Czym jest kopia zapasowa przyrostowa?
Kopia zapasowa przyrostowa to metoda tworzenia kopii zapasowej, polegająca na kopiowaniu wyłącznie zmian wprowadzonych od czasu ostatniej kopii zapasowej – niezależnie od tego, czy była to kopia pełna, czy przyrostowa. Kopia zapasowa przyrostowa jest powszechnie stosowana do regularnego tworzenia kopii zapasowych ze względu na oszczędność czasu i miejsca na nośniku. W tym wpisie na blogu wyjaśniono, jak działa kopia zapasowa przyrostowa oraz jakie są jej różne podtypy.
Jak działają kopie przyrostowe
W odróżnieniu od kopii pełnych, w których przy każdym zadaniu tworzenia kopii zapasowej wszystkie dane są kopiowane do repozytorium kopii zapasowych, kopie przyrostowe stanowią znacznie bardziej oszczędne rozwiązanie. Pełna kopia zapasowa systemu jest wykonywana tylko raz lub okresowo. Następnie każde zadanie kopiuje wyłącznie dane, które uległy zmianie od czasu ostatniego uruchomienia zadania – w ten sposób powstaje „przyrost”. Wynikająca z tego oszczędność miejsca na dysku jest znaczna i staje się coraz większa wraz z rozwojem infrastruktury.
Załóżmy, że masz maszynę wirtualną zawierającą tylko trzy pliki. W dniu day 1 (niedziela) tworzona jest początkowa pełna kopia zapasowa, czyli 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 się powtarzał 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 kopii przyrostowych.
Rodzaje kopii przyrostowych według mechanizmu i podejścia
Wraz z rozwojem oprogramowania do tworzenia kopii zapasowych pojawiły się nowe rodzaje przyrostowego tworzenia kopii zapasowych danych.
(Regularna) kopia przyrostowa
Regularna kopia przyrostowa jest najprostszym rodzajem kopii przyrostowej i została zilustrowana powyżej. Oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowych kopiuje wyłącznie dane, które uległy zmianie od czasu ostatniego zadania tworzenia kopii zapasowej. Aby zwiększyć niezawodność, zaleca się wykonywanie okresowych pełnych kopii zapasowych (zazwyczaj raz w tygodniu). Te okresowe pełne kopie zapasowe nie muszą koniecznie obejmować całego zestawu danych z komputera źródłowego, a zamiast tego mogą opierać się na {7} podejście do tworzenia kopii zapasowej.
Forever-incremental (znana również jako progresywna kopia przyrostowa)
W przypadku podejścia forever-incremental pełna kopia zapasowa jest tworzona tylko raz i nie jest ponownie generowana (okresowo). Po początkowej pełnej kopii zapasowej oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowych kopiuje jedynie przyrosty, co pozwala zaoszczędzić miejsce na nośniku.
Odwrotne przyrostowe
W przypadku podejścia opartego na odwrotnym przyrostowym tworzeniu kopii zapasowej po każdym zadaniu tworzenia kopii przyrostowej syntetycznie generowana jest pełna kopia zapasowa. 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 zapasową synthetic full. 
n-1 level-1 level 0
Kopie przyrostowe typu „Forever Forward” W przypadku podejścia „ ” oprogramowanie do wykonywania kopii zapasowej modyfikuje pierwszą pełną kopię zapasową, gdy liczba punktów odzyskiwania przekroczy limit określony w zasadach przechowywania. Na przykład, jeśli ustalono zasady przechowywania tak, aby dla maszyny wirtualnej zachowywać tylko 10 punktów odzyskiwania, po utworzeniu punktu odzyskiwania nr 11 oprogramowanie do wykonywania kopii zapasowej włączy pierwszy punkt odzyskiwania do pełnej kopii zapasowej. Kopie 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 czasu ostatniej kopii zapasowej na danym poziomie ( ). Jeśli wykonasz kopię zapasową ( ) w poniedziałek, a następnie ponownie w czwartek, kopia zapasowa z czwartku będzie zawierała zmiany wprowadzone od poniedziałku (nawet jeśli we wtorek i środę wykonano kopie zapasowe innych poziomów). Kopie zapasowe wielopoziomowe umożliwiają szybsze odzyskiwanie, ponieważ do „złożenia” niezbędnego punktu odzyskiwania potrzeba mniej kopii przyrostowych. Jednak ten typ wymaga większego nakładu pracy, więcej miejsca na dysku oraz większej uwagi. XML-PH-0012@deepl.internal Poziom pliku XML-PH-0012@deepl.internal Przyrostowe kopie zapasowe danych można dalej klasyfikować na podstawie poziomu, na którym śledzone są zmiany danych. XML-PH-0013@deepl.internal 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 lub zmieniony plik jest duży, wynikowa kopia zapasowa również będzie duża, co wydłuża czas trwania zadania tworzenia kopii zapasowej i wymaga więcej miejsca na dysku. 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. umożliwia bardziej szczegółowe podejście w porównaniu z tworzeniem kopii zapasowych całych plików (jak ma to miejsce w przypadku przyrostowych kopii zapasowych 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 czasu ostatniego zadania wykonania kopii zapasowej, i kopiuje je do repozytorium. Pozwala to na tworzenie jeszcze mniejszych kopii zapasowych. 
Zalety i wady kopii przyrostowych
W porównaniu z kopiami pełnymi i różnicowymi kopie przyrostowe mają następujące zalety:
- Szybsze zadania tworzenia kopii zapasowych: Ponieważ do repozytorium kopiowane są wyłącznie 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 na dysku: Kopie pełne i różnicowe zajmują dużo miejsca w pamięci masowej, co zmusza do jej rozbudowy. Kopie zapasowe przyrostowe znacznie mniej obciążają pamięć masową.
Czasami jednak oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowych musi przejrzeć wszystkie przyrosty, aby odtworzyć maszynę wirtualną, co może negatywnie wpłynąć na szybkość odzyskiwania.
Przyrostowe tworzenie kopii zapasowych maszyn wirtualnych za pomocą NAKIVO Backup & Replication
NAKIVO Backup & Replication to bezagentowe oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowych przeznaczone dla środowisk wirtualnych opartych na platformach VMware vSphere, Microsoft Hyper-V oraz Amazon EC2. Produkt oferuje dwa rodzaje repozytoriów kopii zapasowych, spośród 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 danych, takich jak NEC HYDRAstor, Quantum DXi, EMC Data Domain, HP StoreOnce itp. W tym repozytorium tworzone są kopie przyrostowe z pełną kopią zapasową, przechowujące łańcuchy składające się z okresowych pełnych kopii zapasowych i kilku kopii przyrostowych pomiędzy nimi.To specjalne repozytorium kopii zapasowych charakteryzuje się ulepszoną strukturą 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 dostępnych 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 liczne korzyści związane z pamięcią masową, wydajnością i odzyskiwaniem danych.Po wykonaniu początkowej pełnej kopii zapasowej wszystkie zadania są wykonywane w trybie przyrostowym typu „forever-incremental”. Korzystając z natywnych funkcji
VMware CBTi {18} technologie, produkt śledzi zmienione bloki danych i przechowuje w repozytorium kopii zapasowych wyłącznie te bloki, zgodnie z polityką retencji. Można zapisać do 1 000 punktów odzyskiwania i stosować je na zasadzie rotacji w cyklu dziennym, tygodniowym, miesięcznym i rocznym. Każdy punkt odzyskiwania to w istocie zbiór odwołań 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 – punkty odzyskiwania):
W repozytorium nie ma zduplikowanych bloków danych, gdy korzysta się z wbudowanej funkcji deduplikacji. Unikalne bloki danych można dodatkowo skompresować, aby zaoszczędzić jeszcze więcej miejsca.
Większe korzyści dzięki urządzeniu do tworzenia kopii zapasowych maszyn wirtualnych
Jeśli chcesz uzyskać jeszcze więcej korzyści, zainstaluj NAKIVO Backup & Replication bezpośrednio na urządzeniu NAS. Wynikiem takiego 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, zabezpieczeniu 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 proces tworzenia kopii zapasowych.
NAKIVO Backup & Replication oferuje dwa tryby tworzenia kopii zapasowych danych w zależności od wymagań: przyrostowy na stałe (z możliwością włączenia globalnej deduplikacji) oraz incremental-with-full.
