• Звонок по России бесплатный 8 800 200-59-60
  • Москва +7 (495) 232-92-30
  • Санкт-Петербург +7 (812) 327-59-60
  • Екатеринбург +7 (343) 378-41-50

Пресс-центр

Резервное копирование и восстановление

Базовая задача, решаемая любым центром хранения и обработки данных, состоит в обеспечении соглашения об уровне обслуживания между ИТ-подразделением и бизнесом. Ключевой момент в обеспечении требований бизнеса - гарантия сохранности данных, поэтому неотъемлемым инфраструктурным блоком подсистемы хранения данных любого правильно организованного ЦОД является система резервного копирования и восстановления данных.

Ассоциация производителей и потребителей продуктов систем хранения SNIA (Storage Networking Industry Association) так определяет операции резервного копирования:

  • Резервная копия (англ. backup copy) - данные, хранимые на энергонезависимых носителях, обычно удаленно, предназначенные для восстановления, в случае если оригинал копии данных утерян или недоступен.
  • Резервное копирование (англ. backup) - процесс создания резервных копий.

Все системы резервного копирования данных можно разделить на три типа согласно используемому методу копирования: это может быть пофайловое копирование, блочное или копирование данных на уровне приложений.

Система блочного резервного копирования (англ. image-level или block-level backup) работает напрямую с носителем, игнорируя файловую структуру, и сохраняя все содержимое полностью - операционную систему, рабочие данные, настройки и прочее. Преимуществом выполнения данного вида резервного копирования является высокая скорость. Однако обычно при выполнении операций копирования требуется приостановить работу приложений, чтобы копия была целостной (англ. consistent).

При выполнении операций резервного копирования на файловом уровне (англ. file-level или file-based backup) используется файловая система. В этом случае относительно простой задачей является восстановление некоторых конкретных файлов. В целом же, операции резервного копирования длятся дольше, возникает дополнительная загрузка операционной системы, а также появляется проблема доступа к открытым файлам.

Резервное копирование может производиться и на уровне приложений (англ. application-level backup). Операции копирования и восстановления производятся посредством использования специально предусмотренного в резервируемом приложении программного интерфейса API (англ. Application Programming Interface). Резервная копия представляет собой набор файлов и возможно других объектов, определяемых самим приложением, которые вместе являются отображением состояния приложения на некоторый момент времени. При данном способе резервного копирования может возникать проблема совместимости между разными версиями приложений и систем резервного копирования, реализующих соответствующий интерфейс.

Система резервного копирования является служебной подсистемой ЦОД и имеет следующие особенности:

  • Процесс резервного копирования не является критичным для решения задач ИС, т.е. сбой в системе резервного копирования не приводит к снижению доступности критичных информационных сервисов.
  • Нагрузка на вычислительные средства, которую создает процесс резервного копирования, не является полезной с точки зрения предоставления информационных сервисов ИС.

При построении системы резервного копирования необходимо:

      Уложиться в сокращенное "окно" резервного копирования. Требование круглосуточной (24х7) работы информационных сервисов сокращает доступный временной интервал остановки приложений, необходимый для осуществления операции резервного копирования ("окно" резервного копирования).
    • Уменьшить трафик данных резервного копирования в общей корпоративной вычислительной сети.

Методы резервного копирования.

LAN backup
До появления сетей хранения данных (Storage Area Network - SAN) для сокращения трафика резервного копирования в основной сети применялась выделенная сеть резервного копирования, а также многоуровневая структура, включающая несколько серверов копирования. Выделение сервера копирования и расположение его в сети "ближе" к продуктивным серверам, обрабатывающим наибольшие объемы информации, позволяет локализовать трафик резервного копирования между сервером копирования и продуктивными серверами и сократить нагрузку на общую ЛВС.

LAN-free backup
С появлением SAN появилась возможность передавать трафик резервного копирования не через ЛВС, а непосредственно с серверов на устройства хранения данных (обычно это ленточные библиотеки), подключенные к SAN. Такой метод получил название "LAN-free backup". При использовании этого метода сервер-клиент одновременно с другими задачами выполняет функции сервера копирования резервируемых данных на доступные ему через SAN устройства хранения. При этом на сервер управления резервным копированием возлагается задача исполнения расписания резервного копирования путем выдачи через ЛВС (по протоколу TCP/IP) управляющих воздействий и контроля выполнения задач серверами копирования. Таким образом, решается задача уменьшения трафика данных резервного копирования в ЛВС.

Но метод "LAN-free backup" не решает проблему "окна" резервного копирования. Более того, данный метод создает дополнительную нагрузку на сервера-клиенты, возлагая на них дополнительные функции серверов копирования резервируемых данных. Некоторые приложения позволяют проводить резервное копирование без прекращения своей работы (online backup), это реализовано во многих транзакционных приложениях и с помощью специальных опций программного обеспечения резервного копирования, таких как средства копирования открытых файлов. Однако применение подобных технологий не снижает нагрузку на продуктивные сервера, которая при больших объемах данных (терабайты и более) может увеличить время решения основных задач выше допустимого порога.

Serverless backup
Идеальной была бы такая схема резервного копирования, когда данные сервера-клиента копируются через сеть хранения SAN на устройство хранения каким-либо сторонним устройством (получившим название "Data Mover"), не используя при этом вычислительные ресурсы сервера-клиента и не прерывая его работу. Подобный метод резервного копирования получил название "Serverless backup". Роль "Data Mover" может выполнять как выделенный для этой цели сервер, подключенный к тому же дисковому массиву, что и продуктивный сервер, так и специальное устройство - маршрутизатор.

CDP (Continious Data Protector)
Согласно определению SNIA, непрерывная защита данных (CDP) - это методика постоянного отслеживания изменений данных, и сохранение их в независимом от исходных данных хранилище, позволяющая восстановление на любой момент времени в прошлом. CDP системы могут быть реализованы на уровне блоков, файлов или приложений и обеспечивать мелкую гранулярность восстановления объектов на любой момент времени вплоть до одиночной операции записи. Согласно этому определению, все CDP решения имеют следующие свойства:

 

  • Изменения постоянно отслеживаются и записываются
  • Все изменения хранятся на отдельном логическом устройстве
  • RPO (точка восстановления) - произвольная и не должна быть определена заранее.

 

Примеры внедрений.

В этой статье рассмотрим методики резервного копирования данных для предприятий малого и среднего бизнеса.

Типичный вопрос, с которым обращаются заказчики: обеспечение сохранности базы данных системы "1С", размером около 1 Гбайт и базы клиентов в MS Access, около 300 Мбайт. Информация важна вся и терять более дня работы - не желательно. Бюджет, выделенный ИТ подразделению, не превышает 100 000 рублей.

Необходимо понять требования заказчика - какой объём информации требуется резервировать, сколько времени требуется хранить резервные копии, требуется ли удалённое хранение (offline) резервных копий.

Если заказчику требуется хранить данные за ближайшие несколько дней и стоимость решения должна быть минимальной, то наиболее простым и удобным решением будет небольшое сетевое хранилище данных (NAS - Network Attached Storage). Эти устройства выпускаются различными производителями оборудования, имеют от 2 до 12 дисков и обеспечивают доступ по основным протоколам доступа: CIFS, NFS, HTTP, iSCSI. Структурная схема решения приведена на рисунке 1.

Рис.1 NAS хранение.

Стоимость этого решения составляет от 15 000 до 70 000 рублей в зависимости от объёмов хранения.

Основные недостатки этого решения - это невозможность масштабирования при росте объёмов хранения и необходимость контроля успешности проведения резервного копирования.

Для автоматизации процедур резервного копирования используют специальное программное обеспечение, которое контролирует процесс создания резервных копий и процедуру восстановления, а также позволяет работать с различными носителями данных, в том числе с ленточными устройствами.

Для создания резервных копий создаются политики резервного копирования, которые регламентируют "Что, Куда и Когда". Какие данные, куда и с какой периодичностью должны быть сохранены. Дополнительные возможности ПО централизованного резервного копирования позволяют восстанавливать отдельные письма и таблицы баз данных без необходимости восстановления всего объёма данных. Запись резервных копий на ленточные носители позволяет организовать удалённое хранение резервных копий и сохранность важных данных в случае катастрофы. Использование ленточных носителей для хранения архивных копий позволяет прочитать данные спустя 50 лет после их записи.

Стоимость такого решения начинается от 50 000 рублей и включает сервер для хранения резервных копий и ПО резервного копирования.

Система Orphus