Оценка решений резервного копирования. ПО для резервного копирования

Необязательно использовать последовательную нумерацию дампов. На следующий день после создания дампа уровня 2 запросто можно создать дамп уровня 5 и он будет содержать файлы, которые появились или обновились с момента создания дампа уровня 2.

Грамотно манипулируя уровнями дампов можно полноценно управлять  содержимым дамп-архивов, что даст экономию времени при восстановлении данных. Вместо того, чтобы создавать последовательно пронумерованные дампы и при восстановлении данных обрекать себя на разархивирование всех существующих дампов по очереди, бывает целесообразно "чередовать", уровни дампов. Например, в среде Unix очень распространена следующая схема дамп-резервирования:

0, 3, 2, 5, 4, 7, 6, 9, 8, 9

Вот ее "расшифровка":

0 3 2 5 4 7 6 9 8 9

| | | | | | | | | |

0 means a full backup.

  | | | | | | | | |

  3 means copy all files new or modified since level 0 and 3.

    | | | | | | | |

    2 means copy all files new or modified since level 0 and 2.

      | | | | | | |

      5 means copy all files new or modified since level 0, 3 and 5.

        | | | | | |

        4 means copy all files new or modified since level 0, 3 and 4.

          | | | | |

          7 means copy all files new or modified since level 0, 3, 4 and 7.

            | | | |

            6 means copy all files new or modified since level 0, 3, 4 and 6.

              | | |

              9 means copy all files new or modified since level 0, 3, 4, 6 and 9.

                | |

                8 means copy all files new or modified since level 0, 3, 4, 6 and 8.

                  |

                  9 means copy all files new or modified since level 0, 3, 4, 6, 8 and 9.

А вот таблица, которая  поясняет, какие именно дампы придется разархивировать в случае необходимости восстановления данных в разные дни (для наглядности, предположим, что дампы архивируются на магнитную ленту). Разумеется, чем реже создается дампы нулевого уровня, тем больше лент понадобится для восстановления данных:

Tape	Level	Backup (days)	Restore tapes
1	0	N.A.	1
2	3	1	1, 2
3	2	2	1, 3
4	5	1	1, 2, 4
5	4	2	1, 2, 5
6	7	1	1, 2, 5, 6
7	6	2	1, 2, 5, 7
8	9	1	1, 2, 5, 7, 8
9	8	2	1, 2, 5, 7, 9
10	9	1	1, 2, 5, 7, 9, 10

Не стоит забывать, что в режиме dump (как и в остальных режимах) можно тонко настраивать какие именно файлы будут обработаны. Для этого можно использовать, например, включающие и исключающие маски имен файлов (-m, -x) или фильтры по дате создания/последней модификации файла (-D, -DC, -DW), размеру файлов (-LT, -GT), атрибутам файлов (-a, -ax).

Несколько опций командной  строки nnBackup предназначены специально для режима инкрементного резервного копирования: подробнее.

C помощью опции -nocopy  можно протестировать, какой эффект возымеет составленная командная строка: nnBackup сымитирует создание дампа, но физически файлы скопированы не будут:

nnbackup.exe dump 0 -i c:\data -o d:\backup\data -v -nocopy

 

Примеры:

nnbackup.exe dump 0 -i c:\data -o d:\backup\data -v

Расшифровка: cоздаем дамп нулевого уровня со всеми файлами из каталога с:\data и помещаем его в каталог d:\backup\data. Имя дампа будет выглядеть примерно так: 0_2002-12-05.zip. При копировании выводим имена и полные пути копируемых файлов.

nnbackup.exe dump 2 -i c:\data -o d:\backup\data -s -v

Расшифровка: cоздаем дамп второго уровня с файлами из каталога с:\data и помещаем его в каталог d:\backup\data. Имя дампа будет выглядеть примерно так: 2_2002-12-05.zip. При копировании учитываем все подкаталоги c:\data и выводим имена и полные пути копируемых файлов.

nnbackup.exe dump 3 -i c:\data -o d:\backup\data -s -v -dn "data-backup_%DumpLevel @%_%MM%-%DD%"

Расшифровка: cоздаем дамп третьего уровня с файлами из каталога с:\data и помещаем его в каталог d:\backup\data. Задаем имя дампа: data-backup_3_12-05.zip. При копировании учитываем все подкаталоги c:\data и выводим имена и полные пути копируемых файлов.

nnbackup.exe dump 0 -i c:\data -o d:\backup\data -v -nozip

Расшифровка: cоздаем дамп нулевого уровня со всеми файлами из каталога с:\data и помещаем его в каталог d:\backup\data. Не упаковываем дамп в zip-архив. Имя каталога, в котором окажется дамп будет выглядеть примерно так: d:\backup\data\0_2002-12-05. При копировании выводим имена и полные пути копируемых файлов.

5. Резервирование клонированием

 

Клонирование позволяет скопировать  целый раздел или носитель (устройство) со всеми файлами и директориями в другой раздел или на другой носитель. Если раздел является загрузочным, то клонированный раздел тоже будет загрузочным.

• Резервирование в виде образа. Образ — точная копия всего раздела или носителя (устройства), хранящаяся в одном файле.
• Резервное копирование в режиме реального времени. Резервное копирование в режиме реального времени позволяет создавать копии файлов, директорий и томов, не прерывая работу, без перезагрузки компьютера.

2. СХЕМЫ РОТАЦИИ. АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА РЕЗЕРВНОГО КОПИРОВАНИЯ

1. Схемы ротации

 

Схема ротации носителей – важный фактор для осуществления резервного копирования информации.

Наиболее часто используют следующие  схемы:

• Одноразовое копирование (custom) является самой простой схемой, поскольку оно вообще не предусматривает ротации носителей. Все операции проводятся вручную. Перед копированием администратор задает время начала резервирования, перечисляет файловые системы или каталоги, которые нужно копировать. Эту информацию можно сохранить в базе, чтобы ее можно было использовать снова. При одноразовом копировании чаще всего применяется полное копирование.

Простая ротация подразумевает, что некий набор носителей используется циклически. Например, цикл ротации может составлять неделю, когда отдельный носитель выделяется для определенного рабочего дня недели. Полная копия делается в пятницу, а в другие дни — инкрементальные (или дифференциальные) копии.

Таким образом, для недельного цикла  достаточно иметь пять носителей (если копирование происходит только в  рабочие дни, и емкость одного носителя достаточна для копии). После завершения цикла все повторяется сначала, и запись производится на те же самые носители, хотя иногда полные (пятничные) копии сохраняют в качестве архива. Недостаток данной схемы в том, что она не очень хорошо подходит для ведения архива, даже если полные копии сохраняются, поскольку количество носителей в архиве быстро увеличивается.

Кроме того, запись (во всяком случае, инкрементальная/дифференциальная) производится на одни и те же носители, что ведет к их значительному износу и, как следствие, увеличивает вероятность отказа.

• Схема «Дед, отец, сын» (Grandfather, Father, Son) имеет иерархическую структуру и предполагает использование комплекта из трех наборов носителей. Раз в неделю делается полная копия дисков компьютера, ежедневно же проводится инкрементальное (или дифференциальное) копирование. Дополнительно раз в месяц производится еще одно полное копирование.

Набор для ежедневного инкрементального копирования называется «сыном», для еженедельного — «отцом», и для ежемесячного — «дедом». Состав ежедневного и еженедельного набора является постоянным и неизменным.

В случае ежедневного набора свой носитель (их может быть несколько, если объем информации превышает  объем одного носителя) закреплен  за каждым рабочим днем (кроме пятницы), а в случае еженедельного набора — за каждой неделей по порядку (то есть данный набор должен содержать не менее четырех носителей).

Для этой базовой схемы ротации  необходимо 12 комплектов носителей (четыре ежедневных, Понедельник-Четверг; пять еженедельных, Пятница недели 1-5; и три ежемесячных, месяц 1-3). Носители используются в день, неделю или месяц, соответствующие их этикетке. Ежемесячные носители обычно заново не используются и откладываются в архив. Таким образом, по сравнению с простой ротацией в архиве содержатся только ежемесячные копии плюс последние еженедельные и ежедневные копии.

Недостаток данной схемы состоит  в том, что в архиве находятся  только имевшиеся на конец месяца данные. Как и при схеме простой  ротации, ежедневные копии подвергаются значительному износу, в то время как нагрузка на еженедельные копии сравнительно невелика.

• Схема «Ханойская башня» (Tower Of Hanoi) получила свое название от древней китайской игры, в которой используется рекурсивный метод. В этой игре, вы перемещаете стопку дисков с одного колышка на другой, и маленький диск может быть помещен только на диск большего размера. Как и эта игра, многочисленные комплекты носителей сменяются в последовательности добавочного и полного резервирования. Здесь, для увеличения безопасности используется больше комплектов носителей, чем в GFS.

Схема построена на применении нескольких наборов носителей, их количество не регламентируется, хотя обычно ограничивается пятью-шестью. Каждый набор предназначен для недельного копирования, как в схеме простой ротации, но без изъятия полных копий. Т.е., отдельный набор включает носитель с полной недельной копией и носители с ежедневными инкрементальными (дифференциальными) копиями.

Таким образом, каждый следующий по порядку набор используется в два раза реже, чем предыдущий – набор N1 перезаписывается каждые две недели, набор N2 — каждые четыре недели, и т. д. Специфической проблемой схемы «Ханойская башня» является ее излишняя сложность.

• Схема «10 наборов» , как и следует из названия, рассчитана на использование 10 наборов носителей. Период из 40 недель делится на десять циклов. В течение цикла за каждым набором закреплен один день недели.

По прошествии четырехнедельного  цикла осуществляется сдвиг номера набора. Иными словами, если в первом цикле за понедельник отвечал набор N1, а за вторник — N2, то во втором цикле за понедельник отвечает набор N2, а за вторник — N3. Такая схема позволяет равномерно распределить нагрузку и, как следствие, износ между всеми носителями.

2. Аппаратные средства резервного копирования

 

Существует несколько вариантов  хранения резервной копии:

• Лента стримера — запись резервных данных на магнитную ленту стримера;
• «Облачный» бэкап» — запись резервных данных по «облачной» технологии через онлайн-службы специальных провайдеров;
• DVD или CD — запись резервных данных на компактные диски;
• HDD — запись резервных данных на жёсткий диск компьютера;
• LAN — запись резервных данных на любую машину внутри локальной сети;
• FTP — запись резервных данных на FTP-серверы;
• USB — запись резервных данных на любое USB-совместимое устройство (такое, как флэш-карта или внешний жёсткий диск);
• ZIP, JAZ, MO — резервное копирование на дискеты ZIP, JAZ, MO.

 

Стример (от англ. streamer), также ленточный накопитель — запоминающее устройство на принципе магнитной записи на ленточном носителе, с последовательным доступом к данным, по принципу действия аналогичен бытовому магнитофону.

Основное назначение: запись и воспроизведение  информации, архивация и резервное копирование данных.

Технология хранения данных на магнитной  ленте в ходе развития вычислительной техники претерпела значительные изменения, и в разные периоды характеризовалась различными потребительскими свойствами. Использование современных стримеров имеет следующие отличительные черты.

К сожалению, несмотря на существенное превосходство над жесткими дисками  в области надежности, ленточные системы имеют ряд недостатков в эксплуатации. Несмотря на существенный технологический прогресс в этой области, скорость чтения/записи, а также скорость позиционирования (поиска нужной информации) по-прежнему остается крайне неудовлетворительной. При значительных объемах сохраняемой информации подобная ситуация порождает ряд проблем, таких, как значительное время копирования информации, а, следовательно, и высокая загруженность пропускных каналов локальных сетей и, что самое главное, значительное время восстановления информации.

Наиболее важный показатель системы  резервного копирования данных - это  максимально допустимое время простоя  системы из-за сбоя работы первичных носителей информации (в общем случае это время равно времени восстановления резервной копии системы). Это время определяется стоимостью одного часа простоя данной информационной системы. Реальное же время простоя определяется, в первую очередь, объемом восстанавливаемой информации, а также характеристиками устройства резервного копирования/восстановления данных. В зависимости от масштаба предприятия возможно применение одного из следующих решений:

• Единичный ленточный привод

Для небольших (до 20 компьютеров) офисов наиболее подходящим будет применение одного ленточного привода. Такие устройства характеризуются относительно небольшими скоростными и емкостными характеристиками (вместительность одного картриджа от 40 до 160 Гб, в зависимости от длины ленты и степени сжатия информации при копировании) и невысокой стоимостью. Скорость чтения/записи таких устройств находится в пределах 6-12 Мб/с. Недостатком таких устройств является необходимость вручную заменять картриджи по мере их заполнения.

• Ленточные библиотеки

Для средних предприятий (до 100 компьютеров  в сети) существуют автоматические ленточные библиотеки, способные вмещать до 10 картриджей одновременно. Такая библиотека самостоятельно выбирает необходимый картридж и вставляет его в ленточный привод для дальнейшей работы. Чтение/запись информации производится только с одного картриджа одновременно со скоростью от 21 до 43 Гб/час. Общая емкость загруженной библиотеки составляет до 1.6 Тб данных.