Полное, инкрементное и дифференциальное резервное копирование. Инкрементальное резервное копирование папок и файлов Дифференциальная копия

Сегодня мы рассмотрим принципы организации инкрементального и дифференциального резервного копирования с использованием программы .

Часто пользователи используют APBackup для полного сохранения данных, например в одну и туже директорию или каждый раз в разные архивы с использованием , а так же параметра глубина архива. Это хорошо работает на не больших объемах данных. Но если, например, каждый день необходимо архивировать полностью большой объем информации (например, несколько десятков гигабайт) то полный архив может занять много времени, а так затормозить работу компьютера. Хотя в имеется механизм позволяющий регулировать нагрузку на процессор компьютера (задание низкого приоритета процессу архивирования, автоматические паузы в процессе архивирования,..).

В таком случае нам необходимо будет организовать резервное копирование с использованием APBackup только измененных и новых файлов с момента последнего полного бэкапа, что займет не много времени, особенно в случае резервного копирования на FTP.

Чем отличается инкрементальное и дифференциальное копирование? Допустим мы сделали полную резервную копию исходного каталога и теперь каждый день необходимо сохранять изменения этого каталога. В случае инкрементального бэкапа, каждый день программа будет архивировать только новые или измененные файлы с момента последнего бэкапа (полного или инкрементального). Таким образом, что бы восстановить исходный каталог в случае аварии нам понадобится полный архив и ВСЕ инкрементальные копии с момента создания этого полного архива. В случае дифференциального копирования каждый день будет создаваться нарастающий архив новых и измененных файлов с момента полного архива. Т.е. каждый следующий дифференциальный архив содержит файлы, входящие во все предыдущие дифференциальные архивы. При восстановлении нам понадобится только полный архив и ПОСЛЕДНИЙ дифференциальный.

С точки зрения организации резервного копирования в инкрементальный и дифференциальный режим похожи, поэтому в дальнейшем будем рассматривать во всех примерах инкрементальный режим.

Итак, для определенности, допустим нам необходимо организовать резервное копирование папки C:\work\ в архив D:\backup\ . Мы будем делать полный бэкап по воскресеньям (например, выходной, когда никто не работает с сервером) а инкрементальные копии каждый вечер остальных дней недели.

Режим копирования может быть ЛЮБОЙ, программа будет работать одинаково в любом режиме: Архивирование (возможно с использованием внешнего архиватора), копирование, копирование на FTP. В нашем примере это будет архивирование с использованием внутреннего архиватора.

Итак, для начала создадим задание для организации полного копирования.

Назовем задание TEST_FULL, режим копирования: «Архивировать» , Вид резервного копирования: «Сохранять все файлы»

Расписание: еженедельно по воскресеньям .

Источник: «C:\WORK»

Для сохранения полного архива используем папку «d:\backup\» , архив имеет префикс «FULL_» + формат даты . Глубина = 1, т.е. будет сохранен только 1 последний полный архив.

В принципе, для надежности можно копирование полного архива в дополнительные директории на другом сервере и даже на FTP сервер в этом же задании.

Теперь, когда задание для полного резервного копирования готово, можно создать его копию для настройки инкрементального резервного копирования. Копию задания можно сделать, находясь в основном окне программы через меню «Задание»-> «Создать копию (F5)»

После создания копии будет открыто окно конфигурации нового задания. Нам необходимо внести следующие изменения в новом задании:

Описание: «TEST_INC», Вид резервного копирования: «Только новые и измененные файлы (с последнего архива)» . Это как раз инкрементальный режим резервного копирования. Для выбора дифференциального режима необходимо выбрать режим копирования: «Только новые и измененные файлы (с последнего полного архива)»

В расписании изменим дни недели выберем все дни недели кроме воскресенья, когда у нас будет происходить полное резервное копирование

На закладке «Сохранение архива» необходимо изменить префикс архива на другой чем у полной копии, изменим на «INC_». А так же изменим глубину архива на 7 ДНЕЙ. Т.к. для восстановления нам понадобятся ВСЕ инкрементальные копии с момента полного архива т.е. все копии за последние 7 дней. В случае дифференциального копирования глубину можно задавать 1 день, т.к. нам необходимо будет только последний архив.

Заметим, что возможно изменить и директорию архива, например, полные резервные копии сохранять на одном диске, а инкрементальные на другом.

После создания этих двух заданий APBackup будет работать так, как и было задумано, т.е. создавать полную резервную копию по воскресеньям, а инкрементальные копии по остальным дням недели.

Полные, инкрементные и дифференциальные резервные копии

Acronis Backup & Recovery 11 предоставляет возможность использования популярных схем резервного копирования, таких как «дед-отец-сын» и «Ханойская башня», а также создания собственных схем резервного копирования. Все схемы резервного копирования строятся на основе методов полного, инкрементного и дифференциального резервного копирования. Термин «схема» в действительности обозначает алгоритм применения этих методов в сочетании с алгоритмом очистки архива.

Сравнение методов резервного копирования между собой не имеет смысла, поскольку в схеме они работают в совокупности. Каждый метод должен выполнять собственную роль в соответствии со своими преимуществами. Грамотная схема резервного копирования позволяет использовать преимущества всех методов, уменьшая влияние их недостатков. Например, еженедельное создание дифференциальных резервных копий облегчает очистку архива, поскольку их легко удалять вместе с набором зависящих от них ежедневных инкрементных резервных копий, сохраняемых в течение недели.

Резервное копирование с помощью методов полного, инкрементного или дифференциального резервного копирования создает резервную копию соответствующего типа.

Полная резервная копия

В полной резервной копии хранятся все данные, выбранные для резервного копирования. Полная резервная копия лежит в основе любого архива и формирует базу для инкрементных и дифференциальных резервных копий. Архив может содержать несколько полных резервных копий или состоять только из них. Полная резервная копия является самодостаточной: чтобы восстановить из нее данные, доступ к любой другой резервной копии не требуется.

Широко известно, что полная резервная копия - самая медленная для создания и самая быстрая для восстановления. С помощью технологий Acronis восстановление из инкрементной резервной копии может выполняться так же быстро, как из полной.

Полное резервное копирование наиболее полезно в следующем случае:

• требуется восстановить систему до исходного состояния,
• исходное состояние изменяется редко, поэтому нет необходимости для регулярного резервного копирования.

Примеры: интернет-кафе, школа или университетская лаборатория, в которых администратор часто отменяет изменения, сделанные студентами или гостями, но базовую резервную копию обновляет редко (только после установки обновлений программного обеспечения). Время создания резервной копии в этом случае не является решающим, а время восстановления будет минимальным, если восстанавливать систему из полной резервной копии. Для обеспечения дополнительной надежности администратор может иметь несколько полных резервных копий.

Инкрементная резервная копия

В инкрементной резервной копии хранятся изменения данных по отношению к последнему резервному копированию . Чтобы восстановить данные из инкрементной резервной копии, необходим доступ к другим резервным копиям из того же архива.

Инкрементное резервное копирование наиболее полезно в следующем случае:

• требуется восстановить одно из нескольких сохраненных состояний,

Широко известно, что инкрементные резервные копии менее надежны, чем полные, так как, если повреждена одна копия в «цепочке», следующие копии уже нельзя использовать. Тем не менее хранение нескольких полных резервных копий не является оптимальным вариантом, если требуется иметь несколько предыдущих версий данных, потому что надежность слишком большого архива еще более сомнительна.

Пример: резервное копирование журнала транзакций базы данных.

Дифференциальная резервная копия

В дифференциальной резервной копии хранятся изменения данных по отношению к последнему полному резервному копированию . Чтобы восстановить данные из дифференциальной резервной копии, необходим доступ к соответствующей полной резервной копии. Дифференциальное резервное копирование наиболее полезно в следующем случае:

• необходимо сохранить только последнее состояние данных,
• изменения данных относительно невелики по сравнению с общим размером данных.

Обычно считается, что «дифференциальные резервные копии дольше создаются и быстрее восстанавливаются, а инкрементные быстрее создаются и медленнее восстанавливаются». В действительности не существует физической разницы между инкрементной резервной копией, прилагаемой к полной, и дифференциальной копией, прилагаемой к той же полной резервной копии, на один и тот же момент времени. Упомянутая выше разница подразумевает, что дифференциальная резервная копия создана после (или вместо) создания нескольких инкрементных копий.

Инкрементная или дифференциальная резервная копия, созданная после дефрагментации диска, может иметь значительно больший объем, чем обычно, потому что в процессе дефрагментации изменяется местоположение файлов на диске и резервная копия отражает эти изменения. После дефрагментации диска рекомендуется заново создавать полную резервную копию.

В следующей таблице указаны общепризнанные преимущества и недостатки каждого типа резервного копирования. В действительности эти параметры зависят от множества факторов, таких как объем, скорость и характер изменения данных, их природа, физические характеристики устройств, установленные параметры резервного копирования и восстановления. Лучшим учителем в выборе оптимальной схемы резервного копирования является опыт.

Параметр	Полная резервная копия	Дифференциальная резервная копия	Инкрементная резервная копия
Дисковое пространство	Максимальное		Минимальное
Время создания	Максимальное		Минимальное
Время восстановления	Минимальное		Максимальное

Доброго времени суток, уважаемые читатели блога сайт! Бэкапы файлов данных с помощью диспетчера RMAN могут быть двух видов: либо полными резервными копиями файлов данных, либо инкрементальными. Я постараюсь описать, в чем отличие между этими видами и особенности каждого типа бэкапа.

Полные бэкапы

Полным бэкапом файла данных является резервная копия, которая включает каждый используемый блок данных в файле. Если полный бэкап файла данных создается как , содержимое целого файла воспроизводится целиком. (Если бэкап файла делается в виде набора резервирования , то неиспользуемые блоки могут пропускаться).

Инкрементальные бэкапы

Инкрементальный бэкап захватывает образы блоков файла данных, которые изменились с определенного момента в прошлом, обычно это момент предыдущего инкрементального бэкапа. Инкрементальные бэкапы всегда хранятся в виде наборов резервирования. Результирующие резервные наборы получаются как правило меньше полных бэкапов файлов данных, кроме тех случаев когда с момента последнего бэкапа изменился каждый блок данных. RMAN может создавать инкрементальные резервные копии только файлов данных, но не архивных файлов журналов или других файлов.

Плюсы инкрементального резервирования по сравнению с полным

Во время , диспетчер RMAN использует образы блоков из инкрементальных бэкапов, чтобы обновить изменившиеся блоки и привести их текущему содержиму с момента SCN, когда блок был создан, причем делается это за один шаг. Без наличия инкрементальных резервных копий, пришлось бы воспроизводить все изменения заново одно за другим из архивных журналов. Поэтому использование инкрементальных бэкапов работает гораздо быстрее, чем последовательное применение изменений, записанных в архивных журналах транзакций. Кроме того, инкрементальные бэкапы также захватывают изменения блоков данных, сделанные во время NOLOGGING операций, которые не записываются в

Виды (типы) резервного копирования различаются по многим параметрам. В этой статье мы рассмотрим основные алгоритмы резервного копирования, проведем краткий обзор каждого из традиционных и новых видов резервного копирования. Покажем, чем они отличаются, а так же перечислим преимущества и недостатки каждого из них.

Full Backup: ПОЛНОЕ РЕЗЕРВНОЕ КОПИРОВАНИЕ

Данный метод создает полную копию набора исходных данных, поэтому является лучшим вариантом защиты с точки зрения управления и скорости восстановления данных. Но это метод занимает в разы больше времени, чем другие способы резервного копирования, а также создаёт значительную сетевую нагрузку.

Обычно, полные резервные копии делают периодически и объединяют их с другими типами резервного копирования.

Преимущества Full Backup:

• быстрое восстановление данных
• простое управление
• все данные содержаться в одной резервной копии

Недостатки Full Backup:

• требует много места для хранения резервных копий
• длительное выполнение резервного копирования

Differential Backup: ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ РЕЗЕРВНОЕ КОПИРОВАНИЕ

Дифференциальный тип резервного копирования является промежуточным решением между полным резервным копированием и инкрементными резервными копиями. Подобно инкрементному резервному копированию, отправной точкой для дифференциальной резервной копии является создание полной резервной копии и резервное копирование только измененных данных. Однако, в отличие от инкрементных резервных копий, дифференциальная резервная копия сохраняет не данные, которые были изменены с момента последней резервной копии, а данные, которые были изменены с момента первоначальной полной резервной копии. Таким образом, полная резервная копия является постоянной точкой отсчета для последовательных резервных копий.

Дифференциальная резервная копия позволяет быстрее восстанавливать данные по сравнению с инкрементным резервным копированием, поскольку для этого требуется всего две части резервной копии: полная резервная копия и последняя дифференциальная резервная копия. Скорость резервного копирования / восстановления, находится где-то между полным и инкрементным методом резервного копирования. Резервное копирование выполняется быстрее, чем полная резервная копия, но медленнее, чем инкрементное резервное копирование. Восстановление выполняется медленнее, чем у полной резервной копии, но быстрее, чем у инкрементных резервных копий. Объем памяти, необходимый для дифференциального резервного копирования, по крайней мере на определенный период меньше, чем требуется для полного резервного копирования и больше, чем требуется для инкрементного резервного копирования.

Преимущества Differential Backup:

• резервное копирование быстрее, чем полное, но медленнее, чем инкрементное
• восстановление быстрее, чем инкрементное, но медленнее чем полное
• более надежный способ (для восстановления требуется только полная и последняя резервная копия)

Недостатки Differential Backup:

• каждый последующий бэкап выполняется дольше по времени и занимает больше дискового пространства в хранилище

Incremental Backup: ИНКРЕМЕНТНОЕ РЕЗЕРВНОЕ КОПИРОВАНИЕ

Инкрементное резервное копирование использует полную копию, как начальную точку. Затем выполняется резервное копирование только блоков данных, которые были изменены с момента последнего резервного задания, с заданным периодом выполнения задания. В зависимости от политики хранения резервных копии, через определенный период создается новая полная копия для повторения цикла.

Представим, что в воскресенье мы сделали полную копию данных, в понедельник мы делаем копию данных, которые изменились с момента полной копии. Во вторник только данные, которые изменились с понедельника, и так все дни до воскресенья, а в воскресенье делаем новую полную копию. Таким образом, инкрементное резервное копирование можно выполнять так часто, как требуется, так как сохраняются только копии последних изменений. Инкрементное резервное копирование позволяет уменьшить объем передаваемых данных, тем самым сокращая время выполнения бэкапа и снижая нагрузку на сеть. Резервное копирование выполняется быстро и требует гораздо меньше места для хранения, по сравнению с полными копиями, но процесс восстановления занимает больше времени, поскольку необходимо восстановить как полную резервную копию, так и целую цепочку последовательных блоков. Если хотя бы один блок в цепочке будет отсутствовать или окажется поврежденным, выполнение восстановления может стать невозможным.

Преимущества Incremental Backup:

• высокая скорость резервного копирования (копируются только блоки изменённых данных)
• меньше места для хранения (по сравнению с полным)
• большее количество точек восстановления

Недостатки Incremental Backup:

• низкая скорость восстановления данных (необходимо восстановить как начальную полную копию, так и все последующие блоки)
• менее надежна (зависит от целостности всех блоков в цепочке)

Reverse Incremental Backup: ОБРАТНОЕ ИНКРЕМЕНТНОЕ РЕЗЕРВНОЕ КОПИРОВАНИЕ

Обратное инкрементное резервное копирование, аналогично другим типам резервного копирования, начинается с создания полной резервной копии, но при каждом новом резервном копировании, все данные из предыдущей (полной) резервной копии перемещаются в новую резервную копию, а предыдущая РК заменяется инкрементом. Таким образом, отличие данного типа заключается в том, что последняя (самая новая) резервная копия всегда является полной, а старые резервные копии наоборот, всегда есть инкременты. Это дает возможность более быстрого восстановления, так как именно самая последняя резервная копия чаще является самой ценной и востребованной.

В отличии от обратного, при обычном инкрементном резервировании последняя резервная копия зависит от всех сделанных ранее, поэтому на восстановление данных уходит больше времени (так как в процессе участвуют ни одна, а несколько резервных копий), а так же если хоть одна копия повреждена, восстановление данных будет не возможно.

Преимущества Reverse Incremental Backup:

• быстрое восстановление (для последних копий)
• более высокая безопасность данных
• более гибкое управление объемом хранилища (buckup repository). При не хватке места, без последствий можно удалить старые версии резервных копий
• низкая загрузка сети (как для обычного инкрементного РК)

Недостатки Reverse Incremental Backup:

• более высокие требования к серверу резервного копирования
• больше времени для восстановления старых копий

Synthetic Full Backup: СИНТЕТИЧЕСКОЕ РЕЗЕРВНОЕ КОПИРОВАНИЕ

Синтетическая резервная копия имеет много общего с обратным инкрементным типом резервного копирования. Различия заключается в том, что для создания новой полной резервной копии используются ранее созданные full и Incremental Backup. Синтетическое резервное копирование, как и остальные способы, начинается с создания полной резервной копии, за которой следует серия инкрементных резервных копий. В заданный момент существующая полная резервная копия и инкременты объединяются (синтезируются) в новую полную резервную копии, эта новая копия станет исходной для создания следующих инкрементов и т.д. Синтетический тип резервного копирования обладает такими же преимуществами как full backup, но при этом решает его недостатки, меньше нагружает сеть и экономит пространство для хранения бэкапа.

Преимущества Synthetic Full Backup:

• высокая скорость резервного копирования и восстановления
• гибкое управление данными
• низкая загрузка сети (для получения инкрементных РК)

Недостатки Synthetic Full Backup:

• более высокая нагрузка на сервер резервного копирования
• в некоторых случаях лицензируется, как отдельная опция

Вывод

Мы рассмотрели основные методы резервного копирования. При выборе типа резервного копирования необходимо учитывать плюсы и минусы в каждом отдельном случаи, исходя из политики защиты данных, объёма хранилища, вычислительными ресурсами, пропускной способностью сети, соглашениями об уровне обслуживания, критическими областями данных и т.д.

При добавочном («инкрементном») резервном копировании происходит копирование только тех файлов, которые были изменены с тех пор, как в последний раз выполнялось полное или добавочное резервное копирование. Последующее инкрементное резервное копирование добавляет только файлы, которые были изменены с момента предыдущего. В среднем, инкрементное резервное копирование занимает меньше времени, так как копируется меньшее количество файлов. Однако, процесс восстановления данных занимает больше времени, так как должны быть восстановлены данные последнего полного резервного копирования, плюс данные всех последующих инкрементных резервных копирований. При этом, в отличие от дифференциального копирования, изменившиеся или новые файлы не замещают старые, а добавляются на носитель независимо.

Клонирование

Клонирование позволяет скопировать целый раздел или носитель (устройство) со всеми файлами и директориями в другой раздел или на другой носитель. Если раздел является загрузочным, то клонированный раздел тоже будет загрузочным.

Резервное копирование в виде образа

Образ - точная копия всего раздела или носителя (устройства), хранящаяся в одном файле.

Резервное копирование в режиме реального времени

Резервное копирование в режиме реального времени позволяет создавать копии файлов, директорий и томов, не прерывая работу, без перезагрузки компьютера.

Схемы ротации.

Смена рабочего набора носителей в процессе копирования называется их ротацией. Для резервного копирования очень важным вопросом является выбор подходящей схемы ротации носителей (например, магнитных лент).

Одноразовое копирование простейшая схема, не предусматривающая ротации носителей. Все операции проводятся вручную. Перед копированием администратор задает время начала резервного копирования, перечисляет файловые системы или каталоги, которые нужно копировать. Эту информацию можно сохранить в базе данных, чтобы её можно было использовать снова. При одноразовом копировании чаще всего применяется полное копирование.

Простая ротация простая ротация подразумевает, что некий набор лент используется циклически. Например, цикл ротации может составлять неделю, тогда отдельный носитель выделяется для определенного рабочего дня недели. Недостаток данной схемы - она не очень подходит для ведения архива, поскольку количество носителей в архиве быстро увеличивается. Кроме того, инкрементальная/дифференциальная запись проводится на одни и те же носители, что ведет к их значительному износу и, как следствие, увеличивает вероятность отказа.

«Дед, отец, сын»Данная схема имеет иерархическую структуру и предполагает использование комплекта из трех наборов носителей. Раз в неделю делается полная копия дисков компьютера («отец» ), ежедневно же проводится инкрементальное (или дифференциальное) копирование («сын» ). Дополнительно раз в месяц проводится еще одно полное копирование («дед» ). Состав ежедневного и еженедельного набора постоянен. Таким образом, по сравнению с простой ротацией в архиве содержатся только ежемесячные копии плюс последние еженедельные и ежедневные копии. Недостаток данной схемы состоит в том, что в архив попадают только данные, имевшиеся на конец месяца, а также износ носителей.

«Ханойская башня»Схема призвана устранить некоторые из недостатков схемы простой ротации и ротации «Дед, отец, сын». Схема построена на применении нескольких наборов носителей. Каждый набор предназначен для недельного копирования, как в схеме простой ротации, но без изъятия полных копий. Иными словами, отдельный набор включает носитель с полной недельной копией и носители с ежедневными инкрементальными (дифференциальными) копиями. Специфическая проблема схемы «ханойская башня» - ее более высокая сложность, чем у других схем.

«10 наборов» Данная схема рассчитана на десять наборов носителей. Период из сорока недель делится на десять циклов. В течение цикла за каждым набором закреплен один день недели. По прошествии четырехнедельного цикла номер набора сдвигается на один день. Иными словами, если в первом цикле за понедельник отвечал набор номер 1, а за вторник - номер 2, то во втором цикле за понедельник отвечает набор номер 2, а за вторник - номер 3. Такая схема позволяет равномерно распределить нагрузку, а следовательно, и износ между всеми носителями.

Схемы «Ханойская башня» и «10 наборов» используются нечасто, так как многие системы резервного копирования их не поддерживают.

Хранение резервной копии

1. Лента стримера - запись резервных данных на магнитную ленту стримера;

2. «Облачный» бэкап» - запись резервных данных по «облачной» технологии через онлайн-службы специальных провайдеров;

3. DVD или CD - запись резервных данных на компактные диски;

4. HDD - запись резервных данных на жёсткий диск компьютера;

5. LAN - запись резервных данных на любую машину внутри локальной сети;

6. FTP - запись резервных данных на FTP-серверы;

7. USB - запись резервных данных на любое USB-совместимое устройство (такое, как флэш-карта или внешний жёсткий диск);

8. ZIP, JAZ, MO - резервное копирование на дискеты ZIP, JAZ, MO.