305 do cute things like checkout a particular branch using git, and receive a
306 bunch of chunk files corresponding to the file you split.
307
308 If you use '-b' or '-t' or '-c' instead of '-n', bup split will output a
309 list of blobs, a tree containing that list of blobs, or a commit containing
310 that tree, respectively, to stdout.  You can use this to construct your own
311 scripts that do something with those values.
312
313 The bup index:
314
315 'bup index' walks through your filesystem and updates a file (whose name is,
316 by default, ~/.bup/bupindex) to contain the name, attributes, and an
317 optional git SHA1 (blob id) of each file and directory.
318
319 'bup save' basically just runs the equivalent of 'bup split' a whole bunch
320 of times, once per file in the index, and assembles a git tree
321 that contains all the resulting objects.  Among other things, that makes
322 'git diff' much more useful (compared to splitting a tarball, which is
323 essentially a big binary blob).  However, since bup splits large files into
324 smaller chunks, the resulting tree structure doesn't *exactly* correspond to
325 what git itself would have stored.  Also, the tree format used by 'bup save'
326 will probably change in the future to support storing file ownership, more
327 complex file permissions, and so on.
328
329 If a file has previously been written by 'bup save', then its git blob/tree
330 id is stored in the index.  This lets 'bup save' avoid reading that file to
331 produce future incremental backups, which means it can go *very* fast unless
332 a lot of files have changed.
333
334  
335 Things that are stupid for now but which we'll fix later
336 --------------------------------------------------------
337
338 Help with any of these problems, or others, is very welcome.  Join the
339 mailing list (see below) if you'd like to help.
340
341  - 'bup save' and 'bup restore' have immature metadata support.
342  
343     On the plus side, they actually do have support now, but it's new,
344     and not remotely as well tested as tar/rsync/whatever's.  If you'd
345     like to help test, please do (see t/compare-trees for one
346     comparison method).
347
348     In addition, at the moment, if any strip or graft-style options
349     are specified to 'bup save', then no metadata will be written for
350     the root directory.  That's obviously less than ideal.
351
352  - bup is overly optimistic about mmap.  Right now bup just assumes
353    that it can mmap as large a block as it likes, and that mmap will
354    never fail.  Yeah, right... If nothing else, this has failed on
355    32-bit architectures (and 31-bit is even worse -- looking at you,
356    s390).
357
358    To fix this, we might just implement a FakeMmap[1] class that uses
359    normal file IO and handles all of the mmap methods[2] that bup
360    actually calls.  Then we'd swap in one of those whenever mmap
361    fails.
362
363    This would also require implementing some of the methods needed to
364    support "[]" array access, probably at a minimum __getitem__,
365    __setitem__, and __setslice__ [3].
366
367      [1] http://comments.gmane.org/gmane.comp.sysutils.backup.bup/613
368      [2] http://docs.python.org/2/library/mmap.html
369      [3] http://docs.python.org/2/reference/datamodel.html#emulating-container-types
370
371  - 'bup index' is slower than it should be.
372  
373     It's still rather fast: it can iterate through all the filenames on my
374     600,000 file filesystem in a few seconds.  But it still needs to rewrite
375     the entire index file just to add a single filename, which is pretty
376     nasty; it should just leave the new files in a second "extra index" file
377     or something.
378    
379  - bup could use inotify for *really* efficient incremental backups.
380
381     You could even have your system doing "continuous" backups: whenever a
382     file changes, we immediately send an image of it to the server.  We could
383     give the continuous-backup process a really low CPU and I/O priority so
384     you wouldn't even know it was running.
385
386  - bup currently has no features that prune away *old* backups.
387  
388     Because of the way the packfile system works, backups become "entangled"
389     in weird ways and it's not actually possible to delete one pack
390     (corresponding approximately to one backup) without risking screwing up
391     other backups.
392    
393     git itself has lots of ways of optimizing this sort of thing, but its
394     methods aren't really applicable here; bup packfiles are just too huge.
395     We'll have to do it in a totally different way.  There are lots of
396     options.  For now: make sure you've got lots of disk space :)
397
398  - bup has never been tested on anything but Linux, MacOS, and Windows+Cygwin.
399  
400     There's nothing that makes it *inherently* non-portable, though, so
401     that's mostly a matter of someone putting in some effort.  (For a
402     "native" Windows port, the most annoying thing is the absence of ssh in
403     a default Windows installation.)
404     
405  - bup needs better documentation.
406  
407     According to a recent article about git in Linux Weekly News
408     (https://lwn.net/Articles/380983/), "it's a bit short on examples and
409     a user guide would be nice."  Documentation is the sort of thing that
410     will never be great unless someone from outside contributes it (since
411     the developers can never remember which parts are hard to understand).
412     
413  - bup is "relatively speedy" and has "pretty good" compression.
414  
415     ...according to the same LWN article.  Clearly neither of those is good
416     enough.  We should have awe-inspiring speed and crazy-good compression. 
417     Must work on that.  Writing more parts in C might help with the speed.
418    
419  - bup has no GUI.
420  
421     Actually, that's not stupid, but you might consider it a limitation. 
422     There are a bunch of Linux GUI backup programs; someday I expect someone
423     will adapt one of them to use bup.
424     
425     
426 More Documentation
427 ------------------
428
429 bup has an extensive set of man pages.  Try using 'bup help' to get
430 started, or use 'bup help SUBCOMMAND' for any bup subcommand (like split,
431 join, index, save, etc.) to get details on that command.
432
433 For further technical details, please see ./DESIGN.
434
435
436 How you can help
437 ================
438
439 bup is a work in progress and there are many ways it can still be improved.
440 If you'd like to contribute patches, ideas, or bug reports, please join the
441 bup mailing list.
442
443 You can find the mailing list archives here:
444
445         http://groups.google.com/group/bup-list
446         
447 and you can subscribe by sending a message to:
448
449         bup-list+subscribe@googlegroups.com
450
451 Please see <a href="HACKING">./HACKING</a> for
452 additional information, i.e. how to submit patches (hint - no pull
453 requests), how we handle branches, etc.
454
455
456 Have fun,
457
458 Avery