Rodzaje kopii zapasowej: pełna, przyrostowa i różnicowa

Wykonywanie kopii zapasowej danych ma kluczowe znaczenie zarówno dla organizacji, jak i osób prywatnych. Skuteczność wykonywania kopii zapasowej w każdym przypadku zależy od wybranej metody, ponieważ parametry takie jak wymagana pojemność pamięci, czas wykonywania kopii oraz łatwość odzyskiwania różnią się w zależności od rodzaju kopii zapasowej. W tym wpisie na blogu omówiono najczęściej stosowane rodzaje kopii zapasowych, aby pomóc Ci wybrać ten, który najlepiej odpowiada Twoim potrzebom.

Ile jest rodzajów kopii zapasowych?

Istnieją trzy główne rodzaje tradycyjnych kopii zapasowych:

• Kopia zapasowa pełna
• Kopia zapasowa różnicowa
• Kopia zapasowa przyrostowa

Istnieją również odmiany tych tradycyjnych rodzajów kopii zapasowych, łączące cechy jednego lub kilku z nich:

• Kopia zapasowa lustrzana
• Kopia zapasowa odwrotnie przyrostowa
• Kopia zapasowa inteligentna
• Kopia zapasowa ciągła

Istnieją również nowocześniejsze rodzaje kopii zapasowych:

• Syntetyczna kopia zapasowa pełna
• Kopia zapasowa wiecznie przyrostowa

Poniżej można zobaczyć, czym się one różnią oraz jakie są zalety i wady każdego z nich. Najpierw przyjrzyjmy się kopii pełnej, różnicowej i przyrostowej jako podstawowym typom.

Czym jest kopia pełna?

Kopia pełna tworzy kompletną kopię zestawu danych źródłowych. Jeśli chodzi o odzyskiwanie, kopia pełna zawiera wszystko, co jest potrzebne do przywrócenia maszyny lub obiektów.

Pełną kopię zapasową można wykonać na dwa sposoby:

• jako zestaw plików będących dokładnymi kopiami plików oryginalnych; lub
• jako plik obrazu zawierający wszystkie te pliki z możliwością włączenia kompresji i szyfrowania, jeśli jest to obsługiwane przez rozwiązanie do tworzenia kopii zapasowych

PORADA: Ponieważ każdy plik obrazu pełnej kopii zapasowej zawiera cały zestaw krytycznych danych organizacji, plik ten może być narażony na nieautoryzowany dostęp i inne zagrożenia. Jednym ze sposobów uniknięcia tego ryzyka jest użycie szyfrowanie danych jeśli jest to obsługiwane przez rozwiązanie do tworzenia kopii zapasowych.

Zalety i wady pełnej kopii zapasowej

Ten typ kopii zapasowej jest uważany za najlepszą opcję pod względem prostoty i dużej szybkości odzyskiwania, zwłaszcza gdy cały zestaw danych jest przechowywany w jednym pliku. Jednak ze względu na dużą ilość danych do skopiowania przy każdej rundzie tworzenia kopii zapasowej, podejście oparte na pełnej kopii zapasowej ma kilka wad:

• Jest to proces niezwykle czasochłonny, ponieważ może trwać nawet 10 razy dłużej niż w przypadku innych rodzajów kopii zapasowych.
• Każde uruchomienie kopii zapasowej powoduje znaczne obciążenie sieci i dysków, co zakłóca rutynowe działanie infrastruktury.
• Ciągle dodawane pełne kopie zapasowe zajmują dużo miejsca w repozytorium kopii zapasowych.

Dlatego większość organizacji tworzy pełne kopie zapasowe tylko okresowo, a zamiast tego wykorzystuje również inne typy kopii zapasowych w ramach swojej strategii ochrony danych i przechowywania danych. W ten sposób pełna kopia zapasowa jest często punktem wyjścia do wdrożenia innych typów kopii zapasowych.

Czym jest kopia różnicowa?

Kopia różnicowa to typ kopii zapasowej, który zapisuje dane, które uległy zmianie od czasu pierwszej pełnej kopii zapasowej lub ostatniej pełnej kopii zapasowej. Dlatego pełna kopia zapasowa stanowi stały punkt odniesienia dla kolejnych kopii zapasowych.

Kopia różnicowa wymaga tylko dwóch elementów do odzyskania danych – pełnej kopii zapasowej oraz najnowszej kopii różnicowej (lub odpowiedniej kopii różnicowej dla starszego punktu odzyskiwania).

Zalety i wady kopii różnicowej

Pod względem szybkości tworzenia kopii zapasowej/przywracania danych kopia różnicowa ma pewne zalety:

• Kopie zapasowe są tworzone szybciej niż kopie pełne.
• Zajmuje mniej miejsca na dysku niż kopia pełna.
• Odzyskiwanie danych przebiega szybciej niż w przypadku kopii przyrostowej z wieloma przyrostami.

Wady kopii różnicowej to:

• Odzyskiwanie danych przebiega wolniej niż w przypadku kopii pełnej.
• Nie jest to najbardziej optymalny typ kopii zapasowej pod względem zajmowanego miejsca na dysku.

Miejsce na dysku wymagane dla kopie zapasowe różnicowe jest, przynajmniej przez pewien czas, mniejsze niż w przypadku kopii pełnej i większe niż w przypadku kopii przyrostowej. Problem polega na tym, że przyrosty zmienionych zestawów danych w kopii różnicowej mogą rosnąć wraz z upływem czasu, a każda kopia różnicowa może zajmować nawet więcej miejsca (i czasu) niż zwykłe kopie pełne.

Czym jest kopia przyrostowa?

Kopia przyrostowa to rodzaj kopii zapasowej, który polega na kopiowaniu tylko tych danych, które uległy zmianie od ostatniej kopii zapasowej (która może być kopią pełną, przyrostową lub różnicową). Ten rodzaj kopii zapasowej zmniejsza ilość czasu i obciążenie sieci w porównaniu z kopiami pełnymi. Punktem wyjścia dla tworzenia kopii przyrostowej jest najpierw utworzenie pełnej kopii zapasowej, a następnie skopiowanie tylko tych bloków danych, które uległy zmianie od czasu ostatniego zadania wykonania kopii zapasowej, czyli przesłanie przyrostów do repozytorium kopii zapasowych. W zależności od zasad przechowywania kopii zapasowych nowa pełna kopia zapasowa może być tworzona w określonych odstępach czasu jako początek nowego cyklu kopii przyrostowych.

Aby zilustrować proces tworzenia kopii przyrostowej, załóżmy, że w niedzielę wykonujesz pełną kopię zapasową, a przez resztę tygodnia tworzysz kopie przyrostowe:

• W poniedziałek tworzona jest kopia zapasowa tylko tych danych, które uległy zmianie od czasu wykonania pełnej kopii zapasowej.
• We wtorek wykonywana jest kopia zapasowa tylko tych danych, które uległy zmianie od poniedziałku.
• I tak dalej.

W ten sposób kopie przyrostowe mogą być wykonywane niemal tak często, jak jest to wymagane, ponieważ za każdym razem tylko najnowsze zmiany, jeśli takie wystąpiły, są archiwizowane i przechowywane w repozytorium kopii zapasowych.

Kopie zapasowe przyrostowe są szybkie i wymagają znacznie mniej miejsca na dysku niż kopie pełne. Jednak proces odzyskiwania danych jest bardziej czasochłonny, ponieważ konieczne jest przywrócenie zarówno najnowszej kopii pełnej, jak i całego łańcucha kolejnych kopii przyrostowych. Jeśli w łańcuchu brakuje jednego przyrostu lub jest on uszkodzony, niemożliwe jest pełne odzyskiwanie najnowszych danych.

Zalety i wady kopii przyrostowych

Zalety kopii przyrostowych to:

• Okna tworzenia kopii są krótsze, ponieważ wykonywane są tylko zmiany w danych.
• Wymagają mniej miejsca na dysku w porównaniu z kopiami pełnymi i różnicowymi.
• Mniejsze obciążenie sprzętu i infrastruktury.
• Można je uruchamiać tak często, jak to konieczne, a każdy przyrost stanowi indywidualny punkt odzyskiwania.

Wady kopii przyrostowych to:

• Powolne przywracanie danych, ponieważ konieczne jest przywrócenie zarówno początkowej pełnej kopii zapasowej, jak i wszystkich utworzonych później przyrostów.
• Powodzenie Odzyskiwania danych zależy od integralności wszystkich przyrostów w łańcuchu.

Tabela porównawcza 3 głównych typów kopii zapasowych

Czym jest kopia lustrzana?

Kopia lustrzana polega na utworzeniu dokładnej kopii źródłowego zestawu danych, przy czym w repozytorium kopii zapasowych przechowywana jest wyłącznie najnowsza wersja danych. Ten typ kopii przypomina kopię pełną, ale nie pozwala na zapisanie wielu punktów odzyskiwania.

W przeciwieństwie do innych typów kopii zapasowych, wszystkie poszczególne pliki kopii zapasowej są przechowywane oddzielnie (tak jak w źródle), a nie w jednym skompresowanym/zaszyfrowanym pliku kontenerowym. Po podłączeniu dysku zawierającego kopię lustrzaną można uzyskać dostęp do plików w menedżerze plików, takim jak Eksplorator Windows lub powłoka bash w systemie Linux. Zapewnia to bezpośredni dostęp do plików kopii zapasowej bez konieczności wykonywania operacji przywracania. Dane źródłowe są „odzwierciedlane” przez plik kopii lustrzanej, a kopia lustrzana kopiuje tylko zmodyfikowane pliki.

Ten typ kopii zapasowej jest korzystny pod pewnymi względami, takimi jak szybkie odzyskiwanie i wygoda bezpośredniego dostępu do poszczególnych plików. Jednak kopia lustrzana ma swoje wady: duże wymagania dotyczące przestrzeni dyskowej, wysokie ryzyko nieautoryzowanego dostępu (ponieważ pliki nie są spakowane w zaszyfrowanym obrazie kopii zapasowej) oraz wysokie ryzyko uszkodzenia lub niewłaściwego wykorzystania danych

. Kolejną słabością tego podejścia jest to, że każda zmiana (złośliwa lub przypadkowa) w danych źródłowych jest „odzwierciedlana” w danych kopii zapasowej. Na przykład, gdy plik w źródle zostanie usunięty, ten sam plik w „kopii lustrzanej” również zostanie usunięty. Oznacza to, że wszelkie niepożądane modyfikacje w źródle spowodowane błędem ludzkim, wypadkiem, sabotażem lub złośliwym oprogramowaniem doprowadzą do takich samych zmian w danych kopii zapasowej.

Kopie lustrzane mogą być przydatne do odzyskiwania danych po awarii sprzętu, ale nie chronią danych w przypadku uszkodzenia lub usunięcia. Jeśli korzystasz z kopii lustrzanych, powinieneś zastosować dodatkowy schemat tworzenia kopii zapasowych, taki jak kopie pełne lub kopie pełne z przyrostowymi itp., z wieloma punktami odzyskiwania, aby być przygotowanym na inne scenariusze utraty danych.

Odwrotna kopia przyrostowa

Odwrotna kopia przyrostowa polega na wykonaniu początkowej kopii pełnej, a następnie „wstrzyknięciu” kopii przyrostowych do tej kopii pełnej w sposób odwracalny. W ten sposób tworzona jest pełna kopia zapasowa, stanowiąca najnowszą wersję zbioru danych.

Ponadto wszystkie przyrostowe kopie zapasowe dodane do kopii pełnej są również przechowywane w repozytorium kopii zapasowych, „cofając się” w łańcuchu kopii zapasowych za stale aktualizowaną kopią pełną. Umożliwia to przywrócenie ostatniej kopii pełnej w przypadku konieczności odtworzenia starszych wersji danych.

Metoda odwrotnej kopii przyrostowej jest korzystna pod względem szybkiego odzyskiwania najnowszej wersji danych, ponieważ zawiera najnowszy plik pełnej kopii zapasowej. Szybkość odzyskiwania z pełnej kopii zapasowej jest bardzo wysoka. Kolejną zaletą jest możliwość przywrócenia danych z najnowszego punktu odzyskiwania, jeśli jedna z kopii przyrostowych ulegnie uszkodzeniu.

Kopia zapasowa przyrostowa odwrotna jest stosowana, gdy strategia tworzenia kopii zapasowych wymaga szybkiego odzyskania najnowszej wersji danych oraz krótkiego czasu odzyskiwania ( cele związane z czasem odzyskiwania , RTO).

Inteligentna kopia zapasowa

Inteligentna kopia zapasowa to połączenie kopii pełnych, przyrostowych i różnicowych. W zależności od celów tworzenia kopii zapasowych oraz dostępnej przestrzeni dyskowej, inteligentna kopia zapasowa zapewnia efektywne zarządzanie danymi kopii zapasowych oraz przestrzenią dyskową. Metoda ta opiera się na pewnym „inteligentnym” schemacie manipulacji operacjami tworzenia kopii zapasowych, czyszczenia i scalania. Poniższa tabela przedstawia sposób działania tego typu kopii zapasowej.

Korzystając z inteligentnego typu kopii zapasowej, zyskujesz możliwość posiadania wielu punktów odzyskiwania oraz efektywną strategię wykorzystania przestrzeni dyskowej.

Ciągła ochrona danych (CDP)

W przeciwieństwie do innych typów kopii zapasowych uruchamianych okresowo, ciągła ochrona danych, zwana czasem „ciągłą kopią zapasową”, rejestruje każdą zmianę w zestawie danych źródłowych, podobnie jak kopia lustrzana. Różnica polega na tym, że w CDP dziennik zmian można cofnąć, aby przywrócić starsze stany danych.

Ciągła kopia zapasowa jest również nazywana kopią zapasową w czasie rzeczywistym, ponieważ wszystkie zmiany są wykonywane kopie zapasowe tak szybko, jak to możliwe. Organizacje stosują ten rodzaj ciągłej kopii zapasowej, gdy muszą osiągnąć najkrótszy cele punktu odzyskiwania (RPO).

Syntetyczna pełna kopia zapasowa

Syntetyczna pełna kopia zapasowa polega na utworzeniu początkowej pełnej kopii zapasowej, a następnie wykonywaniu kopii przyrostowych oraz syntetyzowaniu pełnej kopii zapasowej w regularnych odstępach czasu na podstawie przyrostów, a nie danych źródłowych. Oznacza to, że w ustalonych momentach kopie przyrostowe są konsolidowane i stosowane do istniejącej pełnej kopii zapasowej w celu zsyntetyzowania najnowszej pełnej kopii zapasowej jako nowego punktu wyjścia bez polegania na jakichkolwiek maszynach źródłowych. Zbiór danych zawarty w kopii zapasowej zsyntetyzowanej po stronie serwera kopii zapasowych jest taki sam, jakby został skopiowany z serwera źródłowego.

Typ pełna kopia zapasowa danych syntetycznych posiada wszystkie zalety regularnych pełnych kopii zapasowych, zużywając jednocześnie mniej czasu i miejsca na dysku.

Zalety syntetycznej kopii zapasowej pełnej to:

• Szybkie operacje tworzenia kopii zapasowych i przywracania
• Lepsze zarządzanie pamięcią masową
• Niskie wymagania dotyczące przestrzeni dyskowej
• Niskie obciążenie sieci
• Niskie obciążenie dysków i procesorów na serwerach źródłowych

Kopia zapasowa typu „forever-incremental”

Kopia zapasowa typu kopia zapasowa z ciągłym przyrostem obejmuje początkową kopię zapasową pełną jako punkt odniesienia do śledzenia zmian, a następnie wyłącznie kopie przyrostowe. Nie stosuje się żadnych innych typów kopii zapasowych, takich jak okresowe kopie pełne, stąd nazwa „wiecznie przyrostowe”.

Aby to zilustrować, załóżmy, że w niedzielę wykonasz kopię pełną. Od następnego dnia kopie przyrostowe są tworzone codziennie:

• Poniedziałek: W zbiorze danych źródłowych powstają dwa nowe bloki, A i B.
• Wtorek: Blok A zostaje usunięty, a w zbiorze danych źródłowych powstaje nowy blok C.
• Środa: Blok B zostaje usunięty, a w źródłowym zbiorze danych tworzony jest nowy blok D.

Dzięki takiemu harmonogramowi kopia zapasowa typu „forever-incremental” śledzi codzienne zmiany, nie przechowując zduplikowanych bloków danych w repozytorium kopii zapasowych, co pozwala zmniejszyć zużycie miejsca na dysku. Jednocześnie do punktów odzyskiwania dodawane są odniesienia wskazujące powiązane bloki danych oraz kolejność przywracania.

W zależności od zasad przechowywania kopii zapasowych, po utworzeniu serii kopii przyrostowych wygasłe punkty odzyskiwania są usuwane w celu zwolnienia miejsca w repozytorium kopii zapasowych. Wszystkie przechowywane dane kopii zapasowej są zorganizowane w taki sposób, że zarówno początkowa pełna kopia zapasowa, jak i zachowane przyrosty umożliwiają wspólne przeprowadzenie operacji pełnego przywracania.

Na poniższym obrazku można zobaczyć przykład działania typu kopii zapasowej typu „forever-incremental”, gdy ustawimy politykę przechowywania tak, aby zachować trzy najnowsze punkty odzyskiwania.

Zalety kopii zapasowej typu „forever-incremental” są takie same jak w przypadku syntetycznej kopii zapasowej typu pełnego:

• Szybkie operacje tworzenia kopii zapasowych i przywracania
• Lepsze zarządzanie pamięcią masową
• Niskie wymagania dotyczące przestrzeni dyskowej
• Niskie obciążenie sieci;
• Niskie zużycie zasobów sprzętowych serwera źródłowego

Wnioski

Nie ma jednego typu kopii zapasowej, który sprawdziłby się we wszystkich środowiskach i przypadkach. Wybór zależy od konkretnych wymagań organizacji wynikających z zasad ochrony danych, dostępnej pamięci masowej, zasobów i nośników, przepustowości sieci, umów dotyczących poziomu usług, obszarów danych krytycznych itp. Z drugiej strony, kopie zapasowe typu „forever-incremental” i syntetyczne kopie pełne zdecydowanie unowocześniły proces tworzenia kopii zapasowych i są najnowocześniejszymi oraz najbardziej wydajnymi technikami ochrony danych, zaprojektowanymi z myślą o zaspokojeniu potrzeb większości organizacji.

NAKIVO Backup & Replication to nowoczesne rozwiązanie do ochrony danych, które zapewnia zarówno kopie przyrostowe z pełnymi (aktywnymi lub syntetycznymi) oraz typu „forever-incremental”, jak również inne funkcje związane z bezpieczeństwem i wydajnością, takie jak szyfrowanie, kompresja, deduplikacja itp.

Wypróbuj NAKIVO Backup & Replication

Skorzystaj z bezpłatnej wersji próbnej, aby poznać wszystkie funkcje rozwiązania w zakresie ochrony danych. 15 dni za darmo. Bez żadnych ograniczeń dotyczących funkcji i pojemności. Nie trzeba podawać danych karty kredytowej.

Wypróbuj za darmo