Wszystko o kopiach zapasowych przyrostowych Forever
Według najnowszych badań, ponad 67% firm należy wykonać kopie zapasowe maszyn i danych codziennie, co tydzień, co miesiąc i co rok. Najprostszym sposobem wykonywania kopii zapasowej maszyny jest wykonanie pełnej kopii zapasowej, czyli skopiowanie całej maszyny do repozytorium kopii zapasowych przy każdym uruchomieniu procesu wykonywania kopii zapasowej. Problem polega na tym, że wykonywanie pełnych kopii zapasowych zajmuje dużo czasu, zwłaszcza gdy maszyny przechowują duże ilości danych, obciążają sieci produkcyjne i z czasem zajmują znaczną ilość miejsca na dysku.
Aby rozwiązać te problemy, współczesne rozwiązania do wykonywania kopii zapasowych oferują inne techniki, takie jak kopie przyrostowe, które zapewniają optymalną ochronę bez obciążania sieci produkcyjnych i bez nadmiernych wymagań dotyczących przestrzeni dyskowej. Istnieją różne rodzaje kopii przyrostowych, a ten post wyjaśnia różnicę między kopią przyrostową a kopią przyrostową typu „forever”.
Kopia przyrostowa
Kopia przyrostowa to metoda tworzenia kopii zapasowych, w której do repozytorium kopiowane są tylko dane utworzone lub zmodyfikowane od ostatniego uruchomienia kopii zapasowej. W ten sposób przesyłana jest tylko niezbędna ilość danych, co zapewnia zerową utratę danych. Początkowo tworzona jest pełna kopia zapasowa, a następnie następuje łańcuch kopii przyrostowych.
W przypadku tego podejścia do kopii przyrostowych zaleca się okresowe tworzenie pełnych kopii zapasowych, aby skorzystać z zalet obu metod, czyli krótszych okien tworzenia kopii zapasowych, oszczędności miejsca na dysku i większej szybkości odzyskiwania. W ten sposób podczas odzyskiwania rozwiązanie do tworzenia kopii zapasowych opiera się na najnowszym pliku pełnej kopii zapasowej i przyrostach wykonanych po niej, zamiast „odtwarzać” wszystkie przyrosty, zaczynając od początkowej kopii zapasowej.
Oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowych zazwyczaj pozwala na ręczne lub automatyczne tworzenie pełnej kopii zapasowej przy użyciu metody „active full” lub „ metoda tworzenia pełnej kopii zapasowej z wykorzystaniem danych syntetycznych”:
- Active full: Kopia zapasowa jest tworzona przy użyciu komputera źródłowego.
- Synthetic full: Kopia zapasowa jest tworzona przy użyciu ostatniej pełnej kopii zapasowej i wszystkich kolejnych przyrostów (w repozytorium kopii zapasowych), bez angażowania zasobów produkcyjnych.
Poniżej znajduje się przykład działania kopii przyrostowych.
Jak działa kopia przyrostowa
W naszym przykładzie w maszynie wirtualnej znajdują się 3 pliki, a każdy plik składa się z czterech bloków danych ponumerowanych od 1 do 4. Początkowa pełna kopia zapasowa jest tworzona w niedzielę .
W poniedziałek, zmieniamy blok 1 na blok 5 w pliku 1.
Korzystając z technologii przyrostowej, aplikacja do tworzenia kopii zapasowych nie kopiuje trzech plików ani czterech bloków pliku 1. Po prostu kopiuje jeden zmieniony blok pliku 1 i wysyła informację, że blok ten musi zastąpić blok 1.
We wtorek dodajemy bloki 6 i 7 do pliku 2. Ponownie do repozytorium kopii zapasowych kopiowane są tylko te zmiany.
W środę usuwamy plik 3. Nie są przesyłane żadne dane, z wyjątkiem informacji, że plik 3 został usunięty.
Kopie przyrostowe są szczególnie wydajne w dużych środowiskach z wieloma obciążeniami i ogromnymi ilościami danych. Jeśli regularnie wykonujesz pełną kopię zapasową każdej maszyny wirtualnej w swoim środowisku, potrzebujesz nieproporcjonalnie wysokiego budżetu na nośniki danych. Na przykład, jeśli masz 10 maszyn wirtualnych z systemem Windows Server 2016 (który wymaga 32 GB na czystą instalację) i musisz codziennie wykonać ich kopie zapasowe, zużyjesz 320 GB wolnego miejsca dziennie lub ponad 2 TB tygodniowo. Mówiąc prościej, co tydzień będziesz potrzebować kilku nowych dysków HDD.
W tym przypadku musisz wykonać wstępną pełną kopię zapasową, czyli łącznie 320 GB miejsca. Jeśli założymy, że dzienne zmiany na każdej maszynie wynoszą średnio 1 GB, daje to łącznie 10 GB danych dziennie lub 70 GB tygodniowo. Sprowadza się to do znacznie mniej niż 2 TB dla tej samej liczby punktów odzyskiwania.
Technologie śledzenia zmian
W jaki sposób dokładnie śledzone są zmiany na maszynach wirtualnych? Hypervisory VMware vSphere, Microsoft Hyper-V i Nutanix AHV posiadają własne technologie. Są to Śledzenie zmienionych bloków (CBT) w VMware, Resilient Change Tracking (RCT) w Hyper-V oraz Changed Regions Tracking (CRT) w Nutanix AHV. Te natywne technologie zapewniają najszybszy sposób identyfikacji zmian w danych źródłowych i pomagają skrócić okna tworzenia kopii zapasowych.
Wiele rozwiązań do wykonywania kopii zapasowej oferuje również własne, zastrzeżone algorytmy śledzenia zmian w przypadkach użycia, gdy z jakiegoś powodu nie można użyć CBT, RCT lub CRT. Należy pamiętać, że natywne technologie śledzenia rejestrują zmiany w czasie rzeczywistym. Natomiast zastrzeżone narzędzia do śledzenia zazwyczaj odczytują całą zawartość maszyny wirtualnej w celu zidentyfikowania zmian, co może być procesem bardziej czasochłonnym.
Kopia zapasowa typu „forever incremental”
Kopia zapasowa typu „forever incremental” to proces, w którym wszystkie kopie zapasowe po początkowej pełnej kopii zapasowej są wyłącznie przyrostowe. W przeciwieństwie do tradycyjnej kopii przyrostowej, która sugeruje okresowe pełne kopie zapasowe, stosowanie kopii typu „forever incremental” oznacza, że wszystkie kopie zapasowe są zawsze przyrostowe.
Ponieważ kopiowane są tylko zmienione dane, procesy tworzenia kopii zapasowych przebiegają szybko, a w repozytorium zajmują jak najmniej miejsca. Wadą kopii zapasowej typu „forever-incremental” jest jednak czas potrzebny na odtworzenie pierwotnego stanu maszyny podczas odzyskiwania. Wynika to z faktu, że podczas odzyskiwania rozwiązanie do tworzenia kopii zapasowych musi najpierw odtworzyć kopię początkową, a następnie „odtworzyć” wszystkie kolejne przyrostowe zmiany aż do daty odzyskiwania, aby odtworzyć pełny stan maszyny.
Jak działa kopia zapasowa typu „forever-incremental”
Wracając do naszego poprzedniego przykładu, aplikacja do tworzenia kopii zapasowych musiałaby najpierw przywrócić 3 pliki wraz ze wszystkimi blokami danych, następnie zastąpić blok 1 blokiem 5 w pliku 1, potem dodać bloki 6 i 7 do pliku 2, a na koniec usunąć plik 3.
Niektóre rozwiązania do tworzenia kopii zapasowych nadal stosują to podejście. Inne pozwalają zwiększyć szybkość odzyskiwania dzięki zastosowaniu pewnych „technik”. Na przykład rozwiązanie firmy NAKIVO oferuje specjalny typ pamięci masowej, w którym punkty odzyskiwania służą jako odniesienia do przyrostów. W ten sposób rozwiązanie może szybko zidentyfikować bloki danych potrzebne do odtworzenia maszyny wirtualnej w określonym momencie, co poprawia szybkość odzyskiwania.
Korzystanie z kopii przyrostowych w NAKIVO
Domyślną metodą tworzenia kopii zapasowych w rozwiązaniu NAKIVO jest podejście przyrostowe z pełną kopią. Gdy tryb ten jest używany, rozwiązanie przechowuje unikalne bloki danych po początkowej pełnej kopii zapasowej, a okresowe aktywne kopie pełne lub syntetyczne są tworzone tak często, jak jest to potrzebne. Podejście to łączy w sobie niezawodność, szybkość i oszczędność zasobów.
Wnioski
Nowoczesne rozwiązania do ochrony danych umożliwiają wykonywanie kopii przyrostowych i wiecznie przyrostowych. Te typy kopii oferują kilka korzyści, w tym:
- Kopia przyrostowa śledzi i kopiuje tylko zmiany wprowadzone od ostatniej kopii.
- VMware wykorzystuje technologię CBT do identyfikacji zmian, Hyper-V posiada RCT od wersji Hyper-V Server 2016, a Nutanix AHV wykorzystuje CRT.
- Dostępne są zastrzeżone algorytmy śledzenia zmian, ale działają one wolniej.
- Kopia zapasowa typu „forever-incremental” wymaga jedynie początkowej pełnej kopii zapasowej, a następnie kopiowane są tylko zmiany.
- Wadą kopii zapasowej typu „forever-incremental” jest konieczność „odtworzenia” wszystkich zmian podczas odzyskiwania, co może zająć znaczną ilość czasu. Można tego uniknąć, tworząc okresowe pełne kopie zapasowe.
Oszczędzaj czas i miejsce na dysku dzięki NAKIVO Backup & Replication, tworząc przyrostowe kopie zapasowe spójne z aplikacją oraz umożliwiające natychmiastowe odzyskiwanie danych na poziomie szczegółowym.
