Термінологія резервного копіювання. Резервне копіювання: найефективніші методи для різних завдань Диференціальний інкрементальний бекап

Повні, інкрементні та диференціальні резервні копії

Acronis Backup & Recovery 11 надає можливість використання популярних схем резервного копіювання, таких як «дід-батько-син» та «Ханойська вежа», а також створення власних схем резервного копіювання. Усі схеми резервного копіювання будуються з урахуванням методів повного, інкрементного і диференціального резервного копіювання. Термін «схема» насправді означає алгоритм застосування цих методів у поєднанні з алгоритмом очищення архіву.

Порівняння методів резервного копіювання між собою немає сенсу, оскільки у схемі вони працюють у сукупності. Кожен метод повинен виконувати власну роль відповідно до своїх переваг. Грамотна схема резервного копіювання дозволяє використовувати переваги всіх методів, зменшуючи вплив їх недоліків. Наприклад, щотижневе створення диференціальних резервних копій полегшує очищення архіву, оскільки їх легко видаляти разом з набором щоденних інкрементних резервних копій, що від них зберігаються, протягом тижня.

Резервне копіювання за допомогою методів повного, інкрементного чи диференціального резервного копіювання створює резервну копію відповідного типу.

Повна резервна копія

У повній резервній копії зберігаються всі дані, вибрані для резервного копіювання. Повна резервна копія лежить в основі будь-якого архіву та формує базу для інкрементних та диференціальних резервних копій. Архів може містити кілька повних резервних копій або складатися лише з них. Повна резервна копія є самодостатньою: щоб відновити дані, доступ до будь-якої іншої резервної копії не потрібен.

Широко відомо, що повна резервна копія - найповільніша для створення та найшвидша для відновлення. За допомогою технологій Acronis відновленняз інкрементної резервної копії може виконуватися так само швидко, як із повної.

Повне резервне копіювання найбільше корисно в наступному випадку:

• потрібно відновити систему до вихідного стану,
• вихідний стан змінюється рідко, тому немає необхідності регулярного резервного копіювання.

Приклади: інтернет-кафе, школа або університетська лабораторія, в яких адміністратор часто скасовує зміни, зроблені студентами або гостями, але оновлює базову резервну копію рідко (тільки після встановлення оновлень програмного забезпечення). Час створення резервної копії в цьому випадку не вирішальний, а час відновлення буде мінімальним, якщо відновлювати систему з повної резервної копії. Щоб забезпечити додаткову надійність, адміністратор може мати кілька повних резервних копій.

Інкрементна резервна копія

В інкрементній резервній копії зберігаються зміни даних щодо до останнього резервного копіювання. Щоб відновити дані з інкрементної резервної копії, необхідний доступ до інших резервних копій того ж архіву.

Інкрементне резервне копіювання найбільше корисно в наступному випадку:

• потрібно відновити один із кількох збережених станів,

Широко відомо, що інкрементні резервні копії менш надійні, ніж повні, оскільки якщо пошкоджена одна копія в «ланцюжку», наступні копії вже не можна використовувати. Проте збереження кількох повних резервних копій не є оптимальним варіантом, якщо потрібно мати кілька попередніх версій даних, тому що надійність занадто великого архіву ще сумнівніша.

Приклад: резервне копіювання журналу транзакцій бази даних.

Диференційна резервна копія

У диференціальній резервній копії зберігаються зміни даних стосовно останньому повному резервному копіюванню. Щоб відновити дані з диференціальної резервної копії, потрібний доступ до повної резервної копії. Диференційне резервне копіювання найкорисніше в наступному випадку:

• необхідно зберегти лише останній стан даних,
• зміни даних щодо невеликі порівняно із загальним розміром даних.

Зазвичай вважається, що «диференціальні резервні копії довше створюються та швидше відновлюються, а інкрементні швидше створюються та повільніше відновлюються». Насправді не існує фізичної різниці між інкрементною резервною копією, що додається до повної, і диференціальної копією, що додається до тієї ж повної резервної копії, на той самий момент часу. Згадана вище різниця передбачає, що диференційна резервна копія створена після (або замість) створення кількох інкрементних копій.

Інкрементна або диференційна резервна копія, створена після дефрагментації диска, може мати значно більший обсяг, ніж зазвичай, тому що в процесі дефрагментації змінюється розташування файлів на диску і резервна копія відображає ці зміни. Після дефрагментації диска рекомендується створювати повну резервну копію.

У наступній таблиці вказані загальновизнані переваги та недоліки кожного типу резервного копіювання. Насправді ці параметри залежать від багатьох факторів, таких як обсяг, швидкість і характер зміни даних, їх природа, фізичні характеристики пристроїв, встановлені параметри резервного копіювання та відновлення. Найкращим учителем у виборі оптимальної схеми резервного копіювання є досвід.

При додатковому («інкрементному») резервному копіюванні відбувається копіювання лише тих файлів, які були змінені з того часу, як востаннє виконувалося повне або додаткове резервне копіювання. Наступне інкрементне резервне копіювання додає лише файли, які були змінені з попереднього. В середньому, інкрементне резервне копіювання займає менше часу, оскільки копіюється менше файлів. Проте, процес відновлення даних займає більше часу, оскільки мають бути відновлені дані останнього повного резервного копіювання плюс дані всіх подальших інкрементних резервних копій. При цьому, на відміну від диференціального копіювання, нові або нові файли, що змінилися, не замінюють старі, а додаються на носій незалежно.

Клонування

Клонування дозволяє скопіювати цілий розділ або носій (пристрій) з усіма файлами та директоріями в інший розділ або інший носій. Якщо розділ є завантажувальним, то клонований розділ також буде завантажувальним.

Резервне копіювання у вигляді образу

Образ – точна копія всього розділу або носія (пристрою), що зберігається в одному файлі.

Резервне копіювання в режимі реального часу

Резервне копіювання в режимі реального часу дозволяє створювати копії файлів, директорій та томів, не перериваючи роботу, без перезавантаження комп'ютера.

Схеми ротації.

Зміна робочого набору носіїв у процесі копіювання називається їхньою ротацією. Для резервного копіювання дуже важливим питанням є вибір схеми ротації носіїв (наприклад, магнітних стрічок).

Одноразове копіювання найпростіша схема, яка не передбачає ротації носіїв. Усі операції проводяться вручну. Перед копіюванням адміністратор задає час початку резервного копіювання, перераховує файлові системи чи каталоги, які потрібно копіювати. Цю інформацію можна зберегти у базі даних, щоб її можна було використовувати знову. При одноразовому копіюванні найчастіше застосовується повне копіювання.

Проста ротація Проста ротація передбачає, що набір стрічок використовується циклічно. Наприклад, цикл ротації може становити тиждень, тоді окремий носій виділяється певного робочого дня тижня. Недолік цієї схеми - вона дуже підходить для ведення архіву, оскільки кількість носіїв в архіві швидко збільшується. Крім того, інкрементальний/диференціальний запис проводиться на ті самі носії, що веде до їх значного зносу і, як наслідок, збільшує ймовірність відмови.

«Діду, батьку, сину» Ця схемамає ієрархічну структуру та передбачає використання комплекту з трьох наборів носіїв. Щотижня робиться повна копія дисків комп'ютера ( «батько»), щодня ж проводиться інкрементальне (або диференціальне) копіювання ( «син»). Додатково раз на місяць проводиться ще одне повне копіювання ( «дід»). Склад щоденного та щотижневого набору постійний. Таким чином, порівняно з простою ротацією в архіві містяться лише щомісячні копії плюс останні щотижневі та щоденні копії. Недолік цієї схеми у тому, що у архів потрапляють лише дані, що були наприкінці місяця, і навіть знос носіїв.

«Ханойська вежа» Схема покликана усунути деякі з недоліків схеми простої ротації та ротації «Дід, батько, син». Схема побудована на застосуванні кількох наборів носіїв. Кожен набір призначений для тижневого копіювання як у схемі простої ротації, але без вилучення повних копій. Іншими словами, окремий набір включає носій з повною тижневою копією та носії з щоденними інкрементальними (диференціальними) копіями. Специфічна проблема схеми «ханойська вежа» - її вища складність, ніж в інших схем.

"10 наборів" Дана схема розрахована на десять наборів носіїв. Період із сорока тижнів ділиться на десять циклів. Протягом циклу за кожним набором закріплено один день тижня. Після чотиритижневого циклу номер набору зсувається на один день. Іншими словами, якщо у першому циклі за понеділок відповідав набір номер 1, а за вівторок - номер 2, то у другому циклі за понеділок відповідає набір номер 2, а за вівторок - номер 3. Така схема дозволяє рівномірно розподілити навантаження, а отже, і знос між усіма носіями.

Схеми «Ханойська вежа» та «10 наборів» використовуються нечасто, оскільки багато систем резервного копіювання їх не підтримують.

Зберігання резервної копії

1. Стрічка стримеру - запис резервних даних на магнітну стрічку стримеру;

2. «Хмарний» бекап» - запис резервних даних за «хмарною» технологією через онлайн-служби спеціальних провайдерів;

3. DVD чи CD - запис резервних даних на компактні диски;

4. HDD – запис резервних даних на жорсткий дисккомп'ютера;

5. LAN - запис резервних даних на будь-яку машину всередині локальної мережі;

6. FTP – запис резервних даних на FTP-сервери;

7. USB - запис резервних даних на будь-який USB-сумісний пристрій (такий, як флеш-карта або зовнішній жорсткий диск);

8. ZIP, JAZ, MO – резервне копіювання на дискети ZIP, JAZ, MO.

На відміну від повного резервного копіювання, у цьому випадку копіюються не всі дані (файли, сектори тощо), а лише ті, що були змінені з моменту останнього копіювання. Для з'ясування часу копіювання можуть застосовуватися різні методи, наприклад, у системах під керуванням операційних систем сімейства Windows використовується відповідний атрибут файлу (архівний біт), який встановлюється, коли файл було змінено, та скидається програмою резервного копіювання. В інших системах можна використовувати дату зміни файлу. Відомо, що схема із застосуванням цього виду резервного копіювання буде неповноцінною, якщо іноді проводити повне резервне копіювання. При повному відновленні системи потрібно провести відновлення з останньої копії, створеної Full backup, а потім відновити дані з інкрементних копій в порядку їх створення. Цей видвикористовується для того, щоб у разі створення архівних копій скоротити об'єми, що витрачаються, на пристроях зберігання інформації (наприклад, скоротити кількість використовуваних стрічкових носіїв). Також це дозволить мінімізувати час виконання завдань резервного копіювання, що може бути вкрай важливо в умовах, коли машина працює постійно або прокачувати великі обсяги інформації. Інкрементне копіювання має один нюанс: поетапне відновлення повертає і потрібні видалені файлиза період відновлення. Наприклад: припустимо, у вихідні дні виконується повне копіювання, а по буднях інкрементне. Користувач у понеділок створив файл, у вівторок його змінив, у середу перейменував, у четвер видалив. Так от при послідовному поетапному відновленні даних за тижневий період ми отримаємо два файли: зі старим ім'ям за вівторок до перейменування, і з новим ім'ям, створеним у середу. Це сталося тому, що у різних інкрементних копіях зберігалися різні версіїодного і того ж файлу, і в результаті буде відновлено всі варіанти. Тому при послідовному відновленні даних з архіву "як є" має сенс резервувати більше дискового простору, щоб змогли поміститися навіть віддалені файли.

Переваги методу:

Ефективне використання носіїв - Оскільки зберігаються лише файли, змінені з моменту останнього повного або інкрементального резервного копіювання, резервні копії займають менше місця.

Найменший час резервного копіювання та відновлення - Інкрементальне резервне копіювання займає менше часу, ніж повне та диференціальне резервне копіювання.

Недолік методу:

Дані резервного копіювання зберігаються на кількох носіях - Оскільки резервні копії розташовані на кількох носіях, відновлення пристрою після аварії може тривати більше часу. Крім того, для ефективного відновлення працездатності системи носії мають оброблятись у правильному порядку.

Протягом багатьох років розроблялися різні технології резервного копіювання у спробі звести до мінімуму обсяг простору на диску, необхідного для зберігання резервних копій файлів, і зменшити обсяг трафіку, що проходить, необхідного для копіювання файлів на віддалені ресурси (комп'ютери, мережні диски та інші). У різноманітності методів резервного копіювання, запропонованих програмами, можна легко заплутатися, оскільки термінологія часто не зрозуміла з першого погляду і не описує особливості методів. Крім того, іноді, з першого погляду важко зрозуміти переваги та недоліки будь-якої технології. Ця стаття являє собою посібник, який дозволить вам розібратися в деяких термінах, що використовуються, а також в їх відмінностях, перевагах і недоліках.

Примітка: У цьому посібнику наводиться більшість основних використовуваних методів на сьогоднішній день. Розуміння їхньої галузі застосування, обмежень, особливостей, переваг і недоліків буде більш ніж достатньо, щоб спростити вибір відповідного для вас рішення для організації резервного копіювання на комп'ютері.

Загальні методи резервного копіювання

Інші методи та техніки резервного копіювання

1. Повна резервна копія

Це саме те, як це звучить. Це повна копія всіх даних, які користувач вибирає під час налаштування завдання резервного копіювання. Зазвичай скопійовані файли розміщуються в одному архівному файлі та стискаються, щоб зменшити розмір підсумкової резервної копії. Щоразу, коли створюється повна резервна копія, всі файли копіюються з джерела в архів. У цьому вся підході є одна істотна проблема. Незважаючи на те, що ви змінили або додали лише кілька файлів, кожен запуск завдання резервного копіювання буде призводити до повного копіюванняфайлів, що в кінцевому підсумку буде позначатися не тільки на тривалості виконання операції, але і на дисковому просторі, адже кожна копія буде містити масу файлів, що дублюються, які не відрізняються від копії до копії. Ви, звичайно, можете видаляти старі копії для звільнення місця, але часу все одно буде витрачено багато. Крім того, якщо йдеться про зберігання бекапів на віддалених ресурсах, то, крім часу, так само повна копія позначиться на трафіку, що протікає.

Набагато кращою ідеєю було б зробити повну копію даних один раз, а потім лише додавати чи змінювати окремі файли на регулярній основі. Існує кілька методів, які реалізують цю ідею, і описані нижче.

Переваги та недоліки створення повних резервних копій

• Швидке відновлення всіх файлів- Коли необхідно відновити повну копію файлів, то найлегше це зробити з одним архівним файлом
• Повні резервні копії займають багато місця та забирають багато часу- Повні копії не дуже підходять для регулярного резервного копіювання, наприклад, щогодинного або щоденного копіювання.

Після створення архіву з повною резервною копією використання диференціального резервного копіювання допомагає зменшити розмір наступних копій, роблячи їх на основі диференціального порівняння вихідних файлів з файлами з останньої резервної копії. Усі додані або змінені файли копіюються в окремий архів поруч із повною копією. Важливо розуміти, що диференціальні резервні копії є накопичувальними. Кожне диференціальне резервне копіювання зберігає в бекапі все, що відрізняється з останнього повного копіювання, навіть якщо ці файли вже були включені до попередньої диференціальної копії. Тим не менш, навіть з цим обмеженням, диференціальні бекапи створюються набагато швидше і займають менше місця, ніж при використанні повного резервного копіювання. Тому цей метод добре підходить для щоденних або частіших регулярних завдань резервного копіювання.

Переваги та недоліки диференціального резервного копіювання

• Швидке відновлення порівняно з іншими методами- Для повного відновлення всіх файлів із резервної копії, вам потрібні лише два архіви: архів з повною копією та останній диференціальний бекап.
• Диференціальні бекапи займають більше місця порівняно з аналогами- Підхід, що використовується, дозволяє більш ефективно використовувати місце на диску і створювати резервні копії швидше, ніж при створенні повної резервної копії, але все ж таки даний метод все ще містить надлишкові дані.
• Кожен наступний диференціальний бекап значно зростає- Так як файли порівнюються тільки з повною резервною копією, то рано чи пізно диференціальний бекап буде порівняти з повною копією. У такому разі необхідно робити заново повну копію файлів і починати процес заново (зазвичай виконується в автоматичному режимі).

Метод інкрементального резервного копіювання дуже схожий на диференціальне резервне копіювання, але має одну важливу відмінність - зберігає менше надлишкових даних у бекапах. Кожен інкрементальний бекап містить лише ті файли, які були створені або змінені з моменту останнього створення повної копії або останнього інкрементального бекапу. Такі резервні копії зберігають набагато менше надлишкових даних, порівняно з диференціальними бекапами, але все ж таки ефект наростаючого підсумку все ще присутній, так що інкрементальні копії можуть містити файли, які вже були в одній з інкрементальних копій, але згодом були змінені. Інкрементальні резервні копії особливо добре застосовувати для частого створення резервних копій, наприклад, щогодини.

Переваги та недоліки інкрементних резервних копій

• Інкрементальні резервні копії створюються швидше, ніж диференціальні- За рахунок обліку попередніх внесених змін, такі бекапи зберігають менше надмірної інформації і тому створюються набагато швидше.
• Інкрементальні бекапи менше диференціальних- За рахунок обліку тих самих попередніх змін, такі бекапи зберігають менше інформації
• Інкрементальних бекапів можна створити більше, ніж диференціальних- Так як бекапи зберігають менше надмірної інформації, то їх може бути набагато більше між повними копіями, ніж у випадку з диференціальними копіями.
• Відновлення інкрементальних копій відбувається довше, ніж у разі диференціальних- Для того, щоб відновити файли, необхідно витягти їх з повної копії, а потім послідовно застосувати всі наступні інкрементальні бекпапи.
• Підвищений ризик втрати інформації- Якщо одна з інкрементальних копій була пошкоджена або видалена, відновлення файлів з цієї копії буде неможливим, внаслідок чого будуть безповоротно втрачені зміни в файлах і додані файли. Проте відновити дані з інших інкрементальних копій все ще можливо.

Поняття "дельта" часто відносять до методу диференціального резервного копіювання, але іноді його також називають "дельта резервне копіювання", "дельта блокове копіювання" та "дельта стильове резервне копіювання". І в основному, всі ці поняття відносяться до однієї й тієї самої технології створення резервної копії. Метод дельти найкоректніше називати дельта блочне резервне копіювання, яке застосовується у зв'язку з інкрементальним та диференціальним підходами. Важливо, що метод дельта блочного резервного копіювання застосовується лише змінених файлів, а чи не створених. Додані файли, звичайно, також зберігаються в копіях, але в звичайному режимі.

Раніше описані методи резервного копіювання створюють повну копію зміненого файлу, навіть якщо у ньому змінився лише один символ. Звичайно, такий підхід не складатиме особливої ​​проблеми, якщо йдеться про маленьких текстових документів, але у випадку з великими файлами, такими як бази даних, такий підхід буде дуже проблематичним. Наприклад, поштові клієнти, такі як Outlook, найчастіше зберігають всю інформацію в одному великому файлі (листи, контакти та інше). У цьому випадку виходить, що навіть отримавши один лист, усі попередні методи будуть змушені створювати копію всього файлу. А оскільки такі файли можуть часто змінюватися, то який би підхід ви не застосовували, ваші бекапи будуть розростатися непомірними кроками і призводити до зберігання величезної кількості надлишкової інформації.

Дельта блокові резервні копії дозволяють впоратися з цими проблемами, створюючи резервні копії тільки тих частин файлів, які були змінені, а не всього файлу. Суть методу досить проста. Кожен файл розбивається на блоки певних розмірів, а потім резервне копіювання блоків зміненого файлу порівнюються з блоками файлу в повній резервній копії. І в результаті, в резервну копію потраплять лише ті блоки, які були змінені або додані до файлу. Термін дельта може ввести вас в оману, так як залежно від способів, що застосовуються, вміст у створених бекапах може бути різним. У випадку диференціального методу, в архіві буде відмінна від повної копії, а в разі інкрементального методу, в архіві буде різниця від останнього архіву зі зміненим файлом. Відповідно, переваги та недоліки будуть такими ж, як і у методів, у зв'язці з якими застосовується дельта. Однак у разі інкрементального копіювання ризик втрати інформації буде вищим, оскільки втрата інкрементального бекапу означатиме неможливість застосувати зміни з усіх наступних інкрементальних бекапів (бо не можна гарантувати, що наступні зміни будуть коректно застосовані).

Примітка: Розмір блоку залежатиме від програм або вибраного користувачем розміру, якщо таке підтримує програма. Зазвичай розмір блоків знаходиться в діапазоні від 1 до 32 кілобайт.

Дельту особливо добре застосовувати в технологіях, де файли резервуються відразу після створення або зміни. Цей підхід також відомий як резервування в режимі реального часу або безперервного захисту даних. Дельту також корисно застосовувати, коли резервні копії зберігаються на віддалених ресурсах (сервера, сховища) в умовах обмеженої пропускної спроможності.

Переваги та недоліки дельта блочного резервного копіювання

• Дельта резервні копії займають дуже мало місця і створюються набагато швидше
• Дельта бекапи дозволяють зберігати набагато менше надмірної інформації- Методи інкрементального та диференціального резервного копіювання, через необхідність копіювання файлів, за їх мінімальної зміни, можуть зберігати значну кількість надлишкової інформації. Метод дельта блокового копіювання дозволяє зменшити цей рівень.
• Так як дельта блоки створюються програмами за специфічними алгоритмами., то відновити їх можна лише тими самими програмами. У цьому сенсі такі бекапи обмежуватимуть тих користувачів, у яких може виникати потреба ручного відновленняданих.
• Дельта блочне резервування повільніше, тому що необхідно відновлювати файли з різних елементів.

Технологія бінарних патчів була розроблена як спосіб для розробників програмного забезпечення легко оновлювати свої програми у клієнтів через інтернет. Такі "латки" замінювали модифіковані частини у файлах. Саме частини файлів, а не повністю файли. Такі патчі займають набагато менший розмірчим займали б прості патчі, що повністю замінюють файли. Згодом ця технологія була адаптована до завдань резервного копіювання.

Примітка: Прикладом застосування такого методу резервного копіювання є FastBittm, який використовують великі компанії, такі як Microsoft, IBM та Compaq.

Метод бінарних патчів резервних копій дуже схожий на дельта блочне резервне копіювання, але з тією різницею, що дельта використовує блоки як одиницю порівняння, а бінарні патчі, як і слідує з назви, використовують біти, як одиницю порівняння. Іншими словами, дельта копіює в резервний архів будь-який блок даних, що змінився, нехай навіть змінилася всього пара символів (наприклад, якщо блок 32 Кб, то навіть при зміні 1 символу буде копіюватися весь блок 32 Кб), а при методі бінарних патчів копіюються тільки змінилися біти даних. Ця відмінність дозволяє заощадити на розмірах і як наслідок на трафіку, що передається.

Переваги та недоліки бінарних патчів резервних копій

Примітка: В даний час існує дуже-дуже мало додатків резервного копіювання, які б підтримували цю технологію. Крім того, за даною технологією існує дуже мало інформації, тому недоліки та переваги варто розглядати з теоретичної сторони.

• Практично повністю усуває надмірність даних, внаслідок чого виходять найменші бекапи.
• Мінімальний розмір дозволяє суттєво знизити навантаженняна смугу пропускання мережі.
• Цей метод більш вимогливий до системних ресурсів та часуніж дельта. Однак такий підхід може компенсуватися істотним зниженням навантаження в мережі.
• Практично немає інформації про те, як файл відновлюєтьсяі наскільки метод ефективний. Хоча, теоретично метод повинен бути не суттєво складнішим, ніж дельта, все ж таки практика від теорії може серйозно відрізнятися.

6. Дзеркальні резервні копії

Більшість програм резервного копіювання підтримують дзеркальне резервне копіювання як альтернативу повному копіюванню, диференційному та іншим. Деякі програми використовують альтернативну термінологію для поняття дзеркала, наприклад, "просте копіювання". Частково це походить від того, що дзеркальні копії в основному є простим типом створення бекапу. У цьому методі не застосовується будь-яка спеціальна резервна технологія, тільки проста операція копіювання. Як приклад, якщо ви копіюєте та вставляєте каталог з одного диска на інший, можете вважати, що ви створили дзеркальну резервну копію цієї папки. Файли в дзеркальних копіях зазвичай є самі файли, що у джерелі. Вони не стискаються в архіви, як при повному резервному копіюванні (хоча деякі програми підтримують стиснення окремих файлів та шифрування).

Коли використовуються дзеркальні резервні копії

Дзеркальні копії без стиснення добре підходять у тих випадках, коли більшість файлів, що копіюються, вже стиснуто в архіви. Наприклад, музичні файлиу форматі mp3 або wma, зображення в форматі jpgабо png, відео в DivX, mov або flv форматі. Крім того, більшість інсталяторів також стиснуті. Якщо включити ці файли в звичайну процедуру повного резервного копіювання, яка застосовує стиснення, то ви помітите, що крім того, що таке копіювання буде виконуватися довго, підсумковий архів мало відрізнятиметься в розмірі (дуже мало даних буде стиснуто). У цьому сенсі, найкраще створювати окремі завдання для резервного копіювання для стислих і не стислих файлів. Якщо ваші програми резервного копіювання підтримують фільтри, ви можете їх використовувати для автоматичного вибору підходящих файлів для кожного із завдань.

Переваги та недоліки дзеркальних резервних копій

• Дзеркальні копії вигідно використовувати на стислих файлах.
• Через те, що дзеркальна копія не зберігається в єдиному архівному файлі, ви можете менше турбуватися про пошкодження файлів.
• Дзеркальні копії, як правило, не використовують стиснення і тому вимагають велика кількість місця для зберігання, якщо не застосовуються інші методи, як, наприклад, жорсткі посилання (докладніше про них буде розказано далі)

7. Синтетичні повні резервні копії

Синтетичне повне резервне копіювання зустрічається час від часу в описах, але слід розуміти, що це не резервний метод, а технологія організації резервного копіювання, яка може бути застосована до одного з зазначених способів, щоб ефективніше відновлювати і створювати резервні копії.

Синтетичні копії зазвичай застосовуються тільки в клієнт-серверних системах резервного копіювання. Сенс методу досить простий. Клієнтський комп'ютер може виконувати резервне копіювання за допомогою будь-якого способу (інкрементальний, диференціальний тощо) та передавати цю резервну копію на сервер. Сервер ж у певний момент самостійно об'єднає кілька окремих архівів на формування синтетичної повної копії. Такий спосіб організації дозволяє після створення першої повної резервної копії, клієнтського комп'ютеране створювати повторно повні резервні копії, оскільки цей процес автоматично виконується на сервері.

Перевага такого підходу полягає у двох важливих моментах. По-перше, швидкість резервного копіювання при використанні диференціальних копій не знижуватиметься з часом через сукупність змін, оскільки синтетичні повні архіви будуть створюватися на сервері на регулярній основі. По-друге, повне відновлення файлів на клієнтській машині не вимагатиме процесу реконструкції файлів із частин. Причиною є те, що реконструкція вже проводиться на сервері, дозволяючи клієнтській машині відновлювати архіви за мінімально можливий час.

8. Резервне копіювання з використанням жорстких посилань

Деякі програми резервного копіювання підтримують створення жорстких посилань, які дозволяють зберегти дисковий простірпри створенні декількох повних дзеркальних резервних копій одного і того ж набору файлів.

Щоб зрозуміти, що є жорстким посиланням, потрібно розуміти, як зберігаються файли на жорсткому диску. При збереженні файлу фізично дані можуть бути записані в будь-якому місці на диску. У цьому випадку файлова система створює жорстке посилання на фізичне розташування даних з ім'ям файлу, який ви використовували. Деякі файлові системи дозволяють створювати більше одного жорсткого посилання реальні дані. Використання жорстких посилань дозволяє використовувати будь-яку кількість файлів у різних каталогах, які будуть посилатися на ті самі фізичні дані.

При використанні програм резервного копіювання, які підтримують жорсткі посилання для створення кількох копій однакових файлів, програма створюватиме жорсткі посилання для всіх файлів, які не змінилися. Наприклад, якщо ви створюєте дві копії каталогу, який містить 100 Мб даних, то у звичайних умовах ці копії займали б 200 Мб на жорсткому диску. За допомогою жорстких посилань такі копії займатимуть ті самі 100 Мб дискового простору. Зміна будь-якого з файлів у таких каталогах насправді змінюватиме лише одні фізичні дані, при цьому ці дані будуть доступні в обох каталогах. Наприклад, якщо після створення каталогів з жорсткими посиланнями, ви в першому каталозі збільшите файл на 2 Мб, то їх загальний розмір буде 102 Мб, і при цьому в обох каталогах дані у файлі будуть ті самі.

Слід зазначити, що якщо ви захочете видалити одну з резервних копій, що містять жорсткі посилання, то це не буде проблемою, оскільки при цьому не зачіпаються інші посилання. Фізичні дані файлу на диску видаляються лише тоді, коли всі жорсткі посилання на нього видалено. Також необхідно розуміти, що жорсткі посилання можна створювати тільки в межах одного тому ( логічного диска). Наприклад, між різними розділами чи дисками не можна створювати жорсткі посилання. У Windows файлових системах NTFS підтримує жорсткі посилання, а FAT не підтримує.

Примітка: Провідник Windows, підраховуючи розмір, не враховує використання жорстких посилань. Це означає, що якщо файл займає 100 Мб і має два жорсткі посилання, то насправді буде споживатися всього 100 Мб диска, тоді як провідник Windows показуватиме використання 200 Мб диска. Цей момент необхідно враховувати під час використання резервного копіювання з використанням жорстких посилань.

Тим не менш, яким би привабливим не здався вам цей метод, його необхідно використовувати з обережністю. Так як звична логіка "зміни файлів у різних каталогах - означатиме зміну різних даних" у разі даного методуне застосовується. Це означає, що випадкова зміна одного файлу в одній з копій позначатиме зміну того ж файлу в усіх копіях. Тому, якщо ви використовуєте програму резервного копіювання, яка підтримує жорсткі посилання, рекомендується вносити всі зміни лише через програму та утриматися від ручної зміни.

Заключні слова про резервування

Незважаючи на різноманіття методів, резервне копіювання це одна з тих областей, де вибір використовуваних технологій повинен виправдовуватися, з погляду розв'язуваних завдань. Не варто використовувати методи тільки через окремі характеристики, такі як швидкість і дисковий простір. Так, наприклад, якщо ви зберігаєте резервні копії на переносному жорсткому диску, використання такої технології, як дельта блочне копіювання, можливо, дозволить заощадити вам місце, але може зробити такі копії абсолютно марними в ситуаціях, коли програма резервного копіювання буде не доступна ( наприклад, вам потрібно підкоригувати документ на іншому комп'ютері або з якихось причин зламалася програма, а доступу в інтернет для скачування інсталятора немає). У такому разі використання звичайного інкрементального копіювання (без дельти) буде більш виправданим, тому що ви завжди можете в ручному режимі відновити потрібні документи. Тому, намагайтеся обирати технології зі здоровим глуздом.

Тепер ви знаєте деякі терміни резервного копіювання, а так само розумієте, що позначають методи в теорії та на практиці.

Багатьом відомі різні системистворення образів дисків та резервного копіювання даних, наприклад Acronis True Image, Pagaron Drive Backup, Ghost, Time Machine для Mac-сумісних комп'ютерів та ін. Компанія Microsoft також впровадила у свої операційні системи систему резервного копіювання даних, яка доступна як для звичайних користувачів, і для системних адміністраторів. До випуску операційної системи Windows Vista компанія Microsoftпропонувала користувачам систему резервного копіювання NTBackup та утиліту System Restore, які мали безліч недоліків. З виходом Windows Vista та переходом на формат зберігання образів VHD з'явилася можливість простішого резервного копіювання даних та створення образів операційної системи засобами нового комплексу утиліт під назвою Windows Backup and Restore. Після випуску нових операційних систем цей компонент удосконалювався та модифікувався. У цій статті ми розглянемо, що пропонує компанія Microsoft кінцевого користувачадля резервування даних у операційній системі Windows 8, що нещодавно вийшла. Але спочатку коротко розповімо про основні типи резервного копіювання, які реалізовані в численних продуктах різних компаній.

Види резервного копіювання

Резервне копіювання поділяється на різні видизалежно від завдань, які ставляться перед тим, хто його реалізує програмним забезпеченням. В одних випадках користувачам необхідно лише створювати копії важливих файлів, що зберігаються на диску, в інших - створювати повноцінні образи операційної системи з можливістю відкату всіх попередніх змін. При цьому для системних адміністраторів надаються можливості централізованого зберігання резервних копій даних, що спрощує контроль за версіями резервних копій та відновлення систем у міру потреби. Природно, залежно від обраного типу резервного копіювання задіюється той чи інший алгоритм порівняння та збереження файлів - або побайтове, або посекторне копіювання з джерела даних, коли інформація точно записується на носій з бекапом. Для відновлення файлів і даних також можуть використовуватися функції файлових систем, що підтримують журналювання та протоколювання змін, - спочатку робиться повний зліпок файлової системи, а дані в резервну копію зберігаються при необхідності, якщо окремі файли позначені як змінені. Файлові системи з розширеною підтримкою контролю версії підходять для такого випадку найкращого, оскільки суттєво економлять місце на резервному носії. Окрім традиційного створення резервних копій файлів, що не використовуються в даний момент, існують алгоритми резервування в реальному часі. У цьому випадку резервне копіювання відбувається навіть тоді, коли файл відкритий у програмі. Така можливість досягається завдяки використанню снапшотів (snapshot) файлових систем та активно застосовується, наприклад, у системах віртуалізації для роботи з віртуальними дисковими накопичувачами. Процес резервування даних може відбуватися кількома шляхами. Розглянемо найпоширеніші їх.

Клонування розділів та створення образів

Клонування має на увазі копіювання розділу або розділів диска з усіма файлами та директоріями, а також файловими системамина резервний носій, тобто створення повної копії даних іншому носії. Це вимагає великої кількості простору на резервному носії, але в той же час дозволяє досягти найповнішого резервування окремого ПК або диска з даними. Також особливо слід згадати про клонування системи у вигляді спеціального образу- віртуального накопичувача, тобто окремого файлу, який може містити кілька розділів диска. Такий образ може бути створений засобами операційної системи. Він дозволяє скоротити обсяг даних, а також надає можливість згодом працювати з ним, як зі звичайним диском, або підключати його до віртуальним машинам, Що спрощує перенесення операційних систем з одного сервера або комп'ютера на інший. Сьогодні віртуальні образинабирають популярність за рахунок гнучкості підключення, а також кросплатформенності та легкого перенесення з одного комп'ютера на інший. Як правило, клонування або створення образу для резервного копіювання відбувається досить рідко, оскільки обсяг, який займає резервна копія, дуже великий. Подібні процедури застосовуються в більшості випадків саме для створення копії операційної системи з усіма файлами, а не резервування окремих даних на диску. Для резервування даних, які часто змінюються або задіяні в роботі, повсюдно використовується інший тип резервного копіювання - повне файлове резервування.

Повне файлове резервування

Такий тип резервного копіювання передбачає створення дублікатів всіх файлів на носії простим методом- Копіюванням з одного місця в інше. Повне файлове резервування внаслідок тривалості процесу зазвичай проводиться у неробочий час, що пояснюється надто великими обсягами даних. Такий тип резервування дозволяє зберегти важливу інформацію, але через великі терміни резервування він не дуже підходить для відновлення даних, що швидко змінюються. Повне файлове копіювання рекомендується проводити не рідше одного разу на тиждень, а ще краще чергувати його з іншими типами файлового копіювання: диференційним та інкрементним.

Диференційне резервування

Диференціальне резервування передбачає копіювання лише тих файлів, що були змінені з останнього повного резервного копіювання. Це дозволяє зменшити обсяг даних на резервному носії та за необхідності прискорити процес відновлення даних. Оскільки диференціальне копіювання зазвичай виробляється набагато частіше, ніж повне резервне копіювання, воно дуже ефективно, оскільки дозволяє відновлювати ті дані, які зазнали зміни зовсім недавно, і відстежувати історію зміни файлів з повного копіювання.

Інкрементне резервування (Incremental backup)

Інкрементне резервування дещо відрізняється від диференціального. Воно має на увазі, що при першому запуску відбувається резервне копіювання тільки тих файлів, які були змінені з тих пір, як останній раз виконувалося повне або диференціальне резервне копіювання. Наступні процеси інкрементного резервування додають лише ті файли, які зазнали зміни з моменту попередньої процедури резервування. При цьому нові або нові файли не замінюють старі, а додаються на носій незалежно. Звісно, ​​у разі історія зміни файлів збільшується з кожним етапом резервування, а процес відновлення даних цього типу резервування відбувається набагато довше, оскільки необхідно відновити історію змін файлів, крок за кроком. Однак при диференціальному резервуванні процес відновлення більш простий: відновлюється основна копія і до неї додаються останні дані диференціального резервування.

Багато програмні пакетидля резервування використовують різні види резервування, а найчастіше поєднують їх з метою більшої ефективності та економії місця. Системні утиліти Windows, про які ми розповімо в цій статті, також залучають різні види резервування, що дозволяє динамічніше і оперативніше відновлювати дані користувачів залежно від ситуації. Для серверних операційних систем Windowsдоступно більша кількістьутиліт для відновлення, ніж для настільних операційних систем Windows, але тут ми розглянемо лише доступні звичайним користувачам. Більш того, для різних редакцій ОС Windows набір компонентів відрізняється, що зумовлено поділом операційних систем на корпоративні та домашні. Для операційних систем Windows існують дві основні утиліти резервного копіювання даних, які різняться видом резервування.

Windows Backup and Restore

Компонент Windows Backup And Restore (Архівація та Відновлення) став доступний користувачам починаючи з виходу операційної системи Windows Vista та відповідає за створення повного бекапа операційної системи з можливістю інкрементного резервування. З виходом операційної системи Windows 8 цей компонент змінив назву Windows 7 File Recovery. Хоча він нічого зі свого функціоналу і не втратив, Microsoft рекомендує використовувати для резервування даних нову утиліту File History, яка включена до операційних систем Windows 8 і Server 2012, але про неї ми розповімо трохи пізніше. Windows Backup And Restore дозволяє створювати автоматичний повний бекап на змінний носій, оптичні диски або спеціальне місце на віддаленому сервері.

Остання можливість доступна лише певних редакцій Windows 7/8, оскільки позиціонується як рішення для ІТ-адміністраторів компаній. Повний бекап системи у разі використання цього компонента передбачає як збереження файлів користувачів, а й можливість створення образу всієї операційної системи та резервування окремих дисків комп'ютера. Для користувача також є створення виключно образу системи, який згодом можна не тільки витягти на новий носій цього комп'ютера, але й використовувати як віртуальний диску системах віртуалізації. У разі застосування даного компонента користувач може задати ті папки, які необхідно резервувати, а також вказати системні диски, які потрібно зберігати при повному бекапі. При резервуванні лише файлів користувача Windows Backup And Restore використовує інкрементне резервування даних, що дозволяє отримати більше зліпків файлів у різні моменти часу. Зазвичай повне резервування виконується раз на тиждень і передбачає не лише резервування файлів користувача, а й створення образу системи, а також копіювання даних для точок відновлення Windows System Recovery. Процес відновлення файлів користувачів може відбуватися прямо з-під операційної системи - він досить простий і зрозумілий більшості користувачів. Відновлення системи під час серйозного збою може бути здійснене за допомогою вбудованих утиліт Windows Recovery. Для цього необхідно або створити новий спеціальний диск відновлення або використовувати настановний образопераційна система, з якої вона встановлювалася на ПК раніше. Під час завантаження в режимі відновлення Windows Recovery запропонує користувачеві на вибір такі режими відновлення: відновлення файлів, перехід до певної точки відновлення, вилучення резервного образу системи на основний системний диск. Дані для відновлення в цьому випадку можуть бути взяті з оптичного носія, зовнішнього або внутрішнього накопичувача, а також з мережевого сховищаданих. Редакція операційної системи у разі ролі не грає. На жаль, незважаючи на те, що Windows Backup And Restore – досить потужний і зручний компонент операційної системи, компанія Microsoft заявила, що, згідно з проведеними дослідженнями, цією утилітою користуються в кращому разі 5% користувачів. У зв'язку з цим для більш простого та ефективного резервування даних компанія Microsoft розробила для користувачів наступне покоління резервування системи – Windows File History.

Windows File History

Windows File History, новий компонент операційних систем Windows 8 і Server 2012, до певної міри заміщає свого попередника - Windows Backup And Restore. Він має замінити лише інкрементне файлове резервування, тоді як створення образів системи та режим повного резервного копіювання можуть бути виконані виключно з допомогою Windows 7 File Recovery. Компонент Windows File History спочатку розроблявся як зручне та практичне рішення для користувачів, яким потрібний прозорий спосіб резервування своїх важливих даних. При розробці цієї утиліти особливу увагу було приділено простоті ініціалізації процесу у поєднанні з можливістю зручного та швидкого переглядувсіх збережених даних. Процес резервування за допомогою нової утилітивідбувається непомітно для користувача в автоматичному режимі та не вимагає від нього додаткових дій. Не можна не відзначити модифікування резервування на мережні пристрої, що дозволяє легко та зручно працювати зі збереженими файлами, якщо використовуються мобільні підключеннячи слабкі канали зв'язку.

За основу утиліти Windows File History було взято частину базового функціоналу Windows Backup And Restore, в якій перероблена візуальна складова, відповідальна за подання збережених даних користувача. Перегляд раніше збережених даних тепер доступний файлового менеджера Windows Explorerза допомогою окремої вкладки History. Це дозволяє швидко знайти необхідні файли та відновити їх у будь-яке місце у системі. Незважаючи на те, що процес резервування ґрунтується на інкрементному резервуванні, при роботі з ним не виникає думки, що це саме резервування, це швидше історія створення, модифікування або видалення файлів користувачів, доступна в будь-який момент. Такий підхід до резервування даних, безумовно, підійде більшості недосвідчених користувачів, оскільки процес зручний і наочніший у застосуванні, ніж робота з Windows Backup And Restore.

Для резервування даних за допомогою Windows File History можна використовувати оптичні носії, зовнішні накопичувачі або мережеві сховища даних. Звичайно, зберігання даних на оптичних носіях – це скоріше данина традиціям, ніж реальний метод застосування інкрементного резервування, адже дані можуть змінюватися дуже часто. Оптимальним вибором для звичайних користувачів є резервування зовнішнього або внутрішнього накопичувача.

Для простоти роботи в Windows 8 кожен підключається зовнішній накопичувачможе використовуватися як засіб резервування за допомогою Windows File History. Так, якщо накопичувач підключений, в опціях меню, що випадає при автозапуску, тепер присутня окрема вкладка, що дозволяє в один клік призначити підключений диск як накопичувач для резервування. При цьому навіть у тому випадку, якщо диск згодом відключено від системи, резервування даних відновиться, як тільки він буде встановлений назад. Аналогічний підхід застосовується у разі резервування даних на мережеве сховище. Відключення від локальної мережі ніяк не вплине на роботу системи, а з появою мережевого оточення операційна системаавтоматично розпочне новий цикл резервування згідно з розкладом. Прозора система активації функцій Windows File History – це справді величезний плюс для користувача.

За замовчуванням резервування за допомогою утиліти Windows File History відбувається щогодини, проте при необхідності користувач може сам вибрати проміжки часу між кожним резервуванням даних. Користувачеві доступна можливість встановити проміжки між резервуванням від 10 хвилин до 1 дня. Для Windows File History можна встановити лише одне поточне місце для резервування, проте, якщо додати кілька накопичувачів до місць резервування, вони можуть використовуватися поперемінно в залежності від їх доступності. Це зручно у разі застосування мережевого сховища та окремого накопичувача. Таким чином, дані будуть зберігатися в кілька місць, залежно від поточної конфігурації. Також не можна відзначити функцію вибору кількості глибини збережених копій. Наприклад, після одного або кількох місяців система може автоматично затирати старі дані, замінюючи їх новими. Це дозволяє заощаджувати простір у тому місці, куди відбувається резервування даних. Крім того, користувач може використовувати до 25% простору накопичувача для резервування даних.

Утиліта Windows File History за замовчуванням резервує папки, що найбільш активно використовуються, а саме - «Контакти», «Вибране» та «Робочий стіл». Крім того, резервування автоматично застосовується до всіх папок «Бібліотеки», що використовуються. Користувач може створювати власні бібліотеки даних, які є символьними посиланнями на реальні папки комп'ютера. Тобто, якщо користувачеві необхідно резервувати конкретну папку на ПК, йому перед інсталяцією Windows File History необхідно додати цю папку до бібліотек. До того ж, якщо деякі папки потрібно виключити з резервування, то користувач може вибірково виключити всі бібліотеки користувача або набір папок, що часто використовуються. З урахуванням активної інтеграції з функцією «хмарного» зберігання даних Windows Skydrive використання цього «хмарного» сервісу може бути націлене на резервування важливих даних користувача, що зберігаються в «хмарі». Для того, щоб така зв'язка працювала, необхідно лише встановити Skydrive, - після цього він автоматично додасться в бібліотеки і буде резервуватися при необхідності. На жаль, функція резервування даних на «хмару» поки недоступна користувачам, але компанія Microsoft вже планує додати певну можливість резервувати дані на «хмарні» сховища даних у майбутніх версіях своїх ОС.

Таким чином, нова системарезервування Windows File History відмінно підходить для більшості користувачів. Простий і зрозумілий інтерфейс з можливістю швидкого додавання та відновлення файлів набагато ближче до сучасного користувача, ніж попередня версіяінкрементного резервування у Windows Backup And Restore.