Централизованное резервное копирование. Система резервного копирования

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.

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).

На сегодняшний день существует множество программных продуктов для обеспечения технологии резервного копирования данных. На корпоративном уровне используются такие продукты, как:

Acronis True Image Home.

Paragon Drive Backup Server Edition.

Symantec Backup Exec.

Windows System Recovery.

Для сетевого резервного копирования:

Paragon Drive Backup Enterprise Server Edition.

Acronis Backup & Recovery.

Дальнейший обзор технологий резервного копирования будет построен на описании практического использования следующих трех программных продуктов:

Paragon Drive backup Workstation.

Acronis True Image Home.

Обзор программы GFI backup

Общая характеристика.

Системные требования:

Microsoft Windows 7 (x86 или x64), Server 2008

(x86 или x64), Vista (x86 или x64), Server 2003 Standard/Enterprise

(x86 или x64), XP (x86 или x64)

Процессор - Intel Pentium 4 или подобный

Память - 512 Мб

Физическая память - 100 Мб для установки

Характеристики:

1. Безопасное и надежное резервное копирование и восстановление данных.

GFI backup предоставляет возможность централизованного управления резервным копированием и восстановлением в качестве защиты от потери информации, что предотвращает потери данных, таких как электронные таблицы, проекты и изображения. Этот процесс включает в себя создание резервной копии из источника в выбранное место.

2. Синхронизация данных.

Синхронизация файлов - это процесс поддержания текущего набора файлов в нескольких местах, например в рабочей станции и ноутбуке. Если пользователь добавляет, удаляет или изменяет файл в одном месте, GFI Backup добавляет, удаляет или изменяет этот же файл во всех остальных местах. Используя агент GFI Backup, пользователи могут создавать собственные задачи синхронизации помимо централизованных операций резервного копирования.

3. Резервное копирование на любое устройство хранения данных; резервное копирование через FTP.

GFI Backup позволяет выполнять резервное копирование на внутренние и внешние жесткие диски, на диски в локальной сети, сетевые устройства хранения данных, носители

CD/DVD/Bluray, переносимые устройства (USB-устройства, карты памяти, флэш-память, флоппи-диски, и т.д.), а также на удаленные расположения при помощи FTP с системой автоматического возобновления.

6. Использование стандартных Zip-архивов.

В отличие от остальных программ резервного копирования, GFI Backup не использует собственные форматы архивов, но использует стандартный формат Zip. Это позволяет

восстанавливать данные вручную даже если решение GFI Backup не установлено. Существует возможность выбора создания самораспаковывающихся архивов, а также резервного копирования без сжатия данных для ускорения и избыточности. При использовании Zip-архивов GFI Backup способен разбивать и сохранять файлы на несколько носителей.

Подсистема резервного копирования - очень важная часть любой корпоративной информационной системы. При правильной ее организации она способна решить сразу же две задачи. Поэтому сегодня мы разберем несколько программ для ПК для организации резервирования информации в локальных сетях разных масштабов.

Подсистема резервного копирования - очень важная часть любой корпоративной информационной системы. При правильной ее организации она способна решить сразу же две задачи. Во-первых, надежно защитить весь спектр важных данных от утери. Во-вторых, организовать быструю миграцию с одного ПК на другой в случае необходимости, то есть, фактически обеспечить бесперебойную работу офисных сотрудников. Только в этом случае можно говорить об эффективной работе корпоративного резервного копирования.

Понятно, что для организации такой системы архивирования подойдет далеко не каждый продукт. На российском рынке представлено большое количество программ для резервного копирования. Однако практически все они предназначены в основном для домашних пользователей и SOHO. Рынок же корпоративных систем заметно меньше, Однако и на нем есть выбор. Поэтому сегодня мы разберем несколько программ для организации резервирования информации в локальных сетях разных масштабов. Обратите внимание, что мы не будем рассматривать "базовые" возможности таких систем (работа по расписанию, сжатие и шифрование архивов и пр.). Изначально считается, что все профессиональные продукты ими обладают. Мы будем рассматривать только "корпоративные" функции и именно по ним сравнивать программы в обзоре.

Acronis Backup & Recovery 10 Workstation

Компанию Acronis Inc . и ее продукты, наверное, никому представлять не нужно. Она является одним из лидеров российского рынка систем резервного копирования. В ее арсенале есть целый ряд программ, рассчитанных на различных потребителей. В том числе есть и серия корпоративных продуктов. В нее входит несколько серверных систем и две программы для рабочих станций - и Acronis Backup & Recovery 10 Workstation Advanced , оба продукта издаются в России под маркой 1С:Дистрибьюция. Первая больше подходит для малых офисов. Вторая же является наиболее функциональной. Именно ее мы и выбрали для нашего обзора.

Рассмотрим "корпоративные" функции продукта, в первую очередь, отметив организацию резервного копирования . Здесь можно сказать о системе дублирования создаваемых программой архивов, то есть информация может одновременно копироваться в два хранилища, например, в сетевое и локальное. Такой подход позволяет обеспечить "резервное копирование" самих архивов, а это в свою очередь увеличивает надежность работы системы резервирования без дополнительных затрат (приобретения дополнительных емкостей для хранения архивов), тем более что чаще всего на жестких дисках офисных компьютеров есть много свободного пространства.

Следующий важный момент – модуль дедупликации (он приобретается отдельно). Дедупликация – один из наиболее эффективных способов уменьшения объемов резервных копий за счет исключения дублей – одинаковой информации. В некоторых случаях с ее помощью можно заметно уменьшить требуемый для хранения архивов объем NAS, а значит существенно сократить затраты на приобретение и обслуживание оборудования, а также на оплату электроэнергии. Стоит отметить, что во многих программах для резервного копирования, включая и рассматриваемый продукт, есть другие средства для сокращения размера архивов: сжатие данных, исключение из них файлов определенных типов, инкрементное копирование, автоматическое удаление устаревших копий и пр. Однако у дедупликации есть одна очень важная особенность. Если все остальные способы работают исключительно с одним источником, то она способна находить дублирующиеся данные на всех рабочих станциях и серверах сети. Но часто бывает, что сотрудники для удобства работы копируют какие-то данные на свои машины. В результате в корпоративной сети могут находиться десятки копий одних и тех же данных. В этом случае дедупликация может оказать значительную помощь.

Далее можно рассмотреть функции, направленные на обеспечение бесперебойной работы сотрудников. Речь идет о ситуациях, связанных с выходом из строя программного или аппаратного обеспечения рабочих компьютеров. Первая проблема решается путем создания образов операционной системы со всем установленным и настроенным ПО. В случае необходимости он разворачивается поверх поврежденной ОС буквально за несколько минут. Но это еще не все - подобная функциональность есть и во многих "домашних" продуктах. В Acronis Backup & Recovery 10 Workstation функциональность по работе с образами заметно расширена таким образом, чтобы позволить решить проблему с повреждением аппаратного обеспечения. Во-первых, она дополнена системой виртуализации. Созданный образ в любой момент можно конвертировать в формат виртуальной машины (поддерживаются форматы VMware, Microsoft Hyper-V, Citrix XenServer и Parallels). Далее остается только запустить эту виртуальную машину на любом ПК, и сотрудник сможет продолжать работу в привычном окружении. Во-вторых, у Acronis Backup & Recovery 10 Workstation есть модуль Universal Restore (приобретается отдельно). Он обеспечивает возможность разворачивания образа на любом компьютере вне зависимости от состава его аппаратного обеспечения. Кстати, данный модуль может помочь не только для переноса системы в случае поломки ПК, но и для быстрого разворачивания новых рабочих мест.

Следующий очень важный аспект функционирования корпоративной системы резервного копирования – интеграция в существующую информационную систему предприятия. Для этого в Acronis Backup & Recovery 10 Workstation предусмотрено несколько инструментов. Особенно стоит отметить автоматическое выполнение команд до начала процедуры резервирования и после ее завершения. С их помощью можно, к примеру, остановить какую-то систему на время копирования, а потом запустить ее снова. Конечно, такая необходимость возникает не так часто, однако иногда она бывает (особенно при работе с некоторым специальным ПО). Также в некоторых случаях весьма полезной бывает возможность работы из командной строки с поддержкой скриптов.

Нельзя забывать и о процедурах развертывания и администрирования системы резервного копирования . Для увеличения эффективности работы ИТ-персонала и сокращения издержек на обслуживание в Acronis Backup & Recovery 10 Workstation реализовано сразу же несколько очень важных функций. В первую очередь, стоит отметить возможность удаленной инсталляции программы на рабочих станциях. Причем осуществляться она может в фоновом режиме (для пользователей) и без перезагрузки. Это позволяет очень быстро развернуть систему резервирования в сети практически любого размера, не останавливая работу офиса.

Помимо этого в рассматриваемом продукте существует возможность централизованного управления резервированием. Причем она не ограничивается примитивным подключением к рабочим станциям с последующей "ручной" настройкой агента. Речь идет о полноценном администрировании на основе создания политик для целых групп рабочих станций. Отдельно стоит отметить поддержку технологии Wake-on-LAN, которая позволяет включать выключенные машины перед запуском процесса архивирования. Но и это еще не все. Acronis Backup & Recovery 10 Workstation предоставляет сотрудникам ИТ-отдела широкие возможности по управлению резервными копиями, размещенными в различных хранилищах. Администраторы могут проверять архивы, осуществлять слияние резервных копий вручную или же настроить эту процедуру на автоматическое выполнение.

Программные средства резервного копирования .

Приобретение подходящего оборудования - необходимое, но не достаточное условие построения инфраструктуры резервного копирования. Другая важная часть проблемы - выбор специализированного программного обеспечения, которое послужит логической основой защиты данных от разрушения .

Если требуется выполнить резервное копирование файлов одного пользователя, обычно достаточно использовать стандартные утилиты, такие как Ntbackup в Windows или tar в Unix-системах. С их помощью можно задать метод резервного копирования и определить факт изменения файлов (требующийся при осуществлении выборочного копирования), но их применение в масштабах всего предприятия не представляется целесообразным.

Для небольших компаний часто можно обойтись вовсе без специального ПО. Для резервного копирования с минимальным необходимым функционалом оно поставляется вместе с ОС (это утверждение справедливо как для MS Windows, так и для UNIX), а с СУБД Oracle, например, поставляется усеченная версия Legato Networker.

Средним и крупным компаниям необходимо иметь хорошо организованную инфраструктуру резервного копирования с высокими степенями интеграции и автоматизации, приходится приобретать специализированное программное обеспечение с клиент-серверной архитектурой.

В случае с корпоративными информационными системами ситуация существенно осложняется . В их состав входит большое количество разных компьютеров, на которых используются особые технологии: файловые серверы, серверы баз данных и тому подобное. Резервирование информации на них требует специальных технологических решений. Кроме того, для корпоративных информационных систем важно не только сохранение пользовательской информации, но и максимально быстрое восстановление работоспособности компьютеров и серверов при любых, даже аппаратных сбоях. Это позволяет избежать длительных простоев сотрудников и связанных с ними убытков компании.

Очевидно, что для успешной работы всего комплекса резервного копирования необходима слаженная работа как программных, так и аппаратных средств . Поэтому для систем резервного копирования масштаба предприятия стандартные средства резервного копирования не применяются. Можно выделить несколько важных требований, которым должно удовлетворять программное обеспечение для резервного копирования и восстановления данных для крупных предприятий:
- Построение системы по принципу клиент-сервер . Поскольку любая современная информационная система строится на основе сети, система резервного копирования должна быть также сетевой. Такая система должна обеспечивать: управление резервным копированием во всей сети с выделенных компьютеров; удаленное резервное копирование данных, содержащихся на серверах и рабочих станциях; централизованное использование устройств резервного копирования. В применении к резервному копированию терминология клиент-сервер означает следующее: компонент системы резервного копирования, обеспечивающий управление всеми процессами и устройствами называется сервером, а компонент, отвечающий за сохранение или восстановление конкретных данных, - клиентом. Программный продукт резервного копирования масштаба предприятия должен обеспечивать скоординированную работу всех элементов вычислительной сети - рабочих станций, серверов и устройств резервного копирования - для обеспечения наименьшей загрузки устройств и каналов связи. Для этого применяют следующую организацию программного комплекса: сервер системы, консоль управления (в общем случае устанавливается не на сервере), агенты резервного копирования (программы-клиенты, устанавливаемые на рабочих станциях). Кроме того, такой продукт должен обеспечивать возможность работы с клиентами под управлением различных операционных систем. И, наконец, такие программы должны обеспечивать доступ к файлам пользователей и баз данных, даже если эти файлы открыты и используются системой.
- Мультиплатформенность. Современная информационная сеть является гетерогенной. Соответственно и система резервного копирования должна полноценно функционировать в такой сети, т. е. предполагается, что ее серверная часть будет работать в различных операционных средах и поддерживать клиенты на самых разных аппаратно-программных платформах. Наличие, как минимум, клиентов под разные ОС.
- Автоматизация типовых операций. Процесс резервного копирования неизбежно содержит много циклов различных операций. Система резервного копирования должна выполнять циклические работы в автоматическом режиме и минимизировать число ручных операций. В частности, она должна поддерживать: выполнение резервного копирования по расписанию, ротацию носителей, обслуживание устройств резервного копирования по расписанию. Например, копирование может осуществляться каждый день в определенное время. Другой пример цикла - это процесс перезаписи информации на носителях резервных копий. Если ежедневная резервная копия должна храниться неделю, то по истечении этого срока соответствующий носитель можно использовать заново. Такой процесс последовательной замены носителей резервных копий называется ротацией. К циклическим работам относится и профилактическое обслуживание устройств резервного копирования, например чистка узлов лентопротяжного механизма стримера по истечении определенного срока работы при помощи специальной кассеты. Следует отметить, что автоматизация работ является одним из ключевых факторов снижения затрат на сопровождение системы резервного копирования.
- Поддержка различных режимов резервного копирования. Предположим, что каждый день необходимо создавать резервную копию некоторого набора файлов, например содержащихся в одном каталоге. Как правило, в течение рабочего дня изменения вносятся лишь в отдельные файлы и ежедневное копирование информации, оставшейся неизмененной с момента создания предыдущей резервной копии, является излишним. Исходя из этого, система должна обеспечивать различные режимы резервного копирования, т. е. поддерживать возможность сохранения только той информации, которая была изменена с момента создания предыдущей копии.
- Простота инсталляции, поддержка широкого спектра приводов, быстрое восстановление серверов сети после аварии . Сервер сети может выйти из строя по различным причинам, например из-за аварии системного жесткого диска или вследствие ошибок программного обеспечения, приведших к разрушению системной информации. В этом случае его восстановление требует переустановки ОС, конфигурирования устройств, инсталляции приложений, восстановления файловой системы и учетных записей пользователей. Все эти операции очень трудоемки, и на любом из этапов данного процесса возможно возникновение ошибок. Таким образом, для восстановления сервера необходимо иметь резервную копию всей хранящейся на нем информации, включая системные данные, чтобы как можно быстрее привести его в рабочее состояние.
- Наличие модулей для основных СУБД (MS-SQL, Oracle, DB/2) и бизнес-критических приложений (MS Exchange, SAP R/3 и др.); резервное копирование данных в интерактивном (on-line) режиме. Зачастую информационная система включает в себя различные приложения клиент-сервер, которые должны функционировать круглосуточно. Примером тому являются почтовые системы, системы коллективной работы (например, Lotus Notes) и SQL-серверы. Осуществить резервное копирование баз данных таких систем обычными средствами невозможно, поскольку они все время открыты. Поэтому в них часто встроены собственные средства резервного копирования, но их использование, как правило, не вписывается в общую технологию, принятую в организации. Исходя из этого, система резервного копирования должна обеспечивать сохранение баз данных приложений клиент-сервер в интерактивном режиме.
- Возможность как центрального, так и локального администрирования, развитые средства мониторинга и управления. Для управления процессами резервного копирования и отслеживания их состояния система резервного копирования должна иметь графические средства мониторинга и управления и широкий набор средств оповещения о событиях, наличие функции генерации и рассылки отчетов.
С точки зрения требований, которые были приведены выше корпоративное программное обеспечение для резервного копирования должно превосходить решение для SMB (недорогие решения для сектора малого и среднего бизнеса - Small/Medium Business). Однако оно требует и заметно больших расходов на приобретение, равно как и на обучение. По этой причине, выбирая продукт, следует учитывать поддерживаемые им расширенные и дополнительные функции и технологии. Для небольших реализованных решений, которые по причине новых требований уже не могут более наращиваться, все ведущие производители предлагают программные обновления до продуктов корпоративного класса, и создание резервной копии на диске считаются особенно важными функциями для крупных предприятий, поскольку они значительно улучшают производительность резервного копирования и обеспечивают дополнительные возможности защиты данных.

Популярными решениями для корпоративного сектора являются HP Data Protector, Bakbone NetVault, BrightStor ARCserve Backup (Computer Associates), Legato NetWorker, Veritas NetBackup и некоторые другие. Многие из этих продуктов пользуются заслуженной популярностью и в России. Все они созданы для работы в гетерогенных средах с разнотипными операционными системами и большими объемами данных и удовлетворяют высоким требованиям к производительности, стабильности и готовности. Поэтому поддержка сетей хранения данных - обязательная составная часть этих продуктов. Благодаря мультиплексированию корпоративные решения резервного копирования обеспечивают высокую производительность, поддерживают множество библиотек и дисководов и могут быть адаптированы к специфическим потребностям при помощи агентов баз данных и операционных систем. Рассматриваемый тип программного обеспечения представляет собой набор дополнительных функций, которые либо поставляются с системой хранения данных, либо доступны от независимых производителей. Они обычно включают: создание моментальных снимков тома (snapshots), создание полной рабочей копии тома (snapclone), репликацию данных по расписанию (replication) и зеркалирование данных на уровне тома на удаленное хранилище (synchronous/ asynchronous mirroring).

Производители систем хранения данных (СХД) и программного обеспечения для СХД предлагают несколько концепций решения данной проблемы. Данный функционал может присутствовать в виде микрокода контроллера (Hitachi), в виде дополнительного серверного модуля (appliance) (EMC, HP, IBM), либо на уровне FC коммутатора (Cisco, Troika).

Производители хранилищ данных брэнда A, перечисленные выше, рьяно заботятся о том, чтобы данный функционал работал только между "своими", т.е. членами одного и того же семейства моделей. В то же время, решения доступные от Cisco и Troika делают виртуализацию прозрачной для любых хранилищ и являются универсальными. Однако следует заметить, что оба подхода весьма на дешевы в реализации и доступны далеко не каждой организации.

Следует также остановиться на особенностях выбора программ для выполнения процедур архивации. Как и в случае с программным обеспечением для резервного копирования, выбор программ для архивирования определяется индивидуальными особенностями и требованиями предприятия. Выбор и реализацию осуществляют с учетом затрагиваемых деловых процессов и соответствующих законодательных требований. Важным моментом является правильный подход к архивируемым массивам данных, поскольку часто приложение или тип архивируемой информации определяет необходимое программное обеспечение. Общепризнаны следующие важнейшие критерии выбора:
- учет правовых аспектов и законодательных требований;
- полноценная система поиска для информационного массива;
- способность работы с необходимым приложением;
- производительность при архивировании, при поиске и оценке;
- поддержка необходимых устройств;
- интеграция в полное решение хранения.

Поскольку в большинстве случаев программное обеспечение для архивирования зависит от приложения, некоторые компании предлагают специализированные решения для классических почтовых и ERP-систем. К крупным производителям систем для SAP относится компания Open Text (приложения SAP Document Access и SAP Archiving), IBM (DB2 CommonStore for SAP), EMC (Archive Services for SAP), Техносерв АС (Technoserv Content Server) и некоторые другие со своими продуктами для управления контентом и документами, а также архивирования. Интегрированные решения с поддержкой архивирования и управления жизненным циклом информации структурированных и неструктуриро ванных данных различных приложений в будущем станут наиболее рациональным вариантом, поскольку позволяют снизить издержки на администрирование. HP Reference Information Storage System (RISS) уже сегодня поддерживает Microsoft Exchange и Outlook, Lotus Domino и документы в файловых форматах приложений MS Office, Adobe PDF, HTML и проч.

Дальнейшее развитие программного обеспечения для резервного копирования и архивирования определяется тенденцией виртуализации устройств, благодаря которой будут обеспечиваться гибкое совместное использование ресурсов, более широкая и полная поддержка приложений и разработка высокопроизводительных функций поиска. Кроме того, ряд разработок направлен на улучшенную совместимость ПО резервного копирования и ПО архивирования, например в отношении совместного управления носителями. В долгосрочной перспективе границы станут еще более размытыми - возможно, обе дисциплины хранения по отдельности перестанут существовать.