如果你是我的長(zhǎng)期讀者，那么你應(yīng)該知道我在尋找一個(gè)完美備份程序，最后我寫了一個(gè)基于bup的我自己的加密層。
在寫encbup的時(shí)候，我對(duì)僅僅恢復(fù)一個(gè)文件就必須要下載整個(gè)巨大的檔案文件的做法不甚滿意，但仍然希望能將EncFS和 rdiff-backup一起使用來實(shí)現(xiàn)可遠(yuǎn)程掛載、加密、去重、版本化備份的功能。
再次試用obnam 后(啰嗦一句：它還是慢的出奇)，我注意到了它有一個(gè)mount命令。深入研究后，我發(fā)現(xiàn)了fuse-python和fusepy，感覺用Python寫一個(gè)FUSE文件系統(tǒng)應(yīng)該挺簡(jiǎn)單的。
聰明的讀者可能已經(jīng)意識(shí)到了我接下來要做的事情：我決定用Python寫一個(gè)加密文件系統(tǒng)層！它與EncFS會(huì)非常相似，但也有一些重要的區(qū)別：
- 它默認(rèn)以反向模式運(yùn)行，接收正常的文件并且暴露一個(gè)被加密的目錄。任何備份程序會(huì)發(fā)現(xiàn)（并且備份）這些加密的目錄，不需要任何其它的存儲(chǔ)。
- 它也能接受由一個(gè)目錄列表組成的配置文件，并且在掛載點(diǎn)將這些目錄暴露出來。這樣的話，所有的備份腳本就需要將掛載點(diǎn)備份，各種不同的目錄會(huì)立刻得以備份。
- 它會(huì)更偏重于備份，而不是加密存儲(chǔ)。寫起來應(yīng)該會(huì)挺有意思的。
一個(gè)FUSE文件系統(tǒng)示例
寫這個(gè)腳本的第一步是寫出一個(gè)純粹的傳遞式的文件系統(tǒng)。它僅僅是接受一個(gè)目錄，并在掛載點(diǎn)將其暴露出來，確保任何在掛載點(diǎn)的修改都會(huì)鏡像到源數(shù)據(jù)中。
fusepy 要求你寫一個(gè)類，里面定義了各種操作系統(tǒng)級(jí)別的方法。你可以選擇定義那些你的文件系統(tǒng)想要支持的方法，其他的可以暫時(shí)不予定義，但是我需要定義全部的方法，因?yàn)槲业奈募到y(tǒng)是一個(gè)傳遞式的文件系統(tǒng)，它應(yīng)該表現(xiàn)的與原有的文件系統(tǒng)盡可能一致。
寫這段代碼會(huì)非常簡(jiǎn)單有趣，因?yàn)榇蟛糠值姆椒ㄖ皇菍?duì)os模塊的一些簡(jiǎn)單封裝（確實(shí)，你可以直接給它們賦值，比如 open=os.open 等等，但是我的模塊需要一些路徑擴(kuò)展）。不幸的是，fuse-python有一個(gè)bug（據(jù)我所知）是當(dāng)打開和讀文件的時(shí)候，它無法將文件句柄回傳給文件系統(tǒng)。因而我的腳本不知道某個(gè)應(yīng)用執(zhí)行讀寫操作時(shí)對(duì)應(yīng)的是哪個(gè)文件句柄，從而導(dǎo)致了失敗。只需要對(duì)fusepy做極少的改動(dòng)，它就可以很好地運(yùn)行。它只有一個(gè)文件，所以你可以把它直接放到你的工程里。
代碼
在這里，我很樂意給出這段代碼，當(dāng)你打算自己實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)的時(shí)候可以拿來參考。這段代碼提供了一個(gè)很好的起點(diǎn)，你可以直接把這個(gè)類復(fù)制到你的工程中并且根據(jù)需要重寫里面的一些方法。
接下來是真正的代碼了：
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#!/usr/bin/env python from __future__ import with_statement import osimport sysimport errno from fuse import FUSE, FuseOSError, Operations class Passthrough(Operations): def __init__(self, root): self.root = root # Helpers # ======= def _full_path(self, partial): if partial.startswith("/"): partial = partial[1:] path = os.path.join(self.root, partial) return path # Filesystem methods # ================== def access(self, path, mode): full_path = self._full_path(path) if not os.access(full_path, mode): raise FuseOSError(errno.EACCES) def chmod(self, path, mode): full_path = self._full_path(path) return os.chmod(full_path, mode) def chown(self, path, uid, gid): full_path = self._full_path(path) return os.chown(full_path, uid, gid) def getattr(self, path, fh=None): full_path = self._full_path(path) st = os.lstat(full_path) return dict((key, getattr(st, key)) for key in ('st_atime', 'st_ctime', 'st_gid', 'st_mode', 'st_mtime', 'st_nlink', 'st_size', 'st_uid')) def readdir(self, path, fh): full_path = self._full_path(path) dirents = ['.', '..'] if os.path.isdir(full_path): dirents.extend(os.listdir(full_path)) for r in dirents: yield r def readlink(self, path): pathname = os.readlink(self._full_path(path)) if pathname.startswith("/"): # Path name is absolute, sanitize it. return os.path.relpath(pathname, self.root) else: return pathname def mknod(self, path, mode, dev): return os.mknod(self._full_path(path), mode, dev) def rmdir(self, path): full_path = self._full_path(path) return os.rmdir(full_path) def mkdir(self, path, mode): return os.mkdir(self._full_path(path), mode) def statfs(self, path): full_path = self._full_path(path) stv = os.statvfs(full_path) return dict((key, getattr(stv, key)) for key in ('f_bavail', 'f_bfree', 'f_blocks', 'f_bsize', 'f_favail', 'f_ffree', 'f_files', 'f_flag', 'f_frsize', 'f_namemax')) def unlink(self, path): return os.unlink(self._full_path(path)) def symlink(self, target, name): return os.symlink(self._full_path(target), self._full_path(name)) def rename(self, old, new): return os.rename(self._full_path(old), self._full_path(new)) def link(self, target, name): return os.link(self._full_path(target), self._full_path(name)) def utimens(self, path, times=None): return os.utime(self._full_path(path), times) # File methods # ============ def open(self, path, flags): full_path = self._full_path(path) return os.open(full_path, flags) def create(self, path, mode, fi=None): full_path = self._full_path(path) return os.open(full_path, os.O_WRONLY | os.O_CREAT, mode) def read(self, path, length, offset, fh): os.lseek(fh, offset, os.SEEK_SET) return os.read(fh, length) def write(self, path, buf, offset, fh): os.lseek(fh, offset, os.SEEK_SET) return os.write(fh, buf) def truncate(self, path, length, fh=None): full_path = self._full_path(path) with open(full_path, 'r+') as f: f.truncate(length) def flush(self, path, fh): return os.fsync(fh) def release(self, path, fh): return os.close(fh) def fsync(self, path, fdatasync, fh): return self.flush(path, fh) def main(mountpoint, root): FUSE(Passthrough(root), mountpoint, foreground=True) if __name__ == '__main__': main(sys.argv[2], sys.argv[1]) |
如果你想要運(yùn)行它，只需要安裝fusepy，把這段代碼放進(jìn)一個(gè)文件（比如myfuse.py）然后運(yùn)行 python myfuse.py /你的目錄 /掛載點(diǎn)目錄 。你會(huì)發(fā)現(xiàn) “/你的目錄” 路徑下的所有文件都跑到”/掛載點(diǎn)目錄”，還能像用原生文件系統(tǒng)一樣操作它們。
結(jié)語(yǔ)
總的來說，我并不認(rèn)為寫一個(gè)文件系統(tǒng)就這么簡(jiǎn)單。接下來要做的是在腳本里添加加密/解密的功能，以及一些幫助類的方法。我的目標(biāo)是能讓它除了有更好的擴(kuò)展性（因?yàn)槭怯肞ython寫的），以及包含一些針對(duì)備份文件的額外特性外，可以成為一個(gè)EncFS的完全替代品。
如果你想跟進(jìn)這個(gè)腳本的開發(fā)過程，請(qǐng)?jiān)谙旅嬗嗛單业泥]件列表，或者在Twitter上關(guān)注我。一如既往的歡迎反饋（在下面評(píng)論就很好）。
