вторник, 23 октября 2012 г.

Основные понятия резервного копирования (часть 1)

Любой человек, будь то простой пользователь домашнего ПК или системный администратор крупной корпорации, заинтересован в сохранности данных. Если это простой пользователь, то ему важно, чтобы накопленные им за годы личные фотографии или фонотека не потерялись, когда ПК неожиданно выйдет из строя. Системный администратор на предприятии вообще может отвечать головой за утрату критических данных. Рано или поздно оба персонажа задумываются о способе сохранения столь милых сердцу фотографий либо рабочих документов в каком-нибудь надёжном месте.

Резервное копирование (backup) - это процесс создания копии данных, предназначенный  для возможности их восстановления в случае их утери или повреждения. В качестве таких данных обычно выступают файлы на файловых серверах, пользовательских рабочих станциях или домашних ПК, базы данных, почтовые системы, виртуальные машины и прочее.

Как и любой другой процесс, резервное копирование требует тщательного планирования. Например, простой пользователь домашнего ПК (назовём его Эдик) может спланировать простую схему резервирования своей коллекции музыки, фотографий и кое-каких документов, сохраняя копии на другом диске, подключенном к его ПК, или на недавно купленный домашний NAS-накопитель. Помимо этого особо ценные данные Эдик копирует на USB-диск или флэшку и относит на работу, где переносит данные на рабочую станцию. Или, будучи продвинутым пользователем, пользуется средствами современных так называемых "облачных" хранилищ, таких как Dropbox или Google Drive. Вдобавок, раз в месяц Эдик записывает копии на CD/DVD диски и отвозит их к другу на хранение.

Системный администратор на предприятии (назовём его Жора) не может позволить себе держать всё в уме как Эдик. У него должен быть чёткий и понятный план по сохранению важных данных фирмы. Жоре нужна политика резервного копирования (backup policy), которая представляет собой набор процедур и правил, описывающих что и куда копировать, как часто, как долго хранить копии, допустимое время восстановления данных из копий и так далее. Немаловажной составляющей политики резервного копирования является периодическое тестовое восстановление данных для отработки и коррекции процесса и выявления ошибок на этом этапе.

Итак, и Эдик, и Жора сохраняют копии на какие-либо носители (storage media). К основным носителям относятся:
  • Жёсткие диски - это могут быть диски, подключенные к той же системе непосредственно или с помощью сетевых технологий, таких как Fibre Channel или iSCSI; жёсткие диски присутствуют в NAS-устройствах, в системах хранения данных, в виртуальных ленточных библиотеках (VTL, Virtual Tape Library), которые также могут быть задействованы в процессе резервного копирования.
  • Оптические накопители (CD, DVD, Blu-ray) используются для долговременного хранения копий; недостатком таких носителей является их малый объём.
  • Магнитная лента - носитель с последовательным доступом, имеющий долгую и богатую историю применения для целей резервного копирования, и до сих пор считающийся лучшим носителем по соотношению объёма и цены, правда, всё более теснимый по этому показателю современными жёсткими дисками; работу с магнитными лентами осуществляет ленточный привод, либо одиночный, либо в составе ленточной библиотеки.
Методы сохранения копий объектов определяют стратегию резервного копирования. К примеру, Эдик как простой домашний пользователь строит стратегию на простой основе выборочного резервного копирования (selective backup), в которой он вручную или с помощью простенького скрипта сохраняет интересующие его файлы. В промышленных системах резервного копирования такой метод тоже имеет место быть, делая безусловные копии определённого набора объектов каждый раз. Системный администратор Жора пользуется более сложной стратегией, включающей в себя классические методы полного, инкрементального и разностного резервного копирования.

Полное резервное копирование (full backup) подразумевает создание копии заданного объекта вне зависимости от того, копировался ли он ранее. Применительно к файловым серверам это обычно означает резервирование всех файлов на файловой системе (или определённого подмножества файлов). Применительно к базам данных это означает копию всех блоков, таблиц и необходимых для обеспечения целостности базы при восстановлении журнальных файлов. При выполнении копирования файлы тем или иным образом помечаются как зарезервированные, например, при помощи очистки архивного бита в метданных файла, устанавливаемого как правило при его изменении.

Инкрементальное резервное копирование (incremental backup) сохраняет только те объекты, которые были изменены с момента предыдущего полного или инкрементального резервного копирования. Это позволяет существенно сократить время операции по сравнению с полным резервированием, однако увеличивает время восстановления, так как помимо восстановления полной копии необходимо восстановить также и все последующие инкрементальные копии.

Разностное или дифференциальное резервное копирование (differential backup) также сохраняет только изменённые объекты, но только с момента последнего полного резервирования. Таким образом, с каждым разом размер разностной копии будет увеличиваться, однако положительным моментом является более быстрое время восстановления, так как в данном случае потребуется лишь полная копия и последняя разностная копия.

Дубликатное резервное копирование (copy backup) отличается от полного только тем, что объекты не помечаются, как зарезервированные. В некоторых системах резервного копирования такой метод применяется для внепланового создания некоего "слепка" без вмешательства в плановую стратегию резервирования.

Иногда применяется резервное копирование в виде образа (image backup) - вместо файлового резервирования осуществляется поблочное копирование всего тома или раздела, обычно с помощью пердварительно созданного снимка (snapshot) файловой системы. Предназначен этот метод для сохранения критических системных разделов для возможности более быстрого восстановления в случае аварии.

Ещё один метод резервного копирования называется непрерывной защитой данных (continuous data protection) и заключается в создании резервной копии непосредственно в момент сохранения файла пользователем. Впрочем, данный метод используется редко.

В следующей статье будет продолжено знакомство с основными понятиями резервного копирования.

Комментариев нет:

Отправка комментария