Обзор программ резервного копирования. Резервное копирование. Теория и практика. Краткое изложение. Инкрементальное резервное копирование

От природных и техногенных катастроф, действий злоумышленников. Эти технологии активно используются в ИТ-инфраструктурах организаций самых разных отраслей и масштабов.

Классификация резервного копирования

По полноте сохраняемой информации

  • Полное резервирование (Full backup) - создание резервного архива всех системных файлов, обычно включающего состояние системы, реестр и другую информацию, необходимую для полного восстановления рабочих станций. То есть резервируются не только файлы, но и вся информация, необходимая для работы системы.
  • Добавочное резервирование (Incremental backup) - создание резервного архива из всех файлов, которые были модифицированы после предыдущего полного или добавочного резервирования.
  • Разностное резервирование (Differential backup) - создание резервного архива из всех файлов, которые были изменены после предыдущего полного резервирования.
  • Выборочное резервирование (Selective backup) - создание резервного архива только из отобранных файлов.

По способу доступа к носителю

  • Оперативное резервирование (Online backup) - создание резервного архива на постоянно подключенном (напрямую или через сеть) носителе.
  • Автономное резервирование (Offline backup) - хранение резервной копии на съёмном носителе, кассете или картридже, который перед использованием следует установить в привод.

Правила работы с системами резервного копирования

При использовании любой технологии резервного копирования следует придерживаться некоторых фундаментальных правил, соблюдение которых обеспечит максимальную сохранность данных в случае возникновения непредвиденных ситуаций.

Дифференциальное резервное копирование

Если вы это сделаете, вы, вероятно, будете использовать его только один раз в год. Для большинства пользователей резервное копирование обычно доступных файлов является наиболее важным аспектом защиты данных, а не резервным копированием эзотерических системных файлов. Таким образом, вы можете подумать над тем, какие файлы являются наиболее важными для вас, прежде чем завершить свой первый набор резервных копий. Кроме того, поскольку наборы резервных копий могут занять некоторое время, вы должны сначала защитить свои самые важные файлы.

  • Предварительное планирование. В процессе планирования должны учитываться все компоненты инфраструктуры резервного копирования, а все приложения, сервера и тенденции увеличения ёмкости первичных хранилищ данных не должны оставаться без внимания.
  • Установление жизненного цикла и календаря операций. Все задания, связанные с резервным копированием, должны быть задокументированы и выполняться согласно расписанию. Ниже приведён список задач, выполнять которые необходимо ежедневно:
    • мониторинг заданий;
    • отчёты о сбоях и успешном выполнении;
    • анализ и разрешение проблем;
    • манипуляции с лентами и управление библиотекой;
    • составление расписания выполнения заданий.
  • Ежедневный обзор логов процесса резервного копирования. Поскольку каждый сбой в создании резервных копий может повлечь за собой множество затруднений, проверять ход процесса копирования нужно, по меньшей мере, каждый день.
  • Защита базы данных резервного копирования или каталога. Каждое приложение резервного копирования ведёт свою базу данных, потеря которой может означать утрату резервных копий.
  • Ежедневное определение временного окна резервного копирования. Если время выполнения заданий начинает выходить за пределы отведённого временного окна, это является признаком приближения к предельной ёмкости системы или наличия слабых звеньев в производительности. Своевременное обнаружение таких признаков может избавить от последующих более крупных сбоев системы.
  • Локализация и сохранение «внешних» систем и томов. Необходимо лично проверять соответствие резервных копий своим ожиданиям, в первую очередь полагаясь на сови наблюдения, а не на отчёты программ.
  • Максимально возможная централизация и автоматизация резервного копирования. Сведение множества задач по резервированию в одну значительно упрощает процесс создания копий.
  • Создание и поддержка открытых отчётов, отчётов об открытых проблемах. Наличие журнала нерешённых проблем может способствовать скорейшему их устранению, и, как следствие, оптимизации процесса резервного копирования.
  • Включение резервного копирования в процесс контроля изменений системы.
  • Консультации с вендорами. Следует убеждаться, что внедрённая система полностью соответствует ожиданиям организации.

Технологии резервного копирования

Безопасность

Как правило, резервное копирование происходит автоматически. Для доступа к данным обычно требуются повышенные привилегии. Так что процесс, обеспечивающий резервное копирование, запускается из-под учетной записи с повышенными привилегиями - вот тут-то и закрадывается определенный риск. Читать статью

Представьте, что ваш дом горит, и у вас есть только одна минута, чтобы сохранить все, что вы можете, - какие файлы вы сэкономите в первую очередь? Сентиментальный: это любые файлы, которые содержат сентиментальное значение - фотографии ваших детей, домашние видео, журналы, творческие проекты и т.д. для большинства пользователей это типы файлов, которые имеют наибольший приоритет, но это может быть не так вы. Сентиментальные файлы незаменимы. Вы не можете вернуться вовремя, чтобы взять домашние видео с первых шагов вашего сына или дочери.

Практические: это файлы, которые содержат практическую ценность - налоговые декларации, банковскую информацию, детали бюджета и т.д. эти файлы нужны вам, чтобы помочь вам в повседневной жизни. Потеря их создаст серьезную головную боль и может усложнить ваше финансовое благополучие, но вы можете оправиться от потери.

АЛЕКСЕЙ БЕРЕЖНОЙ, системный администратор. Главные направления деятельности: виртуализация и гетерогенные сети. Еще одно увлечение помимо написания статей – популяризация бесплатного ПО

Резервное копирование
Теория и практика. Краткое изложение

Чтобы организовать систему резервного копирования наиболее эффективно, нужно выстроить настоящую стратегию сохранения и восстановления информации

Технологии резервного копирования

Вы можете очень хорошо полагаться на многие из этих файлов для своего дохода, а это означает, что они имеют фактическую финансовую стоимость. Развлечения: развлекательные файлы включают фильмы, музыку, подкасты и т.д. это файлы, которые вы используете просто для развлечения. Потеря этих типов файлов обычно является временной, поскольку они существуют независимо от вашего компьютера. Возможно, вам придется выкупить файл, но он может быть заменен.

Вы никогда не сознательно открываете и используете эти файлы. Если вы создадите резервную копию этих файлов и сбои компьютера, вы можете восстановить операционную систему и установленные приложения со всеми настройками. Таким образом, вы не переустанавливаете все свои приложения один за другим. Однако восстановление этих файлов может быть сложным и сложным, поэтому резервное копирование их обычно рекомендуется только для продвинутых пользователей.

Резервное копирование (или, как его еще называют, бэкап – от английского слова «backup») является важным процессом в жизни любой ИТ-структуры. Это парашют для спасения в случае непредвиденной катастрофы. В то же время резервное копирование используется для создания своего рода исторического архива бизнес-деятельности компании на протяжении определенного периода ее жизни. Работать без бэкапа – все равно, что жить под открытым небом – погода может испортиться в любой момент, а спрятаться негде. Но как его правильно организовать, чтобы не потерять важных данных и не потратить на это фантастические суммы?

Программное обеспечение для резервного копирования данных: что мы тестировали, что мы нашли

Мы также выполнили резервное копирование на тот же внешний жесткий диск и использовали одни и те же данные с каждым резервным набором, который мы запускали. Важно отметить, что ваш компьютер имеет разные компоненты с различными спецификациями. У вас также есть разные данные с различным потенциалом сжатия. Таким образом, вы вряд ли будете иметь схожие скорости или скорости сжатия, как мы обнаружили. Из-за этого мы оценили наши результаты, чтобы отразить относительное сравнение программного обеспечения, выполняемого на одном компьютере с теми же данными.

Обычно в статьях на тему организации резервного копирования рассматриваются в основном технические решения, и лишь изредка уделяется внимание теории и методике организации сохранения данных.

В данной статье речь пойдет как раз об обратном: основное внимание уделено общим понятиям, а технические средства будут затронуты только в качестве примеров. Это позволит абстрагироваться от аппаратного и программного обеспечения и ответить на два главных вопроса: «Зачем мы это делаем?», «Можем ли мы это делать быстрее, дешевле и надежнее?».

Простота использования Резервное копирование данных - это то, что нужно делать всем с компьютером. Никто не должен быть исключен из защиты своих данных, поскольку им не хватает технического опыта. Таким образом, программное обеспечение резервного копирования, которое вы используете для домашнего компьютера, не должно обслуживать продвинутого пользователя. Он должен быть простым и интуитивно понятным для людей любого уровня опыта.

Мы признаем, что простота использования - это субъективно субъективное измерение. Ваша кривая обучения будет зависеть от вашего уровня опыта. Тем не менее, мы оценили и оценили простоту использования с точки зрения начинающего пользователя. Мы подсчитали количество шагов, которые были предприняты с каждым приложением, чтобы начать установку резервного копирования и восстановления. Мы оценили, насколько хорошо приложение было разработано и как интерфейс направляет пользователя с одного шага на другой.

Цели и задачи резервного копирования

В процессе организации резервного копирования ставятся две основные задачи: восстановление инфраструктуры при сбоях (Disaster Recovery) и ведение архива данных в целях последующего обеспечения доступа к информации за прошлые периоды.

Классическим примером резервной копии для Disaster Recovery является образ системной партиции сервера, созданный программой Acronis True Image.

Лучшее программное обеспечение для резервного копирования четко разработано для начинающего пользователя. Эти приложения не являются по своей сути хуже, чем более простые приложения. Они просто предназначены для пользователей с более высоким техническим уровнем опыта - тем, кто хочет иметь больше контроля, чем стандартный новичок.

Тем не менее, наш обзор посвящен новичку, поэтому эти продукты имеют более низкие оценки. Каждый файл в наборе резервных копий должен быть прочитан, обработан, сжат, зашифрован и записан на целевое устройство. Это самый важный фактор с производительностью программного обеспечения резервного копирования. Лучшее программное обеспечение для резервного копирования способно быстро обрабатывать данные, поэтому ресурсы вашего компьютера долгое время не запутываются.

Примером архива может выступить ежемесячная выгрузка баз данных из «1С», записанная на кассеты с последующим хранением в специально отведенном месте.

Есть несколько факторов, по которым отличают резервную копию для быстрого восстановления от архива:

  • Период хранения данных. У архивных копий он достаточно длительный. В некоторых случаях регламентируется не только требованиями бизнеса, но и законодательно. У копий для аварийного восстановления он сравнительно небольшой. Обычно создают одну или две (при повышенных требованиях к надежности) резервные копии для Disaster Recovery c максимальным интервалом в сутки-двое, после чего они перезаписываются свежими. В особо критичных случаях возможно и более частое обновление резервной копии для аварийного восстановления, например, раз в несколько часов.
  • Быстрота доступа к данным. Скорость доступа к длительно хранящемуся архиву в большинстве случаев не критична. Обычно необходимость «поднять данные за период» возникает в момент сверки документов, возврата к предыдущей версии и т.д., то есть не в аварийном режиме. Другое дело – аварийное восстановление, когда необходимые данные и работоспособность сервисов должны быть возвращены в кратчайшие сроки. В этом случае скорость доступа к резервной копии является крайне важным показателем.
  • Состав копируемой информации. В архивной копии обычно содержатся только пользовательские и бизнес-данные за указанный период. В копии, предназначенной для аварийного восстановления, помимо этих данных, содержатся либо образы систем, либо копии настроек операционной системы и прикладного программного обеспечения, а также другой информации, необходимой для восстановления.

Иногда возможно совмещение этих задач. Например, годовой набор ежемесячных полных «снимков» файлового сервера, плюс изменения, сделанные в течении недели. В качестве инструмента для создания такой резервной копии подойдет True Image.

Мы использовали несколько наборов резервных копий для определения средних скоростей. Мы запускали резервные копии с полным сжатием, и мы запускали наборы без сжатия. У некоторых наборов было шифрование, а в некоторых наборах их не было. После почти тридцати часов тестирования и после сбора данных мы смогли соответствующим образом сравнить скорость и качество программного обеспечения для резервного копирования данных. Продукты со степенью С были средними, а более высокие оценки были намного быстрее, а более низкие оценки были намного медленнее.

Самое главное – четко понимать, для чего делается резервирование. Приведу пример: вышел из строя критичный SQL-сервер по причине отказа дискового массива. На складе есть подходящее аппаратное обеспечение, поэтому решение проблемы состояло только в восстановлении программного обеспечения и данных. Руководство компании обращается с понятным вопросом: «Когда заработает?» – и неприятно удивляется, узнав, что на восстановление уйдет целых четыре часа. Дело в том, что на протяжении всего срока службы сервера регулярно осуществлялось резервное копирование исключительно баз данных без учета необходимости восстановить сам сервер со всеми настройками, включая программное обеспечение самой СУБД. Попросту говоря, наши герои сохраняли только базы данных, а про систему забыли.

Скорость восстановления Скорость восстановления очень похожа на скорость резервного копирования, но наоборот. Программное обеспечение должно преобразовывать обработанные данные резервного копирования и записывать их на новое устройство. Этот процесс может включать декомпрессию и дешифрование. Как и в случае с процессом резервного копирования, вы должны ожидать значительного времени на восстановление больших объемов данных. Разница между самой быстрой скоростью и самой медленной скоростью была похожа на тесты скорости резервного копирования.

Приведу другой пример. Молодой специалист на протяжении всего периода своей работы создавал посредством программы ntbackup одну-единственную копию файлового сервера под управлением Windows Server 2003, включая данные и System State в общую папку другого компьютера. По причине дефицита дискового пространства эта копия постоянно перезаписывалась. Через некоторое время его попросили восстановить предыдущий вариант многостраничного отчета, который был поврежден при сохранении. Понятное дело, что, не имея архивной истории с выключенным Shadow Copy , он не смог выполнить этот запрос.

Он просто копирует данные с одного устройства на другое. Это означает, что вам нужно вручную перемещать файлы из места резервного копирования на компьютер, когда вам нужно их восстановить. Процесс не является сложным и не занимает много времени. Тем не менее, приложение по-прежнему получило неудачную оценку по этим критериям, поскольку оно фактически не связано с процессом восстановления.

Сайт стремится, по возможности, оценивать все продукты и услуги в практических тестах, которые максимально точно имитируют опыт типичного потребителя. Разработчики программного обеспечения не имели никакого влияния и не влияли на нашу методологию тестирования, и методология, предоставляемая ни одному из них, более подробно, чем доступно, читая наши обзоры. Результаты нашей оценки не были представлены компаниям до публикации.

На заметку

Shadow Copy , дословно – «теневая копия». Обеспечивает создание мгновенных копий файловой системы таким образом, что дальнейшие изменения оригинала никак не оказывают на них влияния. С помощью данной функции возможно создавать несколько скрытых копий файла за определенный период времени, а также на лету резервные копии файлов, открытых для записи. За работу Shadow Copy отвечает служба Volume Copy Shadow Service.

Поскольку каждый компьютер и система отличаются друг от друга, найдите компанию, которая обеспечит тщательную и быструю помощь и поддержку. Вы также захотите использовать свои программы, чтобы избавить вас от переустановки, и вы, вероятно, захотите сохранить многие свои настройки. Лучшее программное обеспечение даст вам различные уровни избирательности, чтобы облегчить переход, например, возможность выбирать типы или размеры файлов, которые вы хотите перенести.

Вы можете искать переход от старого к новому компьютеру или для перехода с одной операционной системы на новую. Различное программное обеспечение также предлагает различные виды миграции. Встроенная миграция полностью интегрирует ваши старые и новые системы, а виртуализация переносит вашу старую систему на отдельную виртуальную машину, которую вы используете вместе с новой системой. Некоторые инструменты передачи данных обрабатывают только определенные типы миграций, в то время как лучшие будут вписываться в любую ситуацию.

System State , дословно – «состояние системы». Копирование System State создает резервные копии критических компонентов операционных систем семейства Windows. Это позволяет восстановить инсталлированную ранее систему после разрушения. При копировании System State происходит сохранение реестра, загрузочных и других важных для системы файлов, в том числе для восстановления Active Directory, Certificate Service database, COM+Class Registration database, SYSVOL-директории. В ОС семейства UNIX непрямым аналогом копирования System State является сохранение содержимого каталогов /etc, /usr/local/etc и других необходимых для восстановления состояния системы файлов.

Дополнительные функции Хороший инструмент для переноса данных будет иметь простой в использовании интерфейс, который проведет вас через каждый шаг. Если по какой-то причине результат не является тем, что вы хотели, программное обеспечение должно иметь простой способ отменить миграцию. Когда вы переносите программы на новый компьютер, иногда приложения не работают из-за проблем совместимости. Если у вас есть такие программы, которые вы абсолютно должны иметь, вы будете искать программное обеспечение для миграции, которое поможет сохранить совместимость приложений.

Какой из этого следует вывод: нужно применять оба типа резервного копирования: и для аварийного восстановления, и для архивного хранения. При этом необходимо обязательно определить перечень копируемых ресурсов, время выполнения заданий, а также где, как и сколько времени будут храниться резервные копии.

При небольших объемах данных и не очень сложной ИТ-инфраструктуре можно попытаться совместить обе эти задачи в одной, например, делать ежедневное полное копирование всех дисковых разделов и баз данных. Но все же лучше различать две цели и подбирать под каждую из них правильное средство. Соответственно под каждую задачу используется свой инструмент, хотя есть и универсальные решения, как тот же пакет Acronis True Image или программа ntbackup

Программное обеспечение для обработки изображений: что мы тестировали, что мы узнали

Некоторые предлагают онлайн-форумы, где вы можете самостоятельно решать проблемы. Хотя процесс миграции можно выполнить вручную, инструменты для передачи данных могут сэкономить ваше время и головную боль при просеивании файлов и ключей продукта. Мы протестировали программное обеспечение для создания образов дисков, чтобы проверить, может ли он создать полезный образ целевого файла, папки или всего жесткого диска. Мы также оценили параметры виртуализации, чтобы увидеть, как легко было получать информацию с виртуальной машины и с нее, а также создавать виртуальный диск.

Понятно, что, определяя цели и задачи резервного копирования, а также решения для реализации, необходимо исходить из требований бизнеса.

При реализации задачи аварийного восстановления можно использовать разные стратегии.

В одних случаях необходимо прямое восстановление системы на «голое железо» (bare metal). Это можно выполнить, к примеру, с помощью программы Acronis True Image в комплекте с модулем Universal Restore. В этом случае конфигурацию сервера удается вернуть в строй за очень короткий срок. Например, раздел с операционной системой в 20 Гб вполне реально поднять из резервной копии за восемь минут (при условии, что архивная копия доступна по сети 1 Гб/с).

Лучшие программные пакеты в наших оценках - это те, которые хорошо работают, просты в использовании и имеют широкий выбор вариантов хранения. Ниже приведены выдержки, которые мы узнали из нашего тестирования. Лучшее программное обеспечение для клонирования диска предлагает дополнительные и дифференциальные параметры обновления, поэтому вы контролируете то, что точно получает изображение каждый раз, когда программное обеспечение выполняет резервное копирование. Хорошее программное обеспечение для обработки изображений также обеспечивает проверку резервных копий, которая проверяет, что каждая часть созданного вами образа файла или папки была настроена правильно и будет работать правильно, когда вам это нужно, например, когда компьютер сбой.

В другом варианте целесообразнее просто «вернуть» настройки на только что проинсталлированную систему, как, например, копирование в UNIX-подобных системах конфигурационных файлов из папки /etc и других (в Windows этому приблизительно соответствует копирование и восстановление System State). Конечно, при таком подходе сервер введется в работу не ранее, чем будет проинсталлирована операционная система и восстановлены необходимые установки, что займет гораздо более длительный срок. Но в любом случае решение, каким быть Disaster Recovery, проистекает из потребностей бизнеса и ресурсных ограничений.

Хотя компьютеры, как правило, надежны, как люди, они могут иметь плохой день и полностью сбой. Если ваш компьютер выйдет из строя, программное обеспечение для создания образов дисков может прийти на помощь, если вы ранее создали изображение. Как правило, эти среды облегчают совместное использование изображения или распространение его на другие компьютеры, если это необходимо. Если вы беспокоитесь о том, что кто-то просматривает или изменяет ваше изображение без вашего разрешения, вы можете выбрать программу, которая автоматически шифрует ваши данные и позволяет вам вводить на нее пароль.

Принципиальное отличие резервного копирования от систем избыточного резервирования

Это еще один интересный вопрос, который хотелось бы затронуть. Под системами избыточного резервирования оборудования подразумевается внесение некоторой избыточности в аппаратное обеспечение с целью сохранения работоспособности в случае внезапного выхода из строя одного из компонентов. Прекрасный пример в данном случае – RAID-массив (Redundant Array of Independent Disks). В случае отказа одного диска можно избежать потери информации и безопасно произвести замену, сохранив данные за счет специфичной организации самого дискового массива (подробнее о RAID читайте в ).

Мне доводилось слышать фразу: «У нас очень надежное оборудование, везде стоят RAID-массивы, поэтому резервные копии нам не нужны». Да, конечно, тот же самый RAID-массив убережет данные от разрушения при выходе из строя одного жесткого диска. Но вот от повреждения данных компьютерным вирусом или от неумелых действий пользователя это не спасет. Не спасет RAID и при крахе файловой системы в результате несанкционированной перезагрузки.

Кстати

Важность отличия резервного копирования от систем избыточного резервирования следует оценивать еще при составлении плана копирования данных, касается ли это организации или домашних компьютеров.

Спросите себя, зачем вы делаете копии. Если речь идет о резервном копировании, то подразумевается сохранение данных при случайном (умышленном) действии. Избыточное резервирование дает возможность сохранить данные, в том числе и резервные копии, при выходе оборудования из строя.

Сейчас на рынке появилось множество недорогих устройств, обеспечивающих надежное резервирование с помощью RAID-массивов или облачных технологий (например, Amazon S3). Рекомендуется использовать одновременно оба вида резервирования информации.

Андрей Васильев, генеральный директор компании Qnap Россия

Приведу один пример. Бывают случаи, когда события развиваются по следующему сценарию: при выходе диска из строя происходит восстановление данных за счет механизма избыточности, в частности, с помощью сохраненных контрольных сумм. При этом наблюдается значительное снижение быстродействия, сервер подвисает, управление практически потеряно. Системный администратор, не видя другого выхода, перезагружает сервер холодным перезапуском (попросту говоря, нажимает на «RESET»). В результате такой перегрузки «по живому» возникают ошибки файловой системы. Самое лучшее, чего можно ожидать в этом случае, – длительная работа программы проверки диска в целях восстановления целостности файловой системы. В худшем варианте придется попрощаться с файловой системой и озадачиться вопросом, откуда, как и в какие сроки можно восстановить данные и работоспособность сервера.

У вас не получится избежать резервного копирования и при наличии кластерной архитектуры. Отказоустойчивый кластер, по сути, сохраняет работоспособность вверенных ему сервисов при выходе из строя одного из серверов. В случае вышеперечисленных проблем, таких как, вирусная атака или повреждение данных из-за пресловутого «человеческого фактора», никакой кластер не спасет.

Единственное, что может выступить в качестве неполноценной замены резервного копирования для Disaster Recovery, – наличие зеркального резервного сервера с постоянным реплицированием данных с основного сервера на резервный (по принципу Primary  Standby). В этом случае при выходе из строя основного сервера его задачи будут подхвачены резервным, и даже не придется переносить данные. Но такая система является довольно дорогостоящей и трудоемкой при организации. Не забываем еще про необходимость постоянной репликации.

Становится понятно, что такое решение рентабельно только в случае критичных сервисов при наличии высоких требований к отказоустойчивости и минимальном времени восстановления. Как правило, такие схемы применяются в очень крупных организациях с высоким товарно-денежным оборотом. А неполноценной заменой резервному копированию эта схема является потому, что все равно при повреждении данных компьютерным вирусом, неумелыми действиями пользователя или некорректной работой приложения, могут быть затронуты данные и программное обеспечение на обоих серверах.

И уж, конечно, никакая система избыточного резервирования не решит задачу ведения архива данных в течение определенного периода.

Понятие «окно бэкапа»

Выполнение резервного копирования вызывает серьезную нагрузку на резервируемый сервер. Особенно это актуально для дисковой подсистемы и сетевых соединений. В некоторых случаях, когда процесс копирования имеет достаточно высокий приоритет, это может привести к недоступности тех или иных сервисов. Кроме этого, копирование данных в момент внесения изменений связано со значительными трудностями. Конечно, есть технические средства, позволяющие избежать проблем при сохранении целостности данных и в этом случае, но по возможности такого копирования на лету лучше избегать.

Выход при решении этих вышеописанных проблем напрашивается сам собой: перенести запуск процесса создания копий на неактивный период времени, когда взаимное влияние резервного копирования и других работающих систем будет минимально. Этот временной период называется «окно бэкапа». Например, для организации, работающей по формуле 8х5 (пять восьмичасовых рабочих дней в неделю), таким «окном» обычно являются выходные дни и ночные часы.

Для систем, работающих по формуле 24х7 (всю неделю круглосуточно), в качестве такого периода используется время минимальной активности, когда нет высокой нагрузки на серверы.

Виды резервного копирования

Чтобы избежать излишних материальных затрат при организации резервного копирования, а также по возможности не выходить за рамки окна бэкапа, разработано несколько технологий backup, которые применяют в зависимости от конкретной ситуации.

Полное резервное копирование (или Full backup)

Является главным и основополагающим методом создания резервных копий, при котором выбранный массив данных копируется целиком. Это наиболее полный и надежный вид резервного копирования, хотя и самый затратный. В случае необходимости сохранить несколько копий данных общий хранимый объем будет увеличиваться пропорционально их количеству. Для предотвращения подобного расточительства используют алгоритмы сжатия, а также сочетание этого метода с другими видами резервного копирования: инкрементным или дифференциальным. И, конечно, полное резервное копирование незаменимо в случае, когда нужно подготовить резервную копию для быстрого восстановления системы с нуля.

Инкрементное копирование

В отличие от полного резервного копирования в этом случае копируются не все данные (файлы, сектора и т.д.), а только те, что были изменены с момента последнего копирования. Для выяснения времени копирования могут применяться различные методы, например, в системах под управлением операционных систем семейства Windows используется соответствующий атрибут файла (архивный бит), который устанавливается, когда файл был изменен, и сбрасывается программой резервного копирования. В других системах может использоваться дата изменения файла. Понятно, что схема с применением данного вида резервного копирования будет неполноценной, если время от времени не проводить полное резервное копирование. При полном восстановлении системы нужно провести восстановление из последней копии, созданной Full backup, а потом поочередно «накатить» данные из инкрементных копий в порядке их создания.

Для чего используется этот вид копирования? В случае создания архивных копий он необходим, чтобы сократить расходуемые объемы на устройствах хранения информации (например, сократить число используемых ленточных носителей). Также это позволит минимизировать время выполнения заданий резервного копирования, что может быть крайне важно в условиях, когда приходится работать в плотном графике 24х7 или прокачивать большие объемы информации.

У инкрементного копирования есть один нюанс, который нужно знать. Поэтапное восстановление возвращает и нужные удаленные файлы за период восстановления. Приведу пример. Допустим, по выходным дням выполняется полное копирование, а по будням инкрементное. Пользователь в понедельник создал файл, во вторник его изменил, в среду переименовал, в четверг удалил. Так вот при последовательном поэтапном восстановлении данных за недельный период мы получим два файла: со старым именем за вторник до переименования, и с новым именем, созданным в среду. Это произошло потому, что в разных инкрементных копиях хранились разные версии одного и того же файла, и в итоге будут восстановлены все варианты. Поэтому при последовательном восстановлении данных из архива «как есть» имеет смысл резервировать больше дискового пространства, чтобы смогли поместиться в том числе и удаленные файлы.

Дифференциальное резервное копирование

Отличается от инкрементного тем, что копируются данные с последнего момента выполнения Full backup. Данные при этом помещаются в архив «нарастающим итогом». В системах семейства Windows этот эффект достигается тем, что архивный бит при дифференциальном копировании не сбрасывается, поэтому измененные данные попадают в архивную копию, пока полное копирование не обнулит архивные биты.

В силу того, что каждая новая копия, созданная таким образом, содержит данные из предыдущей, это более удобно для полного восстановления данных на момент аварии. Для этого нужны только две копии: полная и последняя из дифференциальных, поэтому вернуть к жизни данные можно гораздо быстрее, чем поэтапно накатывать все инкременты. К тому же этот вид копирования избавлен от вышеперечисленных особенностей инкрементного, когда при полном восстановлении старые файлы, подобно птице Феникс, возрождаются из пепла. Возникает меньше путаницы.

Но дифференциальное копирование значительно проигрывает инкрементному в экономии требуемого пространства. Так как в каждой новой копии хранятся данные из предыдущих, суммарный объем зарезервированных данных может быть сопоставим с полным копированием. И, конечно, при планировании расписания (и расчетах, поместится ли процесс бэкапа во временное «окно») нужно учитывать время на создание последней, самой «толстой», дифференциальной копии.

Топология резервного копирования

Рассмотрим какие бывают схемы резервного копирования.

Децентрализованная схема

Ядром этой схемы является некий общий сетевой ресурс (см. рис. 1). Например, общая папка или FTP-сервер. Необходим и набор программ для резервного копирования, время от времени выгружающих информацию с серверов и рабочих станций, а также других объектов сети (например, конфигурационные файлы с маршрутизаторов) на этот ресурс. Данные программы установлены на каждом сервере и работают независимо друг от друга. Несомненным плюсом является простота реализации этой схемы и ее дешевизна. В качестве программ копирования подойдут штатные средства, встроенные в операционную систему, или программное обеспечение, такое как СУБД. Например, это может быть программа ntbackup для семейства Windows, программа tar для UNIX-like операционных систем или набор скриптов, содержащих встроенные команды SQL-сервера для выгрузки баз данных в файлы резервных копий. Еще одним плюсом является возможность использования различных программ и систем, лишь бы все они могли получить доступ к целевому ресурсу для хранения резервных копий.


Минусом является неповоротливость этой схемы. Так как программы установлены независимо друг от друга, то и настраивать приходится каждую по отдельности. Довольно тяжело учитывать особенности расписания и распределять временные интервалы, чтобы избежать конкуренции за целевой ресурс. Мониторинг также затруднен, процесс копирования с каждого сервера приходится отслеживать отдельно от других, что в свою очередь может привести к высоким трудозатратам.

Поэтому данная схема применяется в небольших сетях, а также в ситуации, когда невозможно организовать централизованную схему резервного копирования имеющимися средствами. Более подробное описание этой схемы и практическую организацию можно найти в .

Централизованное резервное копирование

В отличие от предыдущей схемы в этом случае используется четкая иерархическая модель, работающая по принципу «клиент-сервер». В классическом варианте на каждый компьютер устанавливаются специальные программы-агенты, а на центральный сервер – серверный модуль программного пакета. Эти системы также имеют специализированную консоль управления серверной частью. Схема управления выглядит следующим образом: с консоли создаем задания для копирования, восстановления, сбора информации о системе, диагностики и так далее, а сервер дает агентам необходимые инструкции для выполнения указанных операций.

Именно по такому принципу работает большинство популярных систем резервного копирования, таких как Symantec Backup Exec, CA Bright Store ARCServe Backup, Bacula и другие (см. рис. 2).


Помимо различных агентов для большинства операционных систем существуют разработки для резервного копирования популярных баз данных и корпоративных систем, например, для MS SQL Server, MS Exchange, Oracle Database и так далее.

Для совсем небольших компаний в некоторых случаях можно попробовать упрощенный вариант централизованной схемы резервного копирования без применения программ-агентов (см. рис. 3). Также эта схема может быть задействована, если не реализован специальный агент для используемого ПО резервного копирования. Вместо этого серверный модуль будет использовать уже существующие службы и сервисы. Например, «выгребать» данные из скрытых общих папок на Windows-серверах или копировать файлы по протоколу SSH c серверов под управлением UNIX-систем. Данная схема имеет весьма существенные ограничения, связанные с проблемами сохранения файлов, открытых для записи. В результате подобных действий открытые файлы будут либо пропущены и не попадут в резервную копию, либо скопированы с ошибками. Существуют различные методы обхода данной проблемы, например, повторный запуск задания с целью скопировать только ранее открытые файлы, но нет ни одного надежного. Поэтому такая схема подходит для применения только в определенных ситуациях. Например, в небольших организациях, работающих в режиме 5х8, с дисциплинированными сотрудниками, которые сохраняют изменения и закрывают файлы перед уходом домой. Для организации такой усеченной централизованной схемы, работающей исключительно в среде Windows, неплохо подходит ntbackup. При необходимости использовать подобную схему в гетерогенных средах или исключительно среди UNIX-компьютеров я рекомендую посмотреть в сторону Backup PC (см. ).

Рисунок 4. Смешанная схема резервного копирования

Что такое off-site?

В нашем неспокойном изменчивом мире могут произойти события, способные вызвать неприятные последствия для ИТ-инфраструктуры и бизнеса в целом. Например, пожар в здании. Или прорыв батареи центрального отопления в серверной комнате. Или банальная кража техники и комплектующих. Одним из методов избежать потери информации в таких ситуациях является хранение резервных копий в месте, удаленном от основного расположения серверного оборудования. При этом необходимо предусмотреть быстрый способ доступа к данным, необходимым для восстановления. Описываемый метод называется off-site (проще говоря, хранение копий за территорией предприятия). В основном используются два метода организации этого процесса.

Запись данных на съемные носители и их физическое перемещение. В этом случае необходимо позаботиться о средствах быстрой доставки носителей обратно в случае сбоя. Например, хранить их в соседнем здании. Плюсом такого метода является возможность организовать этот процесс без каких-либо затруднений. Минусом являются сложность возврата носителей и сама необходимость передачи информации на хранение, а также риск повредить носители при перевозке.

Копирование данных в другое расположение по сетевому каналу. Например, с использованием VPN-туннеля через Интернет . Плюсом в этом случае является то, что нет нужды везти куда-то носители с информацией, минусом – необходимость использования достаточного широкого канала (как правило, это весьма недешево) и защиты передаваемых данных (например, с помощью того же VPN). Возникающие сложности передачи больших объемов данных можно значительно снизить, используя алгоритмы сжатия или технологию дедупликации .

Отдельно стоит сказать о мерах безопасности при организации хранения данных. В первую очередь необходимо позаботиться о том, чтобы носители с данными находились в охраняемом помещении, и о мерах, препятствующих прочтению данных посторонними лицами. Например, использовать систему шифрования, заключить договора о неразглашении и так далее. Если задействованы съемные носители, данные на них должны быть также зашифрованы. Используемая система маркировки при этом не должна помогать злоумышленнику в анализе данных. Необходимо применять безликую номерную схему маркировки носителей названий передаваемых файлов. При передаче данных по сети необходимо (как уже писалось выше) использовать безопасные методы передачи данных, например, VPN-туннель.

Мы разобрали основные моменты при организации резервного копирования. В следующей части будут рассмотрены методические рекомендации и приведены практические примеры для создания эффективной системы резервного копирования.

  1. Описание резервного копирования в системе Windows, в том числе System State – http://www.datamills.com/Tutorials/systemstate/tutorial.htm .
  2. Описание Shadow Copy – http://ru.wikipedia.org/wiki/Shadow_Copy .
  3. Официальный сайт Acronis – http://www.acronis.ru/enterprise/products .
  4. Описание ntbackup – http://en.wikipedia.org/wiki/NTBackup .
  5. Бережной А. Оптимизируем работу MS SQL Server. //Системный администратор, №1, 2008 г. – С. 14-22 ().
  6. Бережной А. Организуем систему резервного копирования для малого и среднего офиса. //Системный администратор, №6, 2009 г. – С. 14-23 ().
  7. Маркелов А. Linux на страже Windows. Обзор и установка системы резервного копирования BackupPC. //Системный администратор, №9, 2004 г. – С. 2-6 ().
  8. Описание VPN – http://ru.wikipedia.org/wiki/VPN .
  9. Дедупликация данных – http://en.wikipedia.org/wiki/Data_deduplication .

Вконтакте