Обзор систем резервного копирования данных

Любое устройство, являющееся носителем информации (компьютер, ноутбук, телефон, планшет и т. д.), каким бы современным оно ни было, не может гарантировать 100%-ную сохранность документов, файлов, папок, программ от повреждения, разрушения, утраты по какой-либо причине. Восстановить данные поможет создание их копий. Что такое резервное копирование, для чего оно нужно? Какие технологии данного процесса существуют, какие системы для его выполнения являются самыми распространенными?

Понятие и задачи резервного копирования

Резервное копирование информации представляет собой процесс создания копии информации на специальном дополнительном носителе, рассчитанном для быстрого и недорогого воссоздания поврежденных, разрушенных данных в месте их основного хранения. Дополнительными носителями могут быть съемные физические носители:

• внешний жесткий диск;
• CD-диск;
• DVD-диск;
• USB-флеш-накопитель и др.

Кроме того, копирование можно выполнять в облачное хранилище данных.

Часто указанную процедуру называют бэкапом, от английского словосочетания backup copy. Для чего нужно резервное копирование? Основными задачами бэкапа являются:

1. Сохранение информации для ее восстановления в кратчайшие сроки в случае выхода из строя IT-системы в результате вирусной атаки, поломки, ошибки пользователя, взлома злоумышленниками, техногенной или природной катастрофы и т. д. Такие копии имеют маленький срок хранения данных (как правило, не больше 1-2 дней, после чего происходит новое перезаписывание). Доступ к информации в данном случае получается очень оперативно. Сохраняются настройки операционной системы, прикладного программного обеспечения, данные пользователей и иные сведения, которые могут понадобиться для восстановления функциональных возможностей системы.
2. Формирование долговременного архива, содержащего сведения о деятельности организации. С его помощью можно получить необходимую информацию за предыдущие периоды. Данные сохраняются длительное время (от нескольких месяцев до нескольких лет). Чаще всего в архив копируются только пользовательские данные и бизнес-информация, без сохранения системных сведений. В данном случае нет необходимости в высокой скорости доступа: выгрузка может достигать нескольких суток.
3. Обеспечение беспрерывного функционирования бизнес-процессов. Это особенно актуально для организаций с непрерывным процессом производства.

Сохранение информации для быстрого восстановления и формирование архива можно совмещать: использовать последнюю версию какого-либо файла, а в архиве хранить его предыдущие версии.

Важно! При выборе дополнительного носителя и способов копирования, хранения и восстановления данных ориентируются на степень развития ИТ-инфраструктуры, особенностях деятельности, необходимых сроках хранения информации индивидуально для каждой организации.

Технологии системы бэкапа

Помимо внешних съемных физических носителей, существенно облегчающих и удешевляющих процесс копирования, хранения и восстановления информации, существуют и иные, альтернативные системы резервного копирования https://www.open-vision.ru/solutions/server-solutions-zxc/backup-copying-zxc/, предназначенные для отдельных видов задач.

Резервное копирование при помощи сети SAN

SAN (STORAGE AREA NETWORK) представляет собой специальную сеть, выделяемую для соединения на высокой скорости серверов с различными устройствами хранения информации.

Благодаря SAN:

• сервер имеет доступ к разным видам накопителей (ленточным библиотекам, оптическим библиотекам, дисковым массивам) без загрузки других серверов (внесерверное копирование) или без ЛВС (внесетевое копирование);
• накопители могут обмениваться данными, не прибегая к серверам;
• легко решаются задачи масштабирования разных устройств хранения, модификации емкости хранения, что позволяет применять сеть в крупных проектах;
• увеличиваются возможности создания защитных приложений, централизованного управления системой.

Несмотря на то, что сеть SAN не зависит от вида среды передачи данных, на сегодняшний день применяется стандартная технология Fibre Channel (FC), в которой скорость передачи информации достигает 1-2 гигабит/сек, а расстояние подключения – до 10 км (для сравнения, база Small Computer System Interface («скази», SCSI) позволяет работать на расстоянии до 25 м).

Уточнение: большая часть ленточных накопителей не поддерживает интерфейс FC, а пользуется интерфейсом SCSI. В связи с этим, для их подключения необходим мост.

Внесетевое копирование

Как сделать резервное копирование данных с помощью данной технологии? В этом случае информация с запоминающих устройств на ленточные накопители и с ленточных накопителей на запоминающие устройства передается в SAN напрямую, без использования сетевого сегмента, что способствует:

• устранению задержек на передачу трафика в IP-сетях и PC-платах ввода-вывода;
• снижению нагрузки на локальную сеть.

Благодаря этому, копирование можно осуществлять независимо от времени суток. Информация передается блоками, каждый единичный файл может быть восстановлен отдельно от других.

При помощи протокола FC с использованием одного оптического кабеля допускается организация нескольких каналов передачи информации с backup-серверов на ленточные накопители, обходя локальную сеть. ЛВС здесь только контролирует работу серверов копирования главными серверами. По локальной сети передается лишь незначительный объем метаданных о резервируемой информации.

Для сведения: серверы копирования являются для главного сервера компьютерами-клиентами.

Внесерверное копирование

При внесерверной технологии копирования информация передается с дисковых массивов на ленточные библиотеки и с ленточных библиотек на дисковые массивы напрямую, без участия сервера. Так как при этом необходимо присутствие 3-тьего узла, данная технология имеет второе название – копирование с участием 3-тьей стороны (или 3РС). Таким узлом может быть маршрутизатор хранилищ информации.

К дискам имеется прямой доступ как у сервера данных, так и у копирующих с дисковых массивов информацию устройств. Блокам данных копируемого файла предварительно присваивается индекс либо создается их номерной список, что впоследствии дает возможность использовать внешние устройства для копирования и перемещать данные без использования сервера и локальной сети.

Совет: используйте внесерверный способ резервного копирования, если ваши корпоративные сети должны работать круглосуточно, беспрерывно. Данный способ не окажет негативного воздействия на их функционирование, т. к. время копирования здесь минимально.

Репликация данных

Репликация представляет собой процесс копирования данных из одного источника информации на другой (множество других), при котором изменения, вносимые в одну из копий, распространяются и на другие копии (т.е. происходит синхронизация их содержимого для нескольких баз данных (БД)).

Такая технология может быть:

1. Синхронной (онлайн). Проходит в режиме реального времени. В этом случае при обновлении одной реплики остальные реплики данного фрагмента данных тоже обновляются в этой же транзакции. Чаще всего онлайн-репликация выполняется при помощи триггерных процедур. Из недостатков – выполнение всех транзакций приводит к дополнительной нагрузке, зависимость от связи – при ее потере между серверами изменения перестают отражаться, поэтому процесс останавливается.

2. Асинхронной (офлайн). В этом случае при обновлении одной реплики остальные реплики фрагмента данных тоже обновляются, но не в одной транзакции, а через какое-то время. Изменения в базах данных сохраняются в локальном сервере какое-то время, а потом передаются в другую базу данных пакетом. То есть, в течение определенного времени ожидания (латентности) некоторые реплики могут являться неидентичными. Часто офлайн-репликация осуществляется путем чтения журнала транзакций либо постоянной очереди распространяемых обновлений.

Чаще всего репликацию данных используют фирмы, имеющие несколько филиалов, которые должны работать в одном информационном поле.

Самые популярные системы резервного копирования и восстановления данных

Система резервного копирования и восстановления данных подбирается каждой фирмой индивидуально. При выборе исходят из уровня информационного обеспечения компании, технологических характеристик, собственных задач и целей, аппаратной и системной совместимости и др. Самыми распространенными системами в данной сфере являются:

1. Avamar от ведущей IT-компании Dell EMC. Система взаимодействует с любыми корпоративными устройствами (персональными компьютерами, ноутбуками, серверами), средствами виртуализации (например, с программным обеспечением для ВМ VMWare, встроенной в Windows виртуальной машиной Microsoft Hyper-V), корпоративными программными продуктами (SAP, СУБД, MicrosoftSQL и др.). Массив данных сжимается методом дедупликации, что позволяет оптимально распоряжаться дисковым пространством. Трафик зависит от типа используемой сети. Поддерживается опция долгосрочного хранения в облаке.

2. Commvault Complete Backup and Recovery. Система резервирует и архивирует информацию с различных серверов, персональных компьютеров, ноутбуков, облачных вычислений, гибридных сред, мобильных устройств в корпоративной сети. Взаимодействует с подавляющей частью баз данных, ОС, приложений (например, SAP, СУБД, MicrosoftSQL, Microsoft), средствами виртуализации, облачных сред (RHEV, Amazon Web Services и др.). Управление процессами происходит с помощью единой консоли управления. Массив данных автоматически сжимается методом дедупликации как в месте их основного хранения, так и на серверах резервных копий. Обо всех действиях система выдает подробные отчеты, аналитику.

3. Acronis Backup. Несложная в управлении платформа, не требующая особых знаний для работы с ней. Взаимодействует с большим количеством платформ, в т. ч. с мобильными устройствами (андроид, айфон, айпад), Endpoint, облачными сервисами (Амазон, Microsoft), средствами виртуализации (RHEV, программным обеспечением для ВМ VMWare и др.). Восстанавливать данные можно на оборудовании, отличающемся от оборудования, с которого производилось копирование. Есть функция создания точки восстановления, которую можно в случае форс-мажорных событий развернуть в облаке и продолжить работу с минимальным перерывом.

4. IBM Spectrum Protect. Система предоставляет масштабируемую защиту информации для физических устройств и серверов, приложений, виртуальных сред (с программным обеспечением для ВМ VMWare, встроенной в Windows виртуальной машиной Microsoft Hyper-V). Резервные копии могут храниться на магнитных лентах, жестких дисках, USB-флеш-накопителях, в общедоступных облачных хранилищах, сетевых хранилищах. Допускается использование гибридных моделей и сочетания различных мест хранения. Копирование и восстановление осуществляют как с помощью фирменного программного средства, так и с применением стороннего программного обеспечения. Масштабирование – до 4-х петабайт.

5. Veeam Backup Essentials. Одна из самых функциональных систем, состоящая из 2-х инструментов: Veeam Backup and Replication, Veeam ONE. Veeam Backup and Replication выполняет резервирование, репликацию, откат реплик, дающий возможность при сбое в работе виртуальной машины легко переключаться на реплику и возвращаться обратно. Veeam ONE мониторит инфраструктуру, формирует отчетность, проектирует распределение ресурсов платформы визуализации VMware vSphere, встроенной виртуальной машины Microsoft Hyper-V. Главная особенность инструмента: способность информировать о вероятных осложнениях в работе виртуальных машин, облачных технологий, физических серверов заранее, до их явного появления, что помогает избежать процесса восстановления данных.

Программы для бэкапов и восстановления данных являются сложными, многозадачными системами. За копирование, передачу данных и восстановление отвечают разные компоненты, изучение которых позволит грамотно определиться с выбором необходимого инструмента.

Организационные моменты и человеческий фактор

Согласно существующей статистике, 32% случаев потери данных (т. е. почти каждый третий случай) связано с человеческим фактором. Это и случайное удаление информации, и несоблюдение правил эксплуатации оборудования, и нехватка знаний, и пр. Именно поэтому немаловажными для каждой компании являются организационные мероприятия, связанные с разработкой положения о бэкапе и принятием мер по его четкому соблюдению всеми причастными работниками.

В положении полезно прописать нижеследующее:

• периодичность проведения процедуры резервного копирования;
• обязательность бэкапа перед предстоящими значительными изменениями в системе;
• периодичность перепроверки копий на их способность восстанавливать систему, действующую базу;
• обязательность ведения документации по процедуре восстановления системы, чтобы ею мог воспользоваться другой администратор в случае отсутствия, увольнения основного сотрудника;
• установление условий, при наступлении которых будет считаться, что система нуждается в восстановлении и т. п.

Выполнение условий положения имеет важное значение: порядка 80% фирм, безвозвратно утративших ценную информацию, объявляют себя банкротом в течение 3-х последующих лет.

В современных условиях развития IT-технологий важность резервного копирования уникальной и критичной для деятельности организации информации, хранящейся исключительно в электронном виде, ни у кого не вызывает сомнения. Главное – правильно выбрать подходящую систему и четко соблюдать условия по ее применению.