Czym jest kopia zapasowa przyrostowa?
Kopia zapasowa przyrostowa to metoda wykonania kopii zapasowej, w ramach której kopiowane są wyłącznie zmiany wprowadzone od czasu ostatniej kopii zapasowej – niezależnie od tego, czy była to kopia pełna, czy przyrostowa. Kopia zapasowa przyrostowa jest powszechnie stosowana do regularnego wykonania kopii zapasowych ze względu na oszczędność czasu i miejsca na dysku. W tym wpisie na blogu wyjaśniono, jak działa kopia zapasowa przyrostowa oraz jakie są jej różne podtypy.
Jak działa kopia przyrostowa
W odróżnieniu od kopii pełnych, gdzie przy każdym zadaniu tworzenia kopii zapasowej wszystkie dane są kopiowane do repozytorium kopii zapasowych, kopie przyrostowe oferują znacznie bardziej oszczędne podejście. Pełna kopia zapasowa systemu jest wykonywana tylko raz lub okresowo. Następnie każde zadanie kopiuje wyłącznie dane, które uległy zmianie od czasu poprzedniego uruchomienia zadania, czyli tworzony jest „przyrost”. Wynikowa oszczędność miejsca na dysku jest znaczna i staje się coraz większa wraz z rozwojem infrastruktury.
Załóżmy, że masz maszynę wirtualną, na której znajdują się tylko trzy pliki. W dniu day 1 (niedziela) tworzona jest początkowa pełna kopia zapasowa, co oznacza, że wszystkie pliki są kopiowane do repozytorium kopii zapasowych.
W dniu day 2 (poniedziałek) zmieniono blok danych w File 1 . Zamiast kopiować całą maszynę wirtualną podczas rutynowej kopii zapasowej pod koniec dnia, oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowych kopiuje tylko nowy blok danych z File 1 do repozytorium kopii zapasowych i tworzy odnośnik informujący, że stary blok danych został usunięty.
W dniu day 3 (wtorek) do File 2dodano dwa nowe bloki danych. Zostaną one skopiowane do repozytorium kopii zapasowych podczas tworzenia kopii przyrostowej.
Proces ten będzie powtarzany aż do następnej pełnej kopii zapasowej. Oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowych może zawsze przywrócić maszynę wirtualną do wymaganego punktu odzyskiwania, korzystając z początkowej pełnej kopii zapasowej oraz wszystkich niezbędnych przyrostów.
Rodzaje przyrostowych kopii zapasowych według mechanizmu i podejścia
Wraz z ewolucją oprogramowania do tworzenia kopii zapasowych pojawiły się nowe rodzaje przyrostowego tworzenia kopii zapasowych danych.
(Regularne) przyrostowe
Regularna przyrostowa kopia zapasowa jest najprostszym rodzajem przyrostowej kopii zapasowej i została zilustrowana powyżej. Oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowych kopiuje tylko dane, które uległy zmianie od ostatniego zadania tworzenia kopii zapasowej. Aby zwiększyć niezawodność, zaleca się wykonywanie okresowych pełnych kopii zapasowych (zwykle raz w tygodniu). Te okresowe pełne kopie zapasowe nie muszą koniecznie kopiować całego zestawu danych z komputera źródłowego, a zamiast tego mogą opierać się na {8} podejście do tworzenia kopii zapasowej.
Forever-incremental (znana również jako progresywna przyrostowa)
W przypadku podejścia forever-incremental pełna kopia zapasowa jest tworzona tylko raz i nie jest tworzona ponownie (okresowo). Po początkowej pełnej kopii zapasowej oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowych kopiuje tylko przyrosty, co pomaga zaoszczędzić miejsce na dysku.
Odwrotna przyrostowa
W przypadku podejścia opartego na odwrotnej kopii przyrostowej pełna kopia zapasowa jest syntetycznie tworzona po każdym zadaniu tworzenia kopii przyrostowej. W ten sposób zawsze dysponujesz synthetic full kopią zapasową, z której można przywrócić dane. Po zsyntetyzowaniu pełnej kopii zapasowej przyrost zostanie zapisany w łańcuchu kopii zapasowych poprzedzającym kopię synthetic full. 
Kopiowanie przyrostowe typu „forever forward”
W przypadku podejścia „ zawsze naprzód, krok po kroku ” oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowych modyfikuje pierwszą kopię pełną, gdy liczba punktów odzyskiwania przekroczy limit określony w zasadach przechowywania. Na przykład, jeśli ustalisz, że dla maszyny wirtualnej ma być zachowanych tylko 10 punktów odzyskiwania, to po utworzeniu punktu odzyskiwania nr 11 oprogramowanie włączy pierwszy punkt odzyskiwania do kopii pełnej.
Kopiowanie przyrostowe wielopoziomowe
Kopie przyrostowe wielopoziomowe wymagają bardziej rozbudowanego podejścia. W tym przypadku kopie zapasowe mają różne poziomy. Pełna kopia zapasowa to poziom 0, a kopie przyrostowe mają przypisane poziomy 1, 2, 3 itd. (liczba poziomów będzie się różnić w zależności od wielkości i złożoności infrastruktury).
Każdy poziom zawiera wyłącznie zmiany wprowadzone od ostatniej kopii zapasowej poziomu n-1 . Jeśli wykonasz kopię zapasową level-1 w poniedziałek, a następnie ponownie w czwartek, kopia zapasowa z czwartku będzie zawierała zmiany wprowadzone od poniedziałku (nawet jeśli kopie zapasowe innych poziomów zostały wykonane we wtorek i środę).
Kopie zapasowe wielopoziomowe umożliwiają szybsze odzyskiwanie danych, ponieważ do „złożenia” niezbędnego punktu odzyskiwania potrzeba mniej przyrostów. Jednak ten typ wymaga większego nakładu pracy, przestrzeni dyskowej i uwagi. W naszym przykładzie, jeśli awaria nastąpi w piątek, do przywrócenia maszyny wirtualnej potrzebowalibyśmy jedynie pełnej kopii zapasowej (level 0) oraz przyrostów z poniedziałku, czwartku i piątku.
Rodzaje kopii przyrostowych według poziomu śledzenia zmian
Przyrostowe kopie zapasowe danych można dalej klasyfikować na podstawie poziomu, na którym śledzone są zmiany danych.
Poziom pliku
W przypadku przyrostowych kopii zapasowych na poziomie pliku, jeśli jakikolwiek plik zostanie dodany lub zmieniony, oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowych kopiuje cały ten plik do repozytorium kopii zapasowych. Ten rodzaj przyrostowej kopii zapasowej ma jednak swoje wady. Jeśli dodany/zmieniony plik jest duży, wynikowa kopia zapasowa również będzie duża, co wydłuży czas trwania zadania tworzenia kopii zapasowej i będzie wymagało więcej miejsca w magazynie.
Na poziomie bloków
W przypadku przyrostowych kopii zapasowych na poziomie bloków oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowych identyfikuje bloki danych, które uległy zmianie od czasu ostatniego zadania tworzenia kopii zapasowej, i kopiuje je do repozytorium kopii zapasowych. Śledzenie na poziomie bloków umożliwia bardziej szczegółowe podejście w porównaniu z tworzeniem kopii zapasowych całych plików (jak ma to miejsce w przypadku przyrostowej kopii zapasowej na poziomie plików).
Na poziomie bajtów
W przypadku przyrostowych kopii zapasowych na poziomie bajtów oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowych identyfikuje poszczególne bajty, które uległy zmianie od ostatniego zadania wykonania kopii zapasowej, i kopiuje je do repozytorium. Pozwala to na tworzenie jeszcze mniejszych kopii zapasowych.
Zalety i wady kopii przyrostowej
W porównaniu z kopiami pełnymi i różnicowymi kopie przyrostowe mają następujące zalety:
- Szybsze zadania tworzenia kopii zapasowych: Ponieważ do repozytorium kopiowane są tylko dane, które uległy zmianie, proces tworzenia kopii zapasowej zajmuje znacznie mniej czasu, co pozwala na zwiększenie częstotliwości zadań tworzenia kopii zapasowych bez nadmiernego obciążania sieci.
- Mniejsze zapotrzebowanie na miejsce: Kopie pełne i różnicowe zajmują dużo miejsca w pamięci masowej, co zmusza do jej rozbudowy. Kopie przyrostowe zajmują znacznie mniej miejsca.
Czasami jednak oprogramowanie do wykonania kopii zapasowej musi przejrzeć wszystkie przyrosty, aby odtworzyć maszynę wirtualną, co może negatywnie wpłynąć na szybkość odzyskiwania.
Przyrostowe wykonanie kopii zapasowej maszyn wirtualnych za pomocą NAKIVO Backup & Replication
NAKIVO Backup & Replication to bezagentowe oprogramowanie do wykonania kopii zapasowej przeznaczone dla środowisk wirtualnych opartych na VMware vSphere, Microsoft Hyper-V oraz Amazon EC2. Produkt oferuje dwa rodzaje repozytoriów kopii zapasowych, z których można wybierać w zależności od konkretnych potrzeb:
- Typ „
Incremental with full backups” (domyślne repozytorium kopii zapasowych) zapewnia niezawodność dzięki specjalnej architekturze zoptymalizowanej pod kątem wydajnej pracy na urządzenia do deduplikacji, takich jak NEC HYDRAstor, Quantum DXi, EMC Data Domain, HP StoreOnce itp. W tym repozytorium tworzone są kopie przyrostowe z pełnymi, przechowujące łańcuchy składające się z okresowych kopii pełnych i kilku przyrostów pomiędzy tymi kopiami pełnymi.Specjalne repozytorium kopii zapasowych ma ulepszoną strukturę plików. Wszystkie zarchiwizowane bloki danych są uporządkowane w ograniczoną liczbę plików dla każdej maszyny wirtualnej: jeden plik pełnej kopii zapasowej i jeden dodatkowy plik dla każdego przyrostu. Podczas zadań tworzenia kopii zapasowych i odzyskiwania maszyn wirtualnych operacje odczytu/zapisu są wykonywane przy użyciu ograniczonej liczby strumieni (tj. jednego na maszynę wirtualną).
W przypadku korzystania z tego repozytorium kopii zapasowych nie można włączyć zastrzeżonych funkcji deduplikacji i kompresji kopii zapasowych w NAKIVO Backup & Replication. Deduplikacja danych jest wykonywana wyłącznie przez samo urządzenie deduplikacyjne, aby zapobiec ewentualnym konfliktom.
- Typ „
forever incremental” (zwykłe repozytorium kopii zapasowych) jest zoptymalizowany pod kątem ogólnych systemów pamięci masowej. Rozwiązanie NAKIVO tworzy kopie przyrostowe typu „forever-incremental” kopie zapasowe maszyn wirtualnych, co zapewnia wiele korzyści związanych z pamięcią masową, wydajnością i odzyskiwaniem danych.Po wykonaniu początkowej pełnej kopii zapasowej wszystkie zadania są przyrostowe typu „forever-incremental”. Korzystając z natywnych funkcji
VMware CBTi {19} technologie, produkt śledzi zmienione bloki danych i przechowuje w repozytorium kopii zapasowych tylko te bloki, zgodnie z polityką retencji. Można zapisać do 1000 punktów odzyskiwania i rotować je w cyklu dziennym, tygodniowym, miesięcznym i rocznym. Każdy punkt odzyskiwania to w istocie zbiór odniesień do bloków danych, które będą potrzebne do odtworzenia maszyny wirtualnej w stanie, w jakim znajdowała się w określonym momencie.W repozytorium kopii zapasowych punkty odzyskiwania mogą wyglądać następująco (litery oznaczają bloki danych, a dni tygodnia oznaczają punkty odzyskiwania):
W repozytorium nie ma zduplikowanych bloków danych, gdy korzystasz z wbudowanej funkcji deduplikacji. Unikalne bloki danych można dodatkowo skompresować, aby zaoszczędzić jeszcze więcej miejsca.
Zwiększone korzyści dzięki urządzeniu do tworzenia kopii zapasowych maszyn wirtualnych
Jeśli chcesz uzyskać jeszcze więcej korzyści, zainstaluj NAKIVO Backup & Replication bezpośrednio na urządzeniu NAS. Wynikiem tego połączenia będzie wysokowydajne urządzenie kopii zapasowej urządzenie, które w jednym urządzeniu łączy sprzęt do tworzenia kopii zapasowych, oprogramowanie, pamięć masową, deduplikację oraz funkcję tworzenia kopii zapasowych w chmurze (AWS lub Azure).
Urządzenie do tworzenia kopii zapasowych maszyn wirtualnych zbudowane w ten sposób może pomóc w odciążeniu serwera produkcyjnego, ochronie kopii zapasowych maszyn wirtualnych oraz poprawie wydajności poprzez pominięcie transferu danych przez sieć – a wszystko to przy kosztach nawet 5-krotnie niższych niż w przypadku specjalnie zaprojektowanego rozwiązania do tworzenia kopii zapasowych.
Wnioski
Spośród wszystkich dostępnych rodzaje kopii zapasowych, przyrostowe tworzenie kopii zapasowych danych wydaje się oferować najwięcej korzyści dla firm z rozwijającą się infrastrukturą wirtualną. Zapewnia niezawodność i dostępność kopii zapasowych maszyn wirtualnych, pomaga zaoszczędzić miejsce na dysku, odciąża sieć i przyspiesza procesy tworzenia kopii zapasowych.
NAKIVO Backup & Replication oferuje dwa tryby tworzenia kopii zapasowych danych w zależności od wymagań: przyrostowy na zawsze (z możliwością włączenia globalnej deduplikacji) oraz incremental-with-full.
