Резервное копирование данных: виды, хранение и выбор оборудования

После потери рабочих данных компания может надолго остановиться. Даже если копии сохранились, вернуть приложения в работу не всегда удается быстро.

В статье разберем, как организовать резервное копирование под задачи бизнеса. Объясним, от чего зависит выбор оборудования и когда стоит рассмотреть разные варианты хранения.

В этой статье:

• Что такое резервное копирование и зачем оно нужно
• Чем резервное копирование отличается от RAID, снимков и репликации
• Какие бывают виды резервного копирования
• Как работает правило резервного копирования 3-2-1
• Где хранить резервные копии: диски, ленты или облако
• Как организовать копирование и восстановление данных
• Как выбрать сервер и хранилище для резервного копирования
• Вопросы и ответы

Что такое резервное копирование и зачем оно нужно

Резервное копирование — это создание копий данных для последующего восстановления. Они сохраняют состояние информации на определенный момент. Это позволяет вернуться к предыдущей версии, если рабочий экземпляр утрачен или поврежден.

Например, сотрудник случайно удалил часть документов из общей папки. Ошибку обнаружили спустя несколько дней. Если сохранилась копия за период до удаления, нужные файлы можно извлечь из нее. Остальные документы при этом не придется возвращать к прежнему состоянию.

Состав сохраняемых данных зависит от задачи. Для восстановления отдельного документа достаточно копии файла. Чтобы заново запустить приложение, могут понадобиться его настройки и база данных. Поэтому важно определить, что требуется для работы конкретной системы.

Резервное копирование само по себе не предотвращает сбои. Его задача — сохранить возможность восстановления после потери информации. Чтобы приложения продолжали работать при поломке оборудования, нужны дополнительные меры защиты.

Чем резервное копирование отличается от RAID, снимков и репликации

Сервер может продолжить работу после поломки диска, но потерять файл из-за ошибки пользователя. Поэтому важно понимать, какую задачу решает каждый способ защиты.

RAID

Несколько накопителей работают как один массив. Если диск ломается, RAID с избыточностью позволяет получить его данные с оставшихся накопителей. Сколько дисков может отказать, зависит от схемы массива. RAID 0 не защищает от таких поломок. Подробнее об уровнях RAID можно прочитать в нашей статье.

Если программа перезапишет файл ошибочными данными, массив сохранит именно их. Вернуть прежнюю версию можно, если ее заранее сохранили другим способом.

Снимки

Перед обновлением приложения администратор может создать снимок виртуальной машины. Если обновление пройдет неудачно, снимок поможет вернуть прежнее состояние.

Однако локальный снимок часто использует часть тех же данных, что и оригинал. Отдельной полной копии при этом нет. Если исходная СХД выйдет из строя целиком, снимок тоже может стать недоступным.

Программы резервного копирования могут использовать снимок как источник. Затем они записывают нужные данные в отдельное хранилище.

Репликация

Основная система передает изменения на другую систему. Там хранится реплика — дополнительный экземпляр данных. Если основная площадка перестанет работать, администратор сможет использовать реплику на резервной. Для этого нужно заранее подготовить приложения к переключению.

При этом система может перенести на вторую площадку и ошибочные изменения. Например, если вредоносная программа зашифрует файлы, реплика тоже может получить зашифрованное содержимое. Вернуть прежние данные получится, только если сохранилась версия до атаки.

Какие бывают виды резервного копирования

Программа может каждый раз сохранять весь выбранный объем или записывать только изменения. От способа зависит, сколько данных придется передать и какие копии понадобятся, чтобы вернуть нужную версию.

Полное копирование

Программа сохраняет все данные, которые администратор включил в задание. Даже если часть файлов не менялась, они снова попадут в копию.

Каждая полная копия позволяет восстановить выбранный набор без предыдущих копий. Но повторная запись всего объема может занять много времени.

Инкрементное копирование

После первой полной копии программа сохраняет изменения с момента предыдущего копирования. Если изменилась небольшая часть данных, инкрементная копия обычно занимает меньше места, чем полная.

В обычной цепочке программа восстанавливает данные из полной копии и всех последующих инкрементных до нужного момента. Если одна из частей повреждена, более позднюю версию может не получиться восстановить полностью.

Дифференциальное копирование

Программа каждый раз сохраняет изменения с момента последней полной копии. Предыдущая дифференциальная копия не становится новой точкой отсчета.

По мере накопления изменений очередная копия обычно растет. Зато для восстановления нужны только исходная полная и выбранная дифференциальная. Промежуточные копии программа не использует.

Пример: что программа сохранит за три дня

Допустим, в понедельник создали полную копию рабочей папки. Во вторник сотрудник добавил договор, а в среду — отчет. Остальные файлы не менялись.

Чтобы вернуть папку к состоянию на среду, при полном копировании достаточно полной копии за среду. При инкрементном понадобятся копии за понедельник, вторник и среду. При дифференциальном — полная за понедельник и дифференциальная за среду.

Как работает правило резервного копирования 3-2-1

Если все копии лежат в одной серверной, авария может уничтожить их вместе с рабочими данными. Правило 3-2-1 помогает распределить экземпляры так, чтобы одна авария не уничтожила все сразу.

Что означают цифры

3 — три экземпляра данных. В это число входят рабочие данные и две резервные копии. Несколько версий в одной папке не обеспечивают такое разделение: при потере хранилища они исчезнут вместе.

2 — два типа носителей. Например, диски и магнитные ленты. Разные носители уменьшают зависимость от одной технологии хранения. Два раздела одного диска этому условию не соответствуют.

1 — один экземпляр за пределами основной площадки. Его размещают достаточно далеко, чтобы авария в основном здании не затронула второе место хранения.

Например, компания держит рабочую базу на сервере. Первую копию программа записывает на отдельное дисковое хранилище. Вторую сохраняют на ленте, которую затем вывозят на другую площадку.

Зачем схему дополняют до 3-2-1-1-0

Разные площадки не исключают общий доступ через сеть. Если злоумышленник получит права на все хранилища, он может стереть и удаленные копии.

Расширенная схема добавляет два условия:

• 1 — хотя бы одна копия отключена от сети или защищена от изменения. Отключенный носитель недоступен через сеть. Неизменяемое хранилище запрещает перезаписывать или удалять защищенные данные в течение заданного срока. Возможность снять запрет зависит от режима защиты и прав администратора.
• 0 — проверка восстановления не выявила ошибок. Успешный отчет о копировании сам по себе этого не подтверждает. Нужно убедиться, что сохраненные данные можно использовать.

Дополнительная единица не требует четвертого экземпляра: защитить можно одну из уже предусмотренных копий.

Важно!

Успешный отчет о копировании сам по себе не подтверждает возможность восстановления. Работоспособность копии проверяют пробным восстановлением.

Telegram-канал CRABBIT

В Telegram короче, живее и по делу

Серверы, СХД и информационная безопасность: короткие разборы, новости и полезные материалы для работы.

Подписаться на канал →

Серверы СХД ИБ

Где хранить резервные копии: диски, ленты или облако

Место хранения влияет на то, как быстро программа получит нужные данные. Расходы тоже различаются: собственное оборудование нужно обслуживать, а облачные услуги компания оплачивает по тарифу поставщика.

Дисковое хранилище

Копии можно записывать на сервер с накопителями или отдельную СХД. Программа обращается к нужным участкам диска напрямую. Администратору не приходится искать и загружать сменный носитель.

Такой вариант удобен, когда сотрудники регулярно запрашивают отдельные файлы из сохраненных версий.

Компания сама обслуживает оборудование. Когда свободное место заканчивается, приходится добавлять накопители или расширять хранилище. В расходы входят и замена неисправных компонентов, и питание системы.

Ленточное хранилище

Привод записывает данные на магнитную ленту внутри кассеты. В отдельном устройстве кассеты меняет сотрудник. Ленточная библиотека делает это автоматически с помощью встроенного механизма.

Чтобы прочитать нужные данные, привод должен перемотать ленту до соответствующего участка. Если кассету хранят отдельно, ее сначала нужно доставить и загрузить. Это увеличивает время ожидания перед чтением.

Ленту стоит рассмотреть для большого объема копий, которые нужно хранить долго, но запрашивают редко. При расчете расходов учитывают стоимость привода или библиотеки. Дополнительно потребуются кассеты и подходящее место для них. Цена носителя сама по себе не показывает, во сколько обойдется вся система.

Облачное хранилище

Компания передает копии на оборудование поставщика услуг. Чтобы увеличить доступный объем, ей не нужно устанавливать собственные накопители.

Но если данные понадобятся на локальном сервере, их придется скачать. Время зависит от объема копии и доступной скорости связи.

Поставщик может отдельно учитывать передачу данных из облака. Поэтому перед выбором услуги нужно выяснить, сколько будет стоить скачивание копий.

Для редко используемых данных могут действовать отдельные тарифы. Более низкую плату за хранение иногда сопровождают дополнительные расходы при обращении к файлам.

СХД в наличии на складе в Москве

Показать варианты →

Как организовать копирование и восстановление данных

Для каждой рабочей системы нужен понятный порядок действий после сбоя. Администратор должен знать, что запускать первым и кто подтвердит, что сотрудники могут вернуться к работе.

Определить приоритеты

Начните с приложений, без которых компания не сможет выполнять основные задачи. Для каждого выясните, какие службы нужны для запуска. Например, учетная система может зависеть от отдельного сервера баз данных. Тогда сначала потребуется вернуть в работу базу.

Закрепите ответственного за каждый этап. Сотрудник, который обслуживает оборудование, и специалист, который проверяет работу приложения, могут быть разными людьми.

Задать допустимые потери и время простоя

Руководитель подразделения определяет, за какой период компания готова потерять последние изменения. Этот показатель называют RPO. Он помогает установить, насколько свежими должны быть доступные копии.

Второй показатель — RTO — задает предельное время, за которое нужно вернуть систему в работу. В него следует заложить весь путь от остановки до момента, когда сотрудники снова смогут пользоваться приложением.

Например, компания допускает потерю последних изменений за час. При этом приложение должно заработать в течение двух часов после сбоя. Это условные требования: для каждой системы их определяют отдельно.

Настроить расписание и срок хранения

Администратор составляет расписание по выбранному RPO. Он также учитывает, сколько длится каждое задание. Если программа не успевает закончить вовремя, доступная копия может оказаться старше, чем допускают требования.

Срок хранения определяет, насколько далеко в прошлое можно вернуться. Здесь важно учесть, как быстро сотрудники замечают ошибки. Если проблему обнаруживают только при месячной сверке, короткой истории может не хватить.

Настройте уведомления о пропущенных и неудачных заданиях. Назначьте сотрудника, который будет разбирать такие сообщения.

Подготовить инструкцию на случай сбоя

Запишите, где искать нужную копию и на каком оборудовании запускать восстановленную систему. Укажите команды и настройки, которые потребуются на каждом этапе.

Инструкция должна оставаться доступной, даже если основной сервер не работает. Отдельно предусмотрите доступ к ключам шифрования. Если единственный экземпляр ключа потерян вместе с сервером, зашифрованные копии могут оказаться бесполезными.

Провести пробное восстановление

Разверните выбранную копию в отдельной среде, где проверка не затронет рабочую систему. Запустите приложение и выполните обычную для него операцию. Например, сформируйте отчет по восстановленной базе.

Измерьте время всех этапов и сравните результат с RTO. Если запуск занял дольше допустимого, выясните, какой этап его задержал.

Чтобы проверить RPO, задайте условный момент аварии. Определите, до какого момента удалось восстановить изменения. Сравните разницу во времени с допустимой потерей данных. Если разница слишком велика, выясните, почему не оказалось более свежей пригодной копии.

Повторяйте проверку по установленному графику. После существенных изменений инфраструктуры обновляйте инструкцию и проверяйте ее заново.

Сначала определите RPO и RTO для каждой рабочей системы. После этого можно рассчитывать расписание, емкость и скорость хранилища.

— Редакция CRABBIT

Как выбрать сервер и хранилище для резервного копирования

Одинаковый объем копий может создавать разную нагрузку на оборудование. Например, несколько одновременных заданий предъявляют другие требования к серверу, чем одно последовательное. Конфигурацию подбирают под фактический режим работы.

Разделить задачи оборудования

Система управляет расписанием, обрабатывает данные и записывает результат в хранилище. В небольшой установке один сервер может выполнять все эти задачи. Если программа поддерживает несколько узлов, задачи можно распределить между ними.

От этого зависит, куда потребуется установить производительные компоненты. Например, сервер управления может не участвовать в передаче данных. Тогда дополнительные процессоры на нем не ускорят запись копий.

Выбранная программа также должна поддерживать используемые операционные системы и приложения. Для российских платформ требования уточняют по конкретным версиям.

Рассчитать полезную емкость

Сначала определяют, какие копии будут одновременно находиться в хранилище. Затем складывают их предполагаемые размеры.

Допустим, компания хранит одну полную копию объемом 10 ТБ. К ней добавляются шесть инкрементных по 200 ГБ каждая. Вместе они займут 11,2 ТБ. Это условный расчет без сжатия и служебных данных.

Полученное значение еще не определяет размер дискового массива. Программе может понадобиться дополнительное место, чтобы создавать новые копии до удаления старых. Отдельно учитывают ожидаемый рост исходных данных.

Если накопители объединены в RAID с избыточностью, часть их суммарной емкости недоступна для записи копий. В конфигурации нужно указывать полезный объем, который программа действительно сможет использовать.

Сжатие и устранение повторяющихся блоков могут уменьшить размер копий. Но закладывать фиксированную экономию без измерений нельзя. Результат зависит от содержимого.

Согласовать скорость накопителей и сети

Чтобы оценить необходимую среднюю скорость, объем передаваемых данных делят на отведенное время. При расчете также учитывают паузы и служебные операции.

Медленный источник ограничит скорость даже при производительном хранилище. То же произойдет, если канал связи не пропустит нужный поток данных. Поэтому сервер, сеть и накопители оценивают вместе.

Хранилище должно успевать обрабатывать все одновременные задания. При восстановлении всей системы объем чтения может заметно превысить объем ежедневных изменений. Поэтому скорость проверяют отдельно для создания копий и восстановления.

Подобрать процессор и память

Процессор выполняет дополнительные вычисления, когда программа сжимает или шифрует данные. Чем больше таких заданий идет одновременно, тем выше может быть нагрузка.

Память нужна программе для обработки данных и хранения служебной информации. Ее расход зависит от роли сервера и числа одновременных задач. Минимального объема, достаточного для запуска программы, может не хватить под рабочей нагрузкой.

Начальную конфигурацию составляют по документации разработчика. Затем ее уточняют по результатам пробного копирования на характерных для компании данных.

Нужен сервер для резервного копирования? Пришлите ТЗ. Инженеры CRABBIT подберут оборудование под эти требования.

Вопросы и ответы