Резервное копирование. Теория и практика. Краткое изложение. Программные средства резервного копирования Обзор систем резервного копирования по сети

Защита данных (к которым можно отнести и установленное программное обес­печение) от удаления или искажения задача непростая даже при отсутствии преднамеренных действий со стороны злоумышленников. Как правило, для ее решения требуется использовать комплекс программно технических мер, ос­новными из которых являются:

резервное копирование данных;

продуманная настройка и поддержание требуемых («безопасных») зна­чений системных параметров;

заблаговременная установка и освоение специализированных про­граммных средств восстановления данных.

Перечисленные меры должны быть предусмотрены на этапе разработки поли­тики безопасности организации и отражены в соответствующих регламенти­рующих документах (в документе о политике безопасности, в частных инст­рукциях структурных подразделений и в должностных обязанностях исполни­телей).

Резервное копирование данных

Резервное копирование можно считать панацеей практически во всех ситуаци­ях, связанных с потерей или искажением данных. Одна­ко действительно универсальным «лекарством» резервное копирование ока­жется лишь в том случае, если соблюдать правила его применения. Особенности восстановления различных видов данных на основе резервных копий будут приведены в соответствующих главах раздела сейчас рассмотрим общие принципы резервного копирования.

Архивация и резервное копирование

Два этих понятия так часто используются совместно и публикациях и при ра­боте с данными, что иногда даже начинают восприниматься как синонимы. На самом деле, хотя архивация (английский термин archiving) и резервное копирование (backup) - большие «друзья», они вовсе не близнецы и вообще не «родственники».

что стоит за каждым из этих терминов?

Архивация очень близка к созданию некомпьютерных, «бумаж­ных» архивов. Архив - это место, приспособленное для хранения документов, которые либо потеряли свою актуальность, ли­бо используются относительно редко.

Документы в архиве обычно упорядочены (но датам, по логике, по авторству и т. д.). Это позволяет быстрo отыскать интересующий документ, корректно добавить новый документ или удалить не­нужный.

Практически все перечисленные особенности присущи также электронным ар­хивам. Причем ведущую роль при их создании играет умение программ-архиваторов сжимать архивируемые данные, позволяя тем самым экономить место для их хранения. Именно эта способность архиваторов и «подружила» их с программами резервного копирования, но подробнее об этом немного поз­же.

Цель резервного копирования на компьютере - повысить надежность хране­ния тех данных, потеря которых может огорчить (мягко говоря) их владельца. Для особо ценных данных могут создаваться две и более резервных копии. Как правило, при резервном копировании приходится решать две взаимосвя­занные проблемы: какие именно данные копировать, и как часто . С одной сто­роны, чем чаще выполняется копирование, тем меньше придется тратить сил на восстановление документа, потерянного, например, из-за отказа жестко­го диска. С другой стороны, создание каждой новой копии требует затрат вре­мени и места для ее хранения. Во многих случаях именно применение мето­дов сжатия, реализованных в программах-архиваторах, позволяет подобрать подходящие параметры процедуры резервного копирования. Существенным отличием резервного копирования от архивации является то, что хотя бы одна резервная копия обязательно должна быть создана не на же­стком диске, хранящем оригинал, а на альтернативном носителе (ком­пакт-диске и т. д.).

Еще одно различие между архивацией и резервным копированием приведе­но далее.

Вы можете создать архив , включив в него редко используемые данные, и со­хранить его либо непосредственно на жестком диске компьютера, либо (что предпочтительнее, но не обязательно) на другом носителе. И после этого уда­ лить исходные файлы (оригиналы).

Процедура резервного копирования предполагает обязательное сохранение оригинала (то есть тех данных, с которыми работает пользователь). Резервное копирование предназначено в первую очередь для повышения со­хранности данных, которые продолжают использоваться в работе (то есть пе­риодически изменяются). Поэтому резервные копии также должны периодиче­ ски обновляться . При этом обязательным является применение дополнитель­ных носителей данных (запоминающих устройств). В идеале для хранения ка­ждой копии следует отвести отдельный носитель.

Каждый пользователь компьютера наверняка знает, что ни одна система не застрахована от появления ошибок и даже критических сбоев, когда обычными средствами восстановить ее не представляется возможным. Для этого и разработаны программы для и включая утилиты, позволяющие создавать бэкап-копии жестких дисков и логических разделов. Рассмотрим наиболее популярные утилиты разного уровня сложности.

Программы и восстановления данных: целесообразность использования

Некоторые пользователи несколько неправильно себе представляют, насколько мощными являются утилиты такого типа. К сожалению, они ошибочно полагают, что самым простым вариантом станет обычное копирование пользовательских файлов в другие логические разделы, отличные от системного. Есть и еще одна категория юзеров, считающих, что можно скопировать весь системный раздел в другое место, а потом, в случае сбоя, из этой копии. Увы, ошибаются и те, и другие.

Конечно, к пользовательским файлам такая методика применима, но ведь не каждому хочется загромождать другой логический том кучей информации или постоянно держать под рукой внешний носитель вроде USB HDD, кучу дисков или флэшек, емкость которых явно ограничена. А при больших объемах данных следует учесть еще и время копирования из одного тома в другой. Программы резервного копирования и восстановления и системы, и разделов работают несколько иначе. Конечно, в большинстве случаев понадобятся съемные носители, однако созданная бэкап-копия будет занимать во много раз меньше места.

Основной принцип работы и варианты функционирования

Как правило, большинство сегодня известных и широко применяемых утилит в основном используют принципы создания образов и сжатия копируемых данных. При этом образы чаще всего применяются именно для создания копий операционной системы, что позволяет в дальнейшем восстановить ее после непредвиденного критического сбоя, а утилиты для копирования разделов или пользовательских файлов предполагают именно сжатие по типу архивирования.

Что же касается вариантов резервирования, их может быть два. В принципе, практически любая программа для резервного копирования системы предлагает использовать внешний носитель (DVD-диск, флэшку и т. д.). Связано это только с тем, что при восстановлении системы придется загружаться не из системного раздела, а именно со съемного носителя. Образ в логическом разделе распознан не будет.

Другое дело - программы резервного копирования дисков. В них можно произвести сохранение нужной информации именно в других логических разделах или, опять же, использовать съемные носители. Но что делать, если используемый объем винчестера исчисляется сотнями гигабайт? Никакой не позволит записать эту информацию даже в сжатом виде. Как вариант можно использовать внешний HDD, если он, конечно, имеется в наличии.

Что же касается выбора подходящей утилиты для сохранения пользовательских файлов, лучшее решение - программа резервного копирования файлов по расписанию. Такая утилита способна производить данную операцию без участия пользователя, сохраняя все сделанные за определенный промежуток времени изменения. В резервную копию могут добавляться новые данные, равно как и старые - удаляться из нее. И все это в автоматическом режиме! Преимущество налицо - ведь пользователю в настройках нужно только задать временной интервал между точками копирования, дальше все происходит без него.

«Родная» программа для резервного копирования Windows

Итак, для начала остановимся на собственном средстве Windows-систем. Многие считают, что встроенная в систему программа резервного копирования Windows работает, мягко говоря, не очень хорошо. В основном ее не хотят использовать только в связи с тем, что утилита затрачивает слишком много времени на создание копии, а сама копия занимает достаточно много места.

Однако и достоинств у нее хватает. Ведь кому как не специалистам Microsoft знать все тонкости и нюансы, связанные с компонентами, которые крайне необходимы для корректного восстановления Windows? И многие юзеры явно недооценивают возможности встроенного в систему средства. Ведь не зря же такая программа резервного копирования и восстановления включена в основной набор системы?

Получить доступ к этой утилите проще всего можно из стандартной "Панели управления", где выбирается раздел резервного копирования и восстановления. Здесь можно использовать три основных пункта: создание образа, создание диска и настройку копирования. Первый и второй сложностей не вызывают. Зато третий достаточно интересен. Система предложит сохранить копию на съемном носителе, предварительно определив само устройство. Но если посмотреть на параметры, можно сохранить копию и в сети, что прекрасно подойдет для «локалок». Так что в некоторых случаях такая программа для резервного копирования системы станет неплохим средством для создания бэкапа с возможностью последующего восстановления Windows именно из этой копии.

Самые популярные утилиты

Теперь посмотрим на утилиты, которые, по мнению многих экспертов, сегодня являются наиболее востребованными у пользователей. Сразу отметим, что рассмотреть все программы резервного копирования просто невозможно, поэтому остановимся на некоторых из них, учитывая уровень популярности и сложности их использования. Приблизительно список таких утилит может выглядеть следующим образом:

• Acronis True Image.
• Norton Ghost.
• Back2zip.
• Comodo BackUp.
• Backup4all.
• ABC Backup Pro.
• Active Backup Expert Pro.
• ApBackUP.
• File Backup Watcher Free.
• The Copier.
• Auto Backup и многие другие.

Теперь постараемся посмотреть на первую пятерку. Учтите! На данный момент рассматриваются программы резервного копирования, в основном применяемые для рабочих станций (пользовательских компьютеров). Решения для серверных систем и сетей будут рассмотрены отдельно.

Acronis True Image

Безусловно, это одна из самых мощных и популярных утилит, пользующаяся заслуженным успехом и доверием многих юзеров, хоть и относится к программам начального уровня. Тем не менее, возможностей у нее хватает.

После запуска приложения пользователь попадает в основное меню, где можно выбрать несколько вариантов действий. В данном случае нас интересует раздел создания резервной копии и восстановления (в меню есть еще дополнительные утилиты, которые сейчас по понятным причинам рассматриваться не будут). После входа активируется "Мастер", который и поможет создать бэкап. В процессе можно выбрать, копию чего именно нужно создать (система для восстановления «с нуля», файлы, настройки и т. д.). В "Типе копирования" лучше выбирать "Инкрементное", поскольку оно поможет сэкономить место. Если объем носителя достаточно велик, можно использовать полное копирование, а для создания нескольких копий - разностное. При создании копии системы будет предложено сделать загрузочный диск.

Вот что интересно: утилита показывает достаточно высокие показатели по скорости создания бэкап-копии, времени, сжатию. Так, например, на сжатие данных порядка 20 Гб понадобится в среднем 8-9 минут, а размер конечной копии составить чуть более 8 Гб.

Norton Ghost

Перед нами еще одна мощнейшая утилита. Как обычно, после старта программы запускается "Мастер", помогающий пройти все шаги.

Данная утилита примечательна тем, что с ее помощью можно создать на винчестере скрытый раздел, где будет храниться копия (причем из нее можно восстановить и данные, и систему). Кроме того, в ней можно изменять множество параметров: тип контроль считывания, тип записи, сжатие, число точек для одновременного доступа и т. д. Что же касается производительности, те же 20 Гб приложение сжимает до размера чуть более 7,5 Гб, что по времени занимает около 9 минут. В общем, результат довольно неплохой.

Back2zip

А вот программа резервного копирования по расписанию. Она отличается тем, что ее инсталляция занимает всего пару секунд, а после запуска она автоматически создает новое задание и начинает копирование данных, предполагая, что пользовательские файлы хранятся в папке «Мои документы». К сожалению, это и главный минус.

При старте задание нужно удалить, а затем выбрать исходную конечную папки. "Мастера" в привычном понимании тут нет, все выполняется из главного окна. В планировщике можно задавать интервал копирования от 20 минут до 6 часов. В целом, самое простое решение для пользователей начального уровня.

Comodo BackUp

Перед нами еще одна интереснейшая утилита, способная конкурировать даже с коммерческими продуктами. Ее главной особенностью является наличие целых пяти режимов работы и огромное количество настроек.

Интересно, что утилита способна реагировать на изменения в файлах, входящих в состав бэкапа, в режиме реального времени. Как только исходный файл изменяется и сохраняется, приложение тут же создает его копию, добавляя и замещая конечный элемент в бэкапе. Не говоря о планировщике, отдельно можно отметить старт создания копий либо в момент старта, либо при выходе.

Backup4all

Наконец, посмотрим еще на одну бесплатную утилиту, позволяющую, так сказать, одним махом сделать резервные копии для всего, что может понадобиться в дальнейшем одновременно.

Эта утилита интересна тем, что позволяет сохранять копии не только на внешних или внутренних носителях, но и в сетях, или даже на FTP-серверах. Здесь имеется достаточно много редактируемых параметров и настроек, среди которых можно выделить четыре метода копирования, а также поддержку Кроме того, интерфейс очень прост, а отображение папок и заданий представлено в виде древовидной структуры по типу "Проводника". Также пользователь может разделять копируемые данные по категориям вроде документов, рисунков и т. д., присваивать каждому проекту собственный ярлык. Естественно, имеется и "Планировщик задач", в котором можно указать, например, создание копий исключительно в момент низкой нагрузки на процессор.

Решения для серверных систем

Для серверных систем и сетей также имеются специализированные программы резервного копирования. Среди всего этого многообразия можно выбелить три самых мощных:

• Symantec Backup Exec 11d System Recovery.
• Yosemite Backup Standard Master Server.
• Shadow Protect Small Business Server Edition.

Как считается, такие утилиты являются хорошим инструментом резервирования применительно к малому бизнесу. При этом восстановление «с нуля» может производиться с любой рабочей станции, находящейся в сети. Но самое главное состоит в том, что резервирование нужно произвести только один раз, все последующие изменения будут сохранены автоматически. Все приложения имеют интерфейс по типу "Проводника" и поддерживают дистанционное управление с любого терминала в сети.

Вместо послесловия

Остается добавить, что здесь были рассмотрены далеко не все программы резервного копирования/восстановления данных, позволяющие создавать бэкапы и систем, и файлов, а затем восстанавливать их из созданных копий. Однако, думается, что даже краткие сведения о приведенных программах многим дадут представление о том, как это работает, и зачем все это нужно. Вопрос выбора подходящего ПО по понятным причинам мы оставляем открытым, поскольку он уже зависит от предпочтений самого юзера или системного администратора.

5 / 5 ( 2 votes )

Чаще всего текущих ресурсов системы недостаточно для выполнения процедур резервирования. И, зачастую, приходится затратить достаточно много усилий на обоснование необходимости приобретения дополнительных аппаратных средств, для реализации процедуры резервирования. Ведь с точки зрения обычного пользователя подобная ситуация может быть маловероятной и малозначимой. Тем не менее, ее нельзя оставлять без внимания.

Таким образом, необходимо изначально определить перечень наиболее важных задач, которые должна будет осуществлять система для максимально эффективного хранения данных. С этой целью нужно ответить на ряд вопросов, благодаря которым можно будет определить ряд основных необходимых характеристик.

Первое что нужно определить – насколько важны сохраняемые данные. В случае если данные можно восстановить, заново загрузив или пересоздав, то операции по резервному копированию можно проводить реже. В случае если данные очень важны, необходимо применять более надежную стратегию резервного копирования.

Следующим немаловажным фактором является частота внесения изменений в данные. Чем чаще меняются данные, тем чаще необходимо выполнять операцию резервирования.

В этом случае необходимо рассчитывать необходимое количество дискового пространства. Ведь на объемы влияет количество копий, которые необходимо одновременно хранить в системе.

В случае развернутой неоднородной информационной инфраструктуры предприятия может возникнуть необходимость разделить информацию по типам с различными требованиями к резервированию.

Всего существует несколько видов резервного копирования. Это полное резервное копирование, дифференциальное резервное копирование, инкрементное резервное копирование.

Полное резервное копирование 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 большого объёма использованных ресурсов 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.

Данный метод имеет как свои достоинства, так и недостатки. Основными достоинством является простота восстановления с нуля. Так как массив сохранен полностью, также не составляет труда восстановить лишь часть необходимых данных. Из недостатков можно выделить избыточность данного метода. В процессе работы многие файлы могут остаться неизмененными, тем не менее, они также будут включены в резервную копию. Таким образом, потребуется достаточно большой объем носителя. Полное резервное копирование занимает не только излишнее пространство на хранилище, оно также может потребовать больших затрат по времени, в особенности при наличии сетевого хранилища.

Инкрементное резервное копирование, в отличии от полного резервного копирования, копирует не все данные, 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, а потом поочередно восстановить данные из инкрементных копий в порядке их создания. Данный вид используется для того, чтобы в случае создания архивных копий сократить расходуемые объемы на устройствах хранения информации. Также это позволит минимизировать время выполнения заданий резервного копирования, что может быть крайне важно в условиях, когда платформа работает постоянно. У инкрементного копирования есть один нюанс: поэтапное восстановление возвращает и ненужные удаленные файлы за период восстановления. Поэтому при последовательном восстановлении данных из архива имеет смысл резервировать больше дискового пространства, чтобы смогли поместиться в том числе и удаленные файлы.

Из достоинств метода можно выделить эффективное использование носителей. Поскольку сохраняются только файлы, измененные с момента последнего полного или инкрементального резервного копирования, резервные копии занимают меньше места. Соответственно меньшее время резервного копирования и восстановления. Инкрементальное резервное копирование занимает меньше времени, чем полное и дифференциальное резервное копирование.

Недостаток метода заключается в том, что данные резервного копирования сохраняются на нескольких носителях. Поскольку резервные копии расположены на нескольких носителях, восстановление устройства после аварии может занять больше времени. Кроме того, для эффективного восстановления работоспособности системы носители должны обрабатываться в правильном порядке.

Дифференциальное резервное копирование отличается от инкрементного тем, что копируются данные с последнего момента выполнения полного копирования. 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 утерянные данные можно гораздо быстрее, чем поэтапно восстанавливать все инкременты. К тому же, этот вид копирования избавлен от вышеперечисленных особенностей инкрементного, когда при полном восстановлении старые файлы восстанавливаются без необходимости. При данном методе возникает меньше несоответствий. 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. Недостатком метода, как при создании полной архивной копии, является избыточная защита данных. Сохраняются все файлы, измененные с момента последнего инкрементального резервного копирования.

В процессе выполнения резервного копирования данных появляется проблема выбора технологии хранения резервных копий и данных. В настоящее время наибольшее распространение получили следующие виды носителей: накопители на магнитных лентах; сетевые технологии; дисковые накопители.

Наиболее часто встречающийся вид дисковых накопителей: накопители на жёстких магнитных дисках.

Накопители на жестких магнитных дисках являются основными устройствами оперативного хранения информации. Относительно корпуса сервера различают внутренние и внешние накопители. Внутренние накопители существенно дешевле, но их максимальное количество ограничивается числом свободных отсеков корпуса, мощностью и количеством соответствующих разъемов блока питания сервера Внутренние накопители с возможностью «горячей» замены (HotSwap) представляют собой обычные винчестеры, установленные в специальные кассеты с разъемами. Кассеты обычно вставляются в специальные отсеки со стороны лицевой панели корпуса, конструкция позволяет вынимать и вставлять дисководы при включенном питании сервера. Внешние накопители имеют собственные корпуса и блоки питания, их максимальное количество определяется возможностями интерфейса. Обслуживание внешних накопителей может производиться и при работающем сервере, хотя может требовать прекращения доступа к части дисков сервера.

Для больших объемов хранимых данных применяются блоки внешних накопителей – дисковые массивы и стойки, представляющие собой сложные устройства с собственными интеллектуальными контроллерами, обеспечивающими, кроме обычных режимов работы, диагностику и тестирование своих накопителей. Более сложными и надежными устройствами хранения являются RAID-массивы (Redundant Array of Inexpensive Disks – избыточный массив недорогих дисков). Для пользователя RAID представляет собой один диск, в котором производится одновременная распределенная избыточная запись (считывание) данных на несколько физических накопителей (типично 4–5) по правилам, определяемым уровнем реализации (0–10).

Достоинствами таких накопителей является быстрый доступ к данным и возможность параллельного доступа к данным без значительной потери скорости. Из недостатков можно выделить достаточно высокую стоимость, более высокое энергопотребление, более дорогое расширение системы хранения данных, невозможность обеспечения высокой безопасности копий.

Существует также возможность хранения резервируемых данных на сетевом хранилище. По большому счету, информация будет храниться на тех же самых дисковых накопителях, только в удаленной хранилище. Единственное отличие – связь с ним будет осуществляться посредством сетевых технологий. Основным преимуществом является простота в подключении дополнительных платформ для хранения данных и необязательность их размещения в непосредственной близости от серверов, на которых размещены данные подлежащие копированию. Дополнительно, в самом сетевом хранилище возможно установить любой уровень Raid массива, тем самым обеспечив гибкость в выборе уровня безопасности для хранимых данных. В некоторых случаях можно даже не докупать оборудование, а разместить информацию на арендованных площадках. Цена при этом будет значительно ниже, чем при закупке оборудования для хранения массивов данных. Единственным неудобством при подобном размещении данных является низкая, в некоторых случаях, скорость доступа. И необходимость резервирования также линии связи для доступа к хранилищу.

Одним из самых дешевых (если рассчитать стоимость накопителя в расчете на 1 Гб данных) методов хранения информации является использование ленточных накопителей. Роботизированные ленточные библиотеки за последние годы проделали значительный эволюционный путь. Как и модульные дисковые массивы, такие библиотеки обеспечивают гибкое и, главное, экономичное наращивание емкости системы по мере роста объемов данных, которые необходимо сохранять на ленте, высокую надежность работы, а также обладают мощными средствами удаленного управления и мониторинга. Даже самые большие библиотеки имеют ограничения по числу слотов для ленточных картриджей, однако если все картриджи в библиотеке будут заполнены, то часть из них, на которых записаны старые резервные копии, можно отправить в хранилище, а на их место установить чистые картриджи. Для дисковых массивов такой вариант «неограниченного» масштабирования невозможен хотя бы потому, что жесткие диски стоят намного дороже картриджей и не предназначены для длительного хранения в отключенном состоянии. Основным недостатком подобных систем хранения можно считать наличие механической части для обращения к необходимому картриджу с лентой. Второй, достаточно ощутимый, но не критический минус – скорость копирования на ленту. Она значительно ниже, чем в дисковых массивах. Но из данной ситуации был быстро найден выход. Библиотеки оснащаются дисковыми массивами и первоначально необходимые данные списываются на него, а уже после – переносятся на магнитную ленту, никоим образом не мешая работе системы.

Как и было сказано выше, одного резервного копирования недостаточно. Необходим комплекс мер по предотвращению аварийных ситуаций. Все компоненты инфраструктуры резервного копирования должны учитываться в процессе планирования, а все приложения, серверы и тенденции увеличения емкости первичных хранилищ данных не должны оставаться без внимания.

Обзор логов ошибок и выполнения резервного копирования является необходимой ежедневной задачей. Проблемы при резервном копировании, как правило, возникают лавинообразно. Один-единственный сбой может повлечь за собой целую последовательность, на первый взгляд даже не связанных между собой затруднений. Например, задание резервного копирования может либо «зависнуть», либо не запуститься из-за того, что нужный привод магнитных лент не был освобожден предыдущим заданием. Подобные ситуации требуют немедленного вмешательства и корректировки процесса резервирования, дабы избежать в будущем проблем с отсутствием необходимых копий.

Все приложения резервного копирования ведут свою базу данных или каталог, необходимые для последующего восстановления сохраненных данных. Потеря каталога влечет потерю сохраненных данных. Хотя некоторые приложения резервного копирования имеют механизмы корректного чтения лент и индексов для восстановления, это может оказаться непосильной задачей. Такой каталог должен рассматриваться как любое другое критически важное приложение баз данных. Желательно иметь его зеркальную копию или, по крайней мере, хранить в RAID-системе. Кроме того, желательно убедиться в том, что каталог сохраняется согласно расписанию и без ошибок. Повреждение базы также может быть причиной нежелательной потери данных.

Также, в реальных системах данные необходимо дифференцировать. Ответственный за резервное копирование должен четко понимать принцип работы системы и различать данные по типам. Как была указано выше, некоторые данные можно резервировать реже, некоторые необходимо чаще. Составление расписания и частоты копирования является одной из наиболее ответственных задач. Но, даже с учетом различности данных, система должна быть максимально автоматизированная и централизована.

Еще одной немаловажной процедурой является проверка созданных копий на считывание. Действительно, иногда резервные копии, по той или иной причине, могут не читаться. И этот факт желательно обнаружить не в тот момент, когда понадобится копия для восстановления.

Таким образом, четко разработанная и спланированная стратегия резервного планирования сможет полностью исключить и предупредить возникновение внештатных ситуаций и потерю данных, тем самым обеспечив полноценное и бесперебойное функционирование информационной инфраструктуры предприятия.

Нет похожих статей.

Системы резервного копирования обеспечивают непрерывность бизнес-процессов и защиту информации от природных и техногенных катастроф, действий злоумышленников. Эти технологии активно используются в ИТ-инфраструктурах организаций самых разных отраслей и масштабов.

Резервное копирование данных - процесс создания копии данных на носителе, предназначенном для восстановления данных в оригинальном месте их расположения в случае их повреждения или разрушения. Кроме того, система резервного копирования - это один из необходимых методов обеспечения непрерывности бизнеса. Построение централизованной системы резервного копирования позволяет сократить совокупную стоимость владения ИТ-инфраструктурой благодаря оптимальному использованию устройств резервного копирования и сокращению расходов на администрирование (по сравнению с децентрализованной системой).

Организационные сложности по части защиты данных

• Внутренние противоречия в технической команде
• Администраторы приложений должны отвечать за сохранность данных, SLA и восстановление?
• Централизованный автоматизированный контроль – снижение рисков для ИТ директора: повышается прозрачность, предсказуемость ИТ процессов

Правильная стратегия защиты данных для ЦОДа

Устаревший подход под названием «РЕЗЕРВНОЕ КОПИРОВАНИЕ»

• Резервное копирование
• Восстановление

Современный подход под названием «УПРАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИЕЙ»

• Резервное копирование
• Восстановление
• Аналитика по содержимому
• Контекстный поиск
• Мобильный доступ к данным
• Прозрачная интеграция с облаком
• Задачи ИБ
• ЛЮБЫЕ приложения сторонних разработчиков по обработке данных (Открытый API)

Проблема копий

• При отсутствии централизованного подхода количество данных неконтролируемо растет
• Где лежит самая актуальная версия данных?
• Если потребуется удалить данные по Compliance, где найти все копии?
• Удалениеи архивирование устаревшей информации. Как определить разумный критерий ценности данных?

Архитектура и работа системы резервного копирования

Централизованная система резервного копирования имеет многоуровневую архитектуру, в которую входят:

• сервер управления резервным копированием, способный также совмещать функции сервера копирования данных;
• один или несколько серверов копирования данных, к которым подключены устройства резервного копирования;
• компьютеры -клиенты с установленными на них программами-агентами резервного копирования;
• консоль администратора системы резервного копирования.

Администратор системы ведет список компьютеров-клиентов резервного копирования, устройств записи и носителей хранения резервных данных, а также составляет расписание резервного копирования. Вся эта информация содержится в специальной базе, которая хранится на сервере управления резервным копированием.

В соответствии с расписанием или по команде оператора сервер управления дает команду программе-агенту, установленной на компьютере-клиенте, начать резервное копирование данных в соответствии с выбранной политикой. Программа-агент собирает и передает данные, подлежащие резервированию , на сервер копирования, указанный ей сервером управления.

Внесерверное копирование

Данный тип резервного копирования представляет собой дальнейшее развитие метода внесетевого копирования (LAN -free), поскольку уменьшает количество процессоров , памяти , устройств ввода-вывода, задействованных в этом процессе. Данный процесс архивирует разделы целиком, в отличие от пофайлового архивирования , но при этом позволяет восстанавливать отдельные файлы . По определению, при вне-серверном копировании данные копируются с диска на ленту и обратно без прямого участия сервера. Поскольку для резервного копирования требуется наличие некоторого дополнительного третьего узла, полностью отвечающего за процесс копирования, то отсюда происходит и другое название этого подхода - копирование с участием третьей стороны (Third_-Party Copy, 3PC). Так, в качестве подобного оборудования может использоваться маршрутизатор хранилищ данных, который берет на себя функции, ранее выполнявшиеся сервером.

Одно из преимуществ архитектуры SAN - отсутствие жесткой привязки составляющих ее систем к каким-либо устройствам хранения данных. Это свойство и заложено в основу технологии резервного копирования без участия сервера . В данном случае к дисковому массиву может иметь прямой доступ как сервер данных, так и устройства, принимающие участие в копировании с дисковых массивов. Резервному копированию блоков данных, относящихся к какому-либо файлу, предшествует создание некоего индекса или списка номеров принадлежащих ему блоков. Это и позволяет в дальнейшем привлечь внешние устройства для резервного копирования.

Таким образом, внесерверное копирование позволяет напрямую перемещать данные между подключенными к сети SAN дисковыми массивами и библиотеками. При этом данные перемещаются по сети SAN и не загружают ни локальную сеть, ни серверы . Такое копирование считается идеальным для корпоративных сетей, которые должны функционировать в непрерывном режиме 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. Особенно для тех, для которых временной период, в течение которого можно выполнять резервное копирование без существенного влияния на работу пользователей и приложений, становится недопустимо малым.

Репликация данных

Современные дисковые массивы обладают средствами создания копий данных внутри самого массива. Данные, созданные этими средствами, носят название Point-In-Time (PIT)-копий, т. е. фиксированных на определенный момент времени. Существует две разновидности средств создания PIT-копий: клонирование и «моментальный снимок» (snapshot). Под клонированием обычно понимают полное копирование данных. Для него требуется столько же дискового пространства, как и для исходных данных, и некоторое время. При использовании такой копии нет нагрузки на дисковые тома, содержащие исходные данные. Иными словами, нет дополнительной нагрузки на дисковую подсистему продуктивного сервера.

Механизм работы «моментальных снимков» иной и может быть реализован как программно на продуктивном сервере, так и аппаратно внутри массива. В момент, когда необходимо начать резервное копирование, программа-агент дает команду приложению завершить все транзакции и сохранить кэш-память на

Книга предназначена для читателей, хорошо знакомых с компьютерными системами и индустрией информационных технологий и желающих расширить познания в области систем хранения данных и архитектуры Windows NT, непосредственно связанной с подобными системами. В книге описываются корпоративные системы хранения данных, в то время как системам потребительского уровня уделяется меньше внимания. В этом издании сделана попытка поддержать интересы специалистов по программному обеспечению, мало знакомых с технологиями хранения данных, и профессионалов в области систем хранения данных, которые стремятся получить дополнительные знания по архитектуре обработки и хранения данных в Windows NT. В то же время книга будет интересна всем читателям, намеревающимся получить исчерпывающие сведения по описанной теме.

Книга:

Разделы на этой странице:

Существуют различные схемы резервного копирования, которые применяются, например, в центре хранения данных. Стоит отметить, что различные категории резервного копирования могут использоваться совместно. Резервное копирование классифицируется следующим образом:

на базе архитектуры;

на основе функциональных возможностей;

на базе сетевой инфраструктуры.

Рассмотрим каждый тип классификации подробнее.

5.3.1 Классификация резервного копирования на базе архитектуры

Один из типов классификации резервного копирования основан на архитектуре. Резервное копирование зависит от объектов, к которым оно применяется, и от того, насколько приложение резервного копирования поддерживает подобные объекты. Доступные архитектурные типы резервного копирования описаны в разделах 5.3.1.1–5.3.1.3.

5.3.1.1 Резервное копирование на уровне дисковых образов и логических блоков

В этом случае приложение резервного копирования работает с блоками данных. Обычно подобная схема резервного копирования требует прекращения доступа к копируемым данным со стороны всех приложений на сервере. Приложение получает доступ к жесткому диску независимо от его внутренней структуры, после чего выполняет операции чтения/записи на уровне логических блоков.>

Преимущество такого типа резервного копирования состоит в быстродействии операций резервного копирования и восстановления данных, что особенно важно для восстановления данных после критических сбоев в работе систем. Недостаток заключается в том, что существует запрет на доступ к диску со стороны приложений и даже операционной системы. Еще один недостаток – это копирование излишнего количества неиспользуемых логических блоков с резервной копии при резервировании диска с разрешенными файлами. Некоторые приложения резервного копирования предоставляют соответствующую программную логику, необходимую для обнаружения и пропуска неиспользованных логических блоков. Такие резервные копии называются разреженными копиями дискового образа.

Наконец, довольно сложно получить только определенный файл или несколько файлов, в отличйе от восстановления всех данных на диске. Для этого программное обеспечение резервного копирования должно обработать метаданные файловой системы, сохраненные на магнитной ленте, и вычислить расположение на ленте необходимого файла. Некоторые программы позволяют восстанавливать определенные файлы из резервной копии на уровне образа, однако лишь для некоторых операционных систем. Другие приложения пытаются оптимизировать восстановление файла из резервной копии уровня образа, записывая на ленту метаданные файла, например таблицу расположения файлов для файловой системы FAT16.

Версия NTFS, которая поставляется вместе с Windows 2000, уже содержит все метаданные в файлах, например битовую карту, которая соответствует расположению логических блоков. Программа восстановления данных находит необходимые метаданные, из которых рассчитывает расположение на магнитной ленте каждого необходимого логического блока требующегося файла. После этого лента прокручивается, в одном направлении и все необходимые участки считываются в процессе перемотки, что позволяет получить все данные для восстановления файла. Лента не перематывается в обоих направлениях, поэтому сокращается не только время восстановления, но и срок жизни ленты. К описываемым приложениям резервного копирования относится, например, программа Legato Celestra.

Обратите внимание, что иногда выбор метода резервного копирования ограничен. Если база данных использует чистый дисковый том без файловой системы, то выбирать приходится только между резервной копией на уровне образа и резервной копией на уровне приложения (такой тип резервного копирования рассматривается в разделе 5.3.1.3).

5.3.1.2 Резервное копирование на уровне файлов

В этом типе резервного копирования программа резервирования пользуется услугами операционной и файловой систем. Одно из преимуществ заключается в эффективности восстановления конкретного файла или набора файлов. Еще одно преимущество состоит в возможности одновременного доступа к файлам со стороны операционной системы и приложений, когда проводится резервное копирование.

Не обошлось здесь, впрочем, и без недостатков. Резервное копирование выполняется дольше, особенно по сравнению с резервным копированием на уровне образа. Если проводится копирование большого количества небольших файлов, нагрузка на операционную и файловую систему при доступе к метаданным каталогов может оказаться значительной. Кроме того, существует проблема открытых файлов, которая, была описана ранее.

Еще один недостаток связан с безопасностью. Эта проблема возникает вне зависимости от метода создания резервной копии (на уровне образа или файла) и заключается в том, что резервное копирование выполняется на правах учетной записи администратора или оператора резервного копирования, а не пользователя. Это единственный способ восстановить файлы различных пользователей в ходе одной операции восстановления. Необходимым условием является корректная настройка метаданных файлов, например списков управления доступом и данных о владельцах файлов. Решение проблемы требует поддержки со стороны API файловой и операционной систем, что необходимо для настройки метаданных при восстановлении данных из резервной копии. Кроме того, приложение резервного копирования и восстановления должно корректно использовать предоставленные возможности.

5.3.1.3 Резервное копирование на уровне приложения

В этом случае резервное копирование и восстановление данных выполняется на уровне приложения, например Microsoft SQL Server или Microsoft Exchange.. Резервное копирование проводится с помощью API, предоставленного приложением. В данном случае резервная копия состоит из набора файлов и объектов, которые формируют состояние системы на определенный момент времени. Основная проблема заключается в том, что операции резервного копирования и восстановления тесно связаны с приложением. Если с выходом нового приложения изменится API или функции уже существующего API, администратору придется переходить к новой версии программы резервирования.

Приложения используют чистый диск без файловой системы или записывают на него огромный файл, в котором размещены собственные метаданные приложения. В качестве примера подобного приложения можно указать Microsoft Exchange. В Windows ХР и Windows Server 2003 поддерживаются важные функции NTFS, благодаря которым возможно восстановление таких файлов. Файл восстанавливаемся логическими блоками и в конце маркируется новой функцией Win32 API, которая называется SetFileValidData.

5.3.2 Классификация резервного копирования на базе функциональных возможностей

Еще один метод классификации приложений резервного копирования заключается в классификация на базе функций, предоставляемых в процессе резервного копирования. Обратите внимание, что обычно в центрах хранения данных используется, как минимум, два, а чаще всего все типы резервирования, описанные ниже, а именно: полное, дифференциальное и инкрементное.

5.3.2.1 Полное резервное копирование

При полном резервном копировании (full backup) полный набор файлов или объектов, а также связанные с ними метаданные копируются на носитель резервной копии. Преимущество состоит в том, что используется только один набор носителей для восстановления в случае отказа в работе системы. Недостаток заключается во времени копирования, так как копируются все данные. Полное резервное копирование часто выполняется на уровне дискового образа или на уровне блоков.

5.3.2.2 Дифференциальное резервное копирование

При дифференциальном резервном копировании (differential backup) архивируются все изменения, которые произошли с момента последнего полного резервного копирования. Так как дифференциальные резервные копии могут создаваться на уровне образа или на уровне файлов, этот набор изменений будет представлять собой набор изменившихся дисковых блоков (для резервной копии на уровне образа) или набор изменившихся файлов (для резервной копии на уровне файлов). Основное преимущество дифференциального резервного копирования состоит в значительном уменьшении времени копирования по сравнению с полным резервным копированием. С другой стороны, восстановление после сбоя занимает больше времени. Восстановление после сбоя потребует проведения двух операций по восстановлению данных. В ходе первой будут восстанавливаться данные из полной резервной копии, а во время второй – данные из дифференциальной резервной копии.

При использовании недорогих подсистем хранения данных дифференциальное резервное копирование на уровне файлов применяется в тех случаях, когда приложения создают множество небольших файлов и после создания полной резервной копии меняют некоторые файлы. В то же время такое резервное копирование не применяется, если жесткий диск используется приложениями управления базами данных, которые постоянно вносят небольшие изменения в огромные файлы баз данных. Таким образом, при резервировании на уровне файла будет создана копия целого файла. Примером такой программы служит Microsoft Exchange, которая постоянно стремится вносить небольшие изменения в огромные файлы баз данных.

При использовании старших моделей подсистем хранения данных дифференциальное резервное копирование на уровне образа можно использовать в любой ситуации, включая резервное копирование файлов приложений баз данных. Причина такой эффективности состоит в хранении большого объема метаданных, которые позволяют быстро определить изменившиеся с момента резервного копирования дисковые блоки. Таким образом, будет проведено резервное копирование только изменившихся дисковых блоков, а большое количество не изменившихся дисковых блоков не будут скопированы. Даже несмотря на более высокую эффективность резервного копирования при использовании старших моделей подсистем хранения данных, остается необходимость в использовании API, который позволит начать резервирование в определенный момент времени и продолжить ввод-вывод данных после завершения резервного копирования. Метод работы старшей модели подсистемы хранения заключается в сокращении операций ввода-вывода данных, которые должны быть остановлены при резервном копировании.

5.3.2.3 Инкрементное резервное копирование

При инкрементном резервном копировании (incremental backup) архивируются только изменения с момента последнего полного или дифференциального резервного копирования. Очевидно, что этот вид резервного копирования требует меньше времени, так как на резервный носитель не копируются файлы, которые не изменились с момента создания последней полной или добавочной резервной копии. Недостатком этого метода является длительность операции восстановления после сбоя, так как оно выполняется с помощью набора из нескольких носителей, соответствующих последней полной резервной копии и нескольким добавочным резервным копиям.

В случае отсутствия старших моделей подсистемы хранения добавочное резервное копирование выполняется при изменении или добавлении различных наборов файлов. При использовании старших моделей подсистемы хранения может применяться добавочное резервное копирование на основе блоков, так как в этом случае доступен достаточный объем метаданных для идентификации изменившихся блоков.

5.3.3 Классификация резервного копирования на основе сетевой инфраструктуры

Один из способов классификации резервного копирования основан на сетевой топологии и ее влиянии на выбор наилучшего метода резервирования подключенных узлов. Типы резервного копирования, зависящие от сетевой инфраструктуры (резервирование DAS, NAS, SAN, не зависящее от локальной сети и от сервера) рассматриваются в разделах 5.3.3.1–5.3.3.4.

5.3.3.1 Резервирование DAS

Эта старейшая разновидность резервного копирования возникла- во времена, когда устройства хранения подключались непосредственно к серверу. Несмотря на развитие сетевых устройств хранения, резервирование DAS остается достаточно популярным для копирования данных, размещенных на серверах Windows. Схема резервирования DAS представлена на рис. 5.3. / Преимуществом резервирования DAS является простота его использования. Приложение на сервере считывает данные с соответствующего дйсково- го тома и записывает их на магнитную ленту. Однако резервирование DAS имеет ряд недостатков.

Использование нескольких накопителей на магнитной ленте (по одному на каждый сервер, нуждающийся в резервном копировании), что требует существенных финансовых затрат. Другими словами, совместное использование одного накопителя несколькими серверами практически невозможно.

Высокая общая стоимость владения (ТСО), так как для резервного копирования с помощью нескольких накопителей на магнитной ленте требуется иметь в штате несколько администраторов.

Хранение нескольких лент может привести к путанице.

Поскольку данные на нескольких серверах часто дублируются, но не синхронизированы, одинаковые данные переносятся и на ленту, поэтому хранение похожих данных на нескольких лентах может привести к путанице.

Рис. 5.3. Резервирование DAS

Наконец, но не в последнюю очередь, сервер должен обрабатывать запросы чтения/записи данных между диском и накопителем на магнитной ленте.

5.3.3.2 Резервирование NAS

Как отмечалось в главе 3, эра хранилищ DAS закончилась с появлением систем типа клиент/сервер, когда клиенты и серверы стали совместно использовать ресурсы локальной сети. Это позволило сформировать архитектуру, в которой к накопителю на магнитной ленте, подключенному к серверу, получают доступ несколько сетевых серверов.

На рис. 5.4 показан типичный сценарий резервирования NAS. В левой области диаграммы указано несколько серверов. Это могут быть серверы приложений или файловые серверы и серверы печати. В правой области находится сервер резервного копирования и подключенный к нему накопитель на магнитной ленте. Этот накопитель может использоваться для резервного копирования информации с нескольких серверов приложений, файловых серверов и серверов печати. Таким образом, резервирование NAS позволяет совместно использовать накопитель на магнитной ленте для резервного копирования данных нескольких серверов, что приводит к снижению общих затрат.

Резервированию NAS свойственны некоторые недостатки.

Операция резервного копирования отражается на пропускной способности локальной сети, что зачастую требует сегментации LAN для перенаправления потоков резервного копирования в отдельный сетевой сегмент.

Время работы узлов увеличивается. Другими словами, возрастает время, в течение которого серверы должны быть доступны для обслуживания пользовательских запросов и транзакций. Кроме того, увеличивается объем данных, хранящихся на сервере, что требует большего времени на резервирование этих данных.

Рис. 5.4. Схема резервирования NAS

Учитывая актуальность описанных проблем, обеспечение эффективности резервного копирования становится единственным критерием при проектировании сетей и определении точного количества необходимых устройств резервирования.

5.3.3.3 Резервирование SAN

Развитие сетей хранения данных привело к появлению новых концепций резервного копирования. Новые возможности основаны та том, что сеть хранения данных может обеспечить достаточную пропускную способность между любыми двумя устройствами и, в зависимости от топологии, способна предоставить одновременную связь с малыми задержками между несколькими парами устройств. С другой стороны, использование топологии кольца Fibre Channel с количеством устройств больше 30 не дает возможности создавать несколько соединений с высокой пропускной способностью и малыми задержками, так как общая пропускная способность кольца будет совместно разделена между всеми подключенными устройствами.

На рис. 5.5 представлена архитектура типичного приложения SAN для резервного копирования. Обратите внимание на мост Fibre Channel. Большинство накопителей на магнитной ленте не поддерживают интерфейс Fibre Channel (они используют параллельный интерфейс SCSI), поэтому для подключения таких устройств понадобится мост. На рис. 5.5 серверы Windows NT подключены одновременно к локальной сети и к сети хранения данных.

Топология резервного копирования (см. рис. 5.5) имеет ряд преимуществ.

Накопитель на магнитной ленте может находиться довольно далеко от сервера, данные которого резервируются. Такие накопители обычно оснащены интерфейсом SCSI, хотя в последнее время всё чаще появляются накопители с интерфейсом Fibre Channel. Это означает, что их можно подключать только к одной шине SCSI, в результате чего усложняется совместное использование накопителя несколькими серверами. Сети хранения данных на основе Fibre Channel благодаря поддержке различных устройств позволяют успешно решать проблемы совместного использования. Обратите внимание: при этом все равно требуется метод, обеспечивающий корректный доступ к накопителю на магнитной ленте с использованием соответствующих разрешений. Примеры подобных методов представлены ниже.

Рис. 5.5. Резервное копирование средствами сети хр&нения данных

Метод зонирования позволяет в определенный момент времени получить доступ к накопителю на магнитной ленте одному серверу. Проблема заключается в обеспечении соответствия серверов требованиям зонирования. Кроме того, необходимо обеспечить корректное использование сменщика лент или накопителя с поддержкой нескольких кассет.

Следующий метод – использование таких команд интерфейса SCSI, как Reserve и Release.

Метод подключения накопителя на магнитной ленте к серверу позволяет получить совместный доступ к устройству посредством специального программного обеспечения сервера. Совместное использование накопителя на магнитной ленте является весьма привлекательным решением, поскольку накопители – довольно дорогие устройства. К описанным накопителям относится, например, устройство Tivoli от компании IBM.

Технология резервного копирования без локальной сети получила свое название потому, что передача данных выполняется за пределами локальной сети средствами SAN. Это снижает нагрузку на локальную сеть, благодаря чему приложения не страдают от снижения пропускной способности сети при резервировании данных.

Резервное копирование без локальной сети позволяет более эффективно использовать ресурсы с помощью совместного использования накопителей на магнитной ленте.

Резервное копирование и восстановление данных без локальной сети более устойчиво к ошибкам, поскольку резервирование может проводиться несколькими устройствами одновременно, если одно устройство отказало в работе. Аналогичным образом несколько устройств могут использоваться при восстановлении данных, что позволяет эффективнее планировать использование ресурсов.

Наконец, операции резервного копирования и восстановления завершаются значительно быстрее, так как сети хранения данных обеспечивают более высокую скорость передачи данных.

5.3.3.4 Резервирование, не зависящее от сервера

Такое резервное копирование иногда называют резервным копированием без сервера или даже сторонним копированием. Обратите внимание, что резервное копирование, не зависящее от сервера, обычно представляет собой резервирование, не зависящее от локальной сети, что избавляет от необходимости перемещать данные с определенного узла. Идея такого способа резервного копирования состоит в применении команды SCSI Extended Copy.

В основе резервного копирования, не зависящего от сервера, лежит инициатива ассоциации SNIA, которая была реализована в командах SCSI Extended Сору, утвержденных комитетом INCITS, а точнее, техническим подкомитетом Т10 (документ ANSI INCITS.351:2001, SCSI Primary Commands-2). Обратите внимание: в стандарте SCSI уже описывалась поддержка команд копирования, однако ранее для использования команд требовалось подключение всех устройств SCSI к одной шине (с тех пор команда Сору считается устаревшей; более подробная информация представлена на Web-узле http: //www.110. org). Команда Extended Copy добавляет такие дополнительные возможности, как использование источника и пункта назначения данных через различные шины SCSI. При этом в полной мере сохраняется адресация, поддерживаемая синтаксисом команды.

В резервном копировании, не зависящем от сервера, сервер резервирования может обрабатывать другие запросы, пока данные копируются с помощью агента перемещения данных. Данные переносятся непосредственно от источника данных в точку назначения, а именно в резервный носитель (вместо копирования из источника на сервер резервного копирования с последующим переносом на резервный носитель).

Рис. 5.6. Резервное копирование, не зависящее от сервера

Осознавая преимущества резервного копирования, не зависящего от сервера, не следует забывать, что восстановление данных представляет собой совершенно другую проблему. Операции восстановления, не зависящие от сервера, остаются крайне редким явлением. Резервные копии, созданные с помощью этой технологии, очень часто восстанавливаются традиционными методами, в которых подразумевается использование сервера с неким программным обеспечением для резервного копирования и восстановления данных.

Принцип резервного копирования, не зависящего от сервера, демонстрируется на рис. 5.6. Для упрощения схемы на рисунке показано минимальное количество компонентов, необходимых для иллюстрации резервного копирования. На практике сети хранения данных имеют более сложную структуру. На рис. 5.6 показан сервер под управлением Windows, подключенный к коммутатору Fibre Channel с помощью адаптера шины Fibre Channel. Кроме того, используется маршрутизатор Fibre Channel-K-SCSI, к которому подключается накопитель на магнитной ленте с интерфейсом SCSI и дисковые устройства. Дисковые и ленточные устройства не обязательно должны подключаться к одному маршрутизатору.

Приложение сервера резервного копирования на сервере Windows находит агента перемещения данных на маршрутизаторе с помощью технологии Plug and Play. Приложение резервного копирования определяет дополнительную информацию о резервировании (идентификатор дискового устройства, начальный логический блок, объем копируемых данных и т.д.). Программное обеспечение сервера резервирования изначально передает последовательность команд накопителю на магнитной ленте для резервирования устройства и монтирования необходимого носителя. Далее программное обеспечение сервера резервного копирования передает команду Extended Сору агенту перемещения данных, который выполняется на маршрутизаторе. Агент координирует перенос необходимых данных. По завершении копирования агент возвращает сервисную информацию программе резервирования, выполняемой на сервере Windows.

В процессе резервного копирования, не зависящего от сервера, важную роль играют несколько компонентов, включая источник и точку назначения данных, агент перемещения и сервер резервного копирования.

Источник данных – это устройство, содержащее данные, для которых необходимо создать резервную копию. Обычно выполняется резервное копирование целого тома или дискового раздела. К источнику данных должен получать доступ непосредственно агент перемещения данных (о нем идет речь несколько ниже). Это означает, что устройства хранения, подключенные к серверу, не могут быть источниками данных для резервного копирования, не зависящего от сервера, так как прямая адресация вне сервера невозможна.

Точка назначения данных обычно представляет собой накопитель на магнитной ленте, на который записываются данные. В качестве устройства может выступать диск, если резервное копирование выполняется на диск, а не на ленту. Ленточные устройства обычно подключены к порту связной архитектуры, чтобы избежать повреждения данных, передаваемых на ленту, в случае отказа других частей сети хранения данных. Например, если накопитель на магнитной ленте подключен к кольцу Fibre Channel с разделением доступа, ошибка в работе другого устройства или подключение/отключение устройства от кольца может привести к остановке записи данных и повторной инициализации кольца, что нарушит целостность данных, записываемых на ленту.

Агент перемещения данных обычно встраивается в маршрутизатор с помощью прошивки, так как он должен обрабатывать команду SCSI Extended Сору, которая отправляется маршрутизатору в виде пакета Fibre Channel. Коммутаторы и концентраторы, обрабатывающие только заголовок кадра Fibre Channel, не совсем подходят для поддержки работы агента перемещения данных, однако в будущем это может измениться.

Агент перемещения данных активизируется после получения инструкций от сервера резервного копирования. Большинство накопителей на магнитной ленте, подключенных к SAN, представляют собой устройства SCSI. Поэтому требуется наличие маршрутизатора, который поддерживает преобразование пакетов между интерфейсами Fibre Channel и SCSI. На данный момент все чаще появляются накопители на магнитной ленте с интерфейсом Fibre Channel, а некоторые компании, например Exabyte, предоставляют прошивки для подобных накопителей, добавляющие функции агента перемещения данных. Кроме того, базовые библиотеки накопителей на магнитной ленте с интерфейсом Fibre Channel обычно имеют встроенные маршрутизаторы Fibre Channel-SCSI, что позволяет библиотеке использовать собственный агент перемещения данных. Обратите внимание, что агент может быть реализован в программном обеспечении младшей рабочей станции или даже сервера. Компании Crossroads, Pathlight (теперь ADIC) и Chaparral предоставляют маршрутизаторы со встроенными в прошивку агентами перемещения данных. Сеть хранения данных может иметь несколько агентов от нескольких производителей, что не мешает агентам сосуществовать в одной сети.

Конечно, для того чтобы агент перемещения данных можно было использовать, его нужно найти (с помощью команды SCSI Report LUNs) и обеспечить должную адресацию (посредством имени WWN) с сервера резервного копирования. Кроме того, агент может проводить два резервных копирования одновременно. Например, один сеанс копирования может проводиться на географически удаленный зеркальный ресурс, однако для этого сервер резервирования должен передать две команды.

Сервер резервного копирования отвечает за все команды и управление операциями. Перечислим еще раз все основные обязанности сервера резервирования.

Программное обеспечение сервера обеспечивает доступность накопителя на магнитной ленте, применяя соответствующие команды SCSI Reserve и Release.

Монтирование носителя для резервного копирования.

Определение точного адреса источника данных и размещения данных в логических блоках, а также объема данных для резервирования.

Получив всю необходимую информацию, сервер отправляет команду Extended Сору агенту перемещения данных. Затем агент отправляет последовательность команд Read источнику данных и записывает информацию в точке назначения.

Компании Computer Associates, CommVault, LEGATO и VERITAS предоставляют программы для резервирования, не зависящего от сервера. Поставщики маршрутизаторов с функциями резервного копирования, не зависящего от сервера, постоянно сотрудничают с компаниями – разработчиками программного обеспечения, чтобы сделать возможной совместимость своих продуктов. Дело в том, что для поддержки базовых команд SCSI Extended Copy производителями применяются различные команды.

Обратите внимание: несмотря на достаточно зрелый возраст технологии резервирования, не зависящей от сервера, поддержка восстановления, не зависящего от сервера, со стороны производителей крайне ограниченна.

5.3.3.5 Семейство операционных систем Windows Server и резервное копирование, не зависящее от сервера

В многочисленных рекламных материалах и маркетинговой литературе утверждается, что конкретный метод внедрения технологии резервного копирования, не зависящего от"сервера, совместим с Windows 2000. Рассмотрим эту концепцию более подробно. Далее описывается каждый из четырех компонентов, формирующих резервирование, не зависящее от сервера: источник данных, точка назначения данных, программное обеспечение сервера резервирования и агент перемещения данных.

В большинстве случаев агент перемещения данных, работающий вне сервера Windows NT, не может адресовать данные, хранящиеся на сервере Windows NT. Адаптеры шины, подключенные к серверу Windows NT, обычно работают, как инициаторы и не отвечают на команды Report LUNs. Если сервер Windows NT использует устройство хранения за пределами сервера, например массив RAID, подключенный к коммутатору Fibre Channel, то это устройство будет доступно агенту перемещения. Поэтому вместо утверждений о том, что устройство хранения, используемое Windows NT, не может быть источником данных для резервирования, не зависящего от сервера, следует уточнить, что источником данных не может быть устройство хранения, которое является внутренним для сервера Windows NT.

Использование внутреннего хранилища Windows NT в качестве точки назначения данных также невозможно, так как точка назначения тоже должна быть доступна агенту перемещения данных для адресаций.

Выполнение программы резервирования на компьютере под управлением Windows представляет собой неплохой вариант. Адаптер шины, подключенный к серверу Windows, может выдать последовательность команд Report LUNs каждому устройству (LUN 0), которое будет обнаружено. Затем программа резервирования просматривает все видимые устройства и логические единицы, после чего выясняет, какие из них могут выступать в роли агента стороннего копирования. Некоторые программы сообщают о дополнительных LUN, которые необходимы при выдаче команд Extended Сору. Множество программ резервирования, которые используют дополнительные LUN, проходят через процесс обнаружения устройств для проверки функций агента перемещения данных.

Промежуточный интерфейс SCSI (IOCTL) в Windows NT может использоваться для передачи команды Extended Сору агенту перемещения данных (команда передается с сервера резервного копирования под управлением Windows NT). Операционная система Windows NT не имеет встроенной поддержки агентов перемещения; технология Plug dnd Play позволяет обнаружить агент, но для регистрации последнего в системном реестре необходимы дополнительные драйверы.

Остается последний вопрос: можно ли запустить программное обеспечение агента перемещения данных на сервере или рабочей станции под управлением Windows NT? Одним из преимуществ такого решения является то, что агент перемещения сможет адресовать устройства хранения, «видимые» для сервера Windows, а также получать к ним доступ. Но сервер резервного копирования, размещенный вне Windows NT, не сможет обнаружить устройства хранения, подключенные к компьютеру с агентом перемещения данных. Агент должен иметь возможность работать в качестве инициатора и целевого устройства для команд SCSI. Поскольку адаптер шины, подключенный к компьютеру под управлением Windows NT, редко выполняет роль целевого устройства, команда Extended Сору может не дойти до агента перемещения данных.

Обратите внимание: в Windows NT для выдачи команд SCSI приложения используют промежуточный интерфейс (DeviceloControl с параметром IoControlCode, равным IOCTOL_SCSI_PASS__THROUGH или IOCTL_SCSI_PASS_ THROUGH_DIRECT).