Sao lưu từng phần là gì?
Sao lưu gia tăng là phương pháp sao lưu chỉ sao chép những thay đổi được ghi lại kể từ lần sao lưu gần nhất – dù đó là sao lưu toàn bộ hay sao lưu gia tăng. Sao lưu gia tăng được sử dụng rộng rãi trong các hoạt động sao lưu định kỳ nhờ tính hiệu quả trong việc tiết kiệm thời gian và dung lượng lưu trữ. Bài viết trên blog này giải thích cách thức hoạt động của sao lưu gia tăng cũng như các loại hình cụ thể của nó.
Cách thức hoạt động của sao lưu gia tăng
Khác với sao lưu toàn bộ — trong đó toàn bộ dữ liệu được sao chép vào kho lưu trữ sao lưu trong mỗi tác vụ sao lưu — sao lưu gia tăng mang lại một phương pháp hiệu quả hơn nhiều. Sao lưu toàn bộ hệ thống chỉ được thực hiện một lần hoặc theo định kỳ. Sau đó, mỗi tác vụ chỉ sao chép những dữ liệu đã thay đổi kể từ lần chạy tác vụ trước, tức là tạo ra một “gia tăng”. Lượng dung lượng lưu trữ tiết kiệm được là rất đáng kể và càng trở nên quan trọng hơn khi cơ sở hạ tầng mở rộng.
Giả sử bạn có một máy ảo chỉ chứa ba tệp. Vào ngày day 1 (Chủ nhật), bản sao lưu toàn bộ ban đầu được tạo, tức là tất cả các tệp đều được sao chép vào kho lưu trữ sao lưu.
Vào ngày day 2 (Thứ Hai), một khối dữ liệu trong File 1 bị thay đổi. Thay vì sao chép toàn bộ máy ảo khi thực hiện sao lưu định kỳ vào cuối ngày, phần mềm sao lưu chỉ sao chép khối dữ liệu mới từ File 1 vào kho lưu trữ sao lưu và tạo một tham chiếu cho biết khối dữ liệu cũ đã bị xóa.
Vào ngày day 3 (Thứ Ba), hai khối dữ liệu mới được thêm vào File 2. Chúng sẽ được sao chép vào kho lưu trữ sao lưu trong quá trình sao lưu gia tăng.
Quá trình này sẽ được lặp lại cho đến lần sao lưu toàn bộ tiếp theo. Phần mềm sao lưu luôn có thể khôi phục một máy ảo (VM) về điểm khôi phục cần thiết bằng cách sử dụng bản sao lưu toàn bộ ban đầu và tất cả các bản sao lưu gia tăng cần thiết.
Các loại sao lưu gia tăng theo cơ chế và phương pháp
Khi phần mềm sao lưu phát triển, các loại sao lưu dữ liệu gia tăng mới đã xuất hiện.
(Thường xuyên) gia tăng
Sao lưu gia tăng thường xuyên là loại sao lưu gia tăng đơn giản nhất và là loại được minh họa ở trên. Phần mềm sao lưu chỉ sao chép dữ liệu đã thay đổi kể từ lần sao lưu gần nhất. Để nâng cao độ tin cậy, nên thực hiện sao lưu toàn bộ định kỳ (thường là một lần mỗi tuần). Các lần sao lưu toàn bộ định kỳ này không nhất thiết phải sao chép toàn bộ tập dữ liệu từ máy nguồn mà có thể dựa vào {7} phương pháp sao lưu.
Forever-incremental (còn được gọi là sao lưu gia tăng tiến triển)
Với phương pháp forever-incremental , sao lưu toàn bộ chỉ được thực hiện một lần và không được tạo lại (định kỳ). Sau lần sao lưu toàn bộ ban đầu, phần mềm sao lưu chỉ sao chép các phần tăng dần, giúp tiết kiệm không gian lưu trữ.
Tăng dần ngược
Với phương pháp tăng dần ngược, một bản sao lưu toàn bộ được tạo tổng hợp sau mỗi tác vụ sao lưu tăng dần. Bằng cách này, bạn luôn có một bản sao lưu synthetic full để khôi phục. Sau khi bản sao lưu toàn bộ được tổng hợp, phần tăng dần sẽ được lưu trữ trong chuỗi sao lưu trước bản sao lưu synthetic full. 
Sao lưu gia tăng liên tục
Với phương pháp luôn tiến về phía trước, từng bước một , phần mềm sao lưu sẽ điều chỉnh bản sao lưu toàn bộ đầu tiên khi số lượng điểm khôi phục vượt quá chính sách lưu giữ. Ví dụ: bạn thiết lập chính sách lưu giữ chỉ giữ lại 10 điểm khôi phục cho một máy ảo (VM). Khi điểm khôi phục thứ 11 được tạo ra, phần mềm sao lưu sẽ tích hợp điểm khôi phục đầu tiên vào bản sao lưu toàn bộ.
Sao lưu gia tăng nhiều cấp
Sao lưu gia tăng nhiều cấp đòi hỏi một phương pháp phức tạp hơn. Trong trường hợp này, các bản sao lưu được gán các cấp độ khác nhau. Bản sao lưu toàn bộ là cấp độ 0, còn các bản sao lưu gia tăng được gán các cấp độ 1, 2, 3, v.v. (số lượng cấp độ sẽ thay đổi tùy theo quy mô và độ phức tạp của cơ sở hạ tầng).
Mỗi cấp độ chỉ chứa các thay đổi được thực hiện kể từ lần sao lưu cấp độ trước đó n-1 . Nếu bạn thực hiện sao lưu level-1 vào thứ Hai và sau đó lại thực hiện vào thứ Năm, bản sao lưu thứ Năm sẽ chứa các thay đổi được thực hiện kể từ thứ Hai (ngay cả khi các bản sao lưu của các cấp độ khác đã được thực hiện vào thứ Ba và thứ Tư).
Sao lưu nhiều cấp độ cho phép khôi phục nhanh hơn, vì cần ít bản sao lưu gia tăng hơn để “lắp ráp” điểm khôi phục cần thiết. Tuy nhiên, loại này đòi hỏi nhiều công sức, dung lượng lưu trữ và sự chú ý hơn. Trong ví dụ của chúng ta, nếu xảy ra sự cố vào thứ Sáu, chúng ta chỉ cần bản sao lưu toàn bộ (level 0) cùng các bản sao lưu gia tăng vào thứ Hai, thứ Năm và thứ Sáu để khôi phục máy ảo.
Các loại sao lưu gia tăng theo mức độ theo dõi thay đổi
Sao lưu gia tăng dữ liệu có thể được phân loại thêm dựa trên mức độ mà các thay đổi dữ liệu được theo dõi.
Mức độ tệp
Với sao lưu gia tăng ở mức độ tệp, nếu bất kỳ tệp nào được thêm vào hoặc thay đổi, phần mềm sao lưu sẽ sao chép toàn bộ tệp đó vào kho lưu trữ sao lưu. Tuy nhiên, loại sao lưu gia tăng này cũng có nhược điểm. Nếu tệp được thêm vào hoặc thay đổi có dung lượng lớn, tệp sao lưu kết quả cũng sẽ có dung lượng lớn, làm kéo dài thời gian thực hiện tác vụ sao lưu và đòi hỏi nhiều không gian lưu trữ hơn.
Cấp độ khối
Với sao lưu gia tăng cấp độ khối, phần mềm sao lưu xác định các khối dữ liệu đã thay đổi kể từ tác vụ sao lưu gần nhất và sao chép chúng vào kho lưu trữ sao lưu. Theo dõi ở cấp độ khối phương pháp này cho phép tiếp cận chi tiết hơn so với việc sao lưu toàn bộ tệp (như trong sao lưu gia tăng cấp tệp).
Cấp byte
Với sao lưu gia tăng cấp byte, phần mềm sao lưu xác định các byte riêng lẻ đã thay đổi kể từ tác vụ sao lưu gần nhất và sao chép chúng vào kho lưu trữ. Điều này cho phép tạo ra các bản sao lưu có kích thước nhỏ hơn nữa.
Ưu và nhược điểm của sao lưu gia tăng
So với sao lưu toàn bộ và sao lưu chênh lệch, sao lưu gia tăng có những lợi ích sau:
- Các tác vụ sao lưu nhanh hơn: Vì chỉ có dữ liệu đã thay đổi mới được sao chép vào kho lưu trữ, nên quá trình sao lưu mất ít thời gian hơn đáng kể, từ đó giúp tăng tần suất thực hiện các tác vụ sao lưu mà không gây quá tải cho mạng.
- Tiết kiệm dung lượng lưu trữ: Sao lưu toàn bộ và sao lưu chênh lệch chiếm rất nhiều dung lượng trong hệ thống lưu trữ của bạn, buộc bạn phải mở rộng dung lượng. Sao lưu gia tăng tiết kiệm dung lượng lưu trữ hơn nhiều.
Tuy nhiên, đôi khi phần mềm sao lưu sẽ cần phải xem xét tất cả các bản sao lưu gia tăng để khôi phục một máy ảo (VM), điều này có thể ảnh hưởng tiêu cực đến tốc độ khôi phục.
Sao lưu máy ảo (VM) theo phương thức gia tăng với NAKIVO Backup & Replication
NAKIVO Backup & Replication là phần mềm sao lưu không cần cài đặt agent, được thiết kế cho các môi trường ảo hóa dựa trên VMware vSphere, Microsoft Hyper-V và Amazon EC2. Sản phẩm cung cấp hai loại kho lưu trữ sao lưu để bạn lựa chọn phù hợp với nhu cầu cụ thể:
- Loại “
Incremental with full backups” (kho lưu trữ sao lưu mặc định) đảm bảo độ tin cậy nhờ kiến trúc đặc biệt được tối ưu hóa cho hoạt động hiệu quả trên thiết bị loại bỏ dữ liệu trùng lặp, chẳng hạn như NEC HYDRAstor, Quantum DXi, EMC Data Domain, HP StoreOnce, v.v. Với kho lưu trữ này, các bản sao lưu tăng dần kèm bản sao lưu toàn bộ được tạo ra, lưu trữ các chuỗi bao gồm các bản sao lưu toàn bộ định kỳ và một số bản sao lưu tăng dần giữa các bản sao lưu toàn bộ đó.Kho lưu trữ sao lưu đặc biệt này có cấu trúc tệp được cải tiến. Tất cả các khối dữ liệu được sao lưu đều được sắp xếp thành một số lượng tệp giới hạn cho mỗi máy ảo (VM): một tệp sao lưu toàn bộ và một tệp bổ sung cho mỗi lần sao lưu gia tăng. Trong quá trình thực hiện các tác vụ sao lưu và khôi phục máy ảo, các thao tác đọc/ghi được thực hiện với số luồng giới hạn (tức là một luồng cho mỗi máy ảo).
Khi sử dụng kho lưu trữ sao lưu này, các tính năng loại trừ trùng lặp và nén dữ liệu độc quyền trong NAKIVO Backup & Replication không thể được kích hoạt. Việc loại trừ dữ liệu trùng lặp chỉ được thực hiện bởi chính thiết bị loại trừ trùng lặp để ngăn chặn mọi xung đột có thể xảy ra.
- Loại “
forever incremental” (kho lưu trữ sao lưu thông thường) được tối ưu hóa cho các hệ thống lưu trữ chung. Giải pháp NAKIVO tạo ra các bản sao lưu tăng dần vĩnh viễn sao lưu máy ảo, mang lại nhiều lợi ích liên quan đến lưu trữ, hiệu suất và khôi phục.Sau khi thực hiện bản sao lưu đầy đủ ban đầu, tất cả các tác vụ đều là sao lưu tăng dần vĩnh viễn. Sử dụng các tính năng gốc
VMware CBTvà {18} công nghệ, sản phẩm theo dõi các khối dữ liệu đã thay đổi và chỉ lưu trữ những khối đó trong kho lưu trữ sao lưu theo chính sách lưu giữ của bạn. Có thể lưu trữ tối đa 1.000 điểm khôi phục và luân phiên chúng theo chu kỳ hàng ngày, hàng tuần, hàng tháng và hàng năm. Về bản chất, mỗi điểm khôi phục là một tập hợp các tham chiếu đến các khối dữ liệu cần thiết để tái tạo máy ảo về trạng thái tại một thời điểm cụ thể.Trong kho lưu trữ sao lưu, các điểm khôi phục có thể trông như sau (các chữ cái biểu thị các khối dữ liệu và các ngày trong tuần biểu thị các điểm khôi phục):
Không có khối dữ liệu trùng lặp trong kho lưu trữ khi bạn sử dụng tính năng loại trừ trùng lặp tích hợp sẵn. Các khối dữ liệu duy nhất có thể được nén thêm để tiết kiệm không gian lưu trữ nhiều hơn nữa.
Tăng lợi ích với Thiết bị sao lưu máy ảo
Nếu bạn muốn nhận được nhiều lợi ích hơn nữa, hãy cài đặt NAKIVO Backup & Replication trực tiếp trên thiết bị NAS. Kết quả là bạn sẽ có một thiết bị hiệu suất cao thiết bị sao lưu bao gồm phần cứng sao lưu, phần mềm, lưu trữ, tính năng loại bỏ dữ liệu trùng lặp và sao lưu lên đám mây (AWS hoặc Azure) trong một thiết bị duy nhất.
Thiết bị sao lưu máy ảo được xây dựng theo cách này có thể giúp bạn giảm tải cho máy chủ sản xuất, bảo vệ các bản sao lưu máy ảo và cải thiện hiệu suất bằng cách bỏ qua việc truyền dữ liệu qua mạng – tất cả với chi phí thấp hơn tới 5 lần so với một giải pháp sao lưu chuyên dụng.
Kết luận
Trong số tất cả các tùy chọn có sẵn các loại bản sao lưu, sao lưu dữ liệu theo từng đợt dường như mang lại nhiều lợi ích nhất cho các doanh nghiệp có hạ tầng ảo đang phát triển. Phương pháp này đảm bảo độ tin cậy và khả năng truy cập của các bản sao lưu máy ảo, giúp tiết kiệm không gian lưu trữ, giảm tải cho mạng và mang lại quá trình sao lưu nhanh hơn.
NAKIVO Backup & Replication cung cấp hai chế độ sao lưu dữ liệu tùy theo yêu cầu của bạn: sao lưu theo từng đợt vĩnh viễn (với khả năng kích hoạt tính năng loại trừ trùng lặp toàn cầu) và incremental-with-full.
