Задачи и средства резервного копирования и хранения данных

метки: Резервный, Восстановление, Данные, Копирование, Копия, Образ, Технология, Paragon

Резервное копирование — это процесс создания когерентной (непротиворечивой) копии данных. Резервное копирование становится все более важным на фоне значительного увеличения объема данных в компьютерной индустрии. Подсистема резервного копирования — очень важная часть любой информационной системы. При правильной ее организации она способна решить сразу же две задачи. Во-первых, надежно защитить весь спектр важных данных от утери. Во-вторых, организовать быструю миграцию с одного ПК на другой в случае необходимости, то есть, фактически обеспечить бесперебойную работу офисных сотрудников. Только в этом случае можно говорить об эффективной работе резервного копирования. Овладение тактикой резервного копирования — неотъемлемый атрибут профессионализма пользователя и системного администратора. Вытекает она из решения пользователем для себя, какими методами и на каком уровне будет сохраняться информация (от этого зависит требуемое программное и аппаратное обеспечение), объема необходимой к сохранению информации (от этого зависят выбираемые информационные носители), размера и структуры локальной сети (от этого зависит реальный механизм систематического выполнения копирования).

Для выполнения процедуры резервного копирования обычно создаются специальные программно-аппаратные подсистемы, называемые подсистемами резервного копирования. Они как раз и предназначены как для проведения регулярного автоматического копирования системных и пользовательских данных, так и для оперативного восстановления данных. Хранение информации отдельно от системных файлов уже является обязательным правилом. В случае обычного пользователя это означает, как минимум, разделение HDD на три логических диска: для системы, для приложений, для данных. В случае корпоративного сотрудника с большим объемом конфиденциальной информации — размещение информации на других, не системных физических дисках. Эта мера облегчает и саму операцию архивирования данных. Принцип раздельного хранения информации относится и к файловым архивам и к образам дисков. Их необходимо также хранить как минимум на несистемных разделах одного HDD. В случае корпоративного пользователя принцип раздельного хранения информации должен реализовываться еще жестче: как минимум одна из копий должна храниться в отдельном месте, чтобы не потерять корпоративную информацию в случае непредвиденных обстоятельств.

3.Технологии резервного копирования

3.. Обзор технологий резервного копирования

В зависимости от важности хранимой на компьютере информации и от частоты её использования, выполняюют несколько видов резервного копирования данных:

Защита баз данных

... построенных по технологии «клиент-сервер». Проблема обеспечения защиты информации является одной из важнейших при построении надежной информационной структуры учреждения на базе ЭВМ. Эта проблема охватывает как физическую защиту данных и системных ...

• Полное резервное копирование (Full backup).

• Дифференциальное резервное копирование (Differential backup).

• Инкрементное резервное копирование (Incremental backup).

3.1.1 Полное резервное копирование

Является главным и основополагающим методом создания резервных копий, при котором выбранный массив данных копируется целиком. Это наиболее полный и надежный вид резервного копирования, хотя и самый затратный. В случае необходимости сохранить несколько копий данных общий хранимый объем будет увеличиваться пропорционально их количеству. Для предотвращения большого объёма использованных ресурсов используют алгоритмы сжатия, а также сочетание этого метода с другими видами резервного копирования: инкрементным или дифференциальным. И, конечно, полное резервное копирование незаменимо в случае, когда нужно подготовить резервную копию для быстрого восстановления системы с нуля.

Достоинства метода:

• Легкий поиск файлов — Поскольку выполняется резервное копирование всех данных, содержащихся на устройстве, для поиска нужного файла не требуется просматривать несколько носителей.
• Текущая резервная копия всей системы всегда расположена на одном носителе или наборе носителей — Если потребуется восстановить всю систему, то всю необходимую информацию можно найти в последней полной резервной копии.

Недостатки метода:

— Избыточная защита данных — поскольку большинство файлов системы изменяются достаточно редко, то каждая последующая полная резервная копия представляет собой копию данных, сохраненных в ходе первого полного резервного копирования. Для полного резервного копирования требуется большой объём носителя.

— Полное резервное копирование занимает больше времени — Для создания полных резервных копий может потребоваться длительное время, в особенности, если для хранения выбраны устройства в сети.

3.1.2 Дифференциальное резервное копирование

Отличается от инкрементного тем, что копируются данные с последнего момента выполнения Full backup. Данные при этом помещаются в архив «нарастающим итогом». В системах семейства Windows этот эффект достигается тем, что архивный бит при дифференциальном копировании не сбрасывается, поэтому измененные данные попадают в архивную копию, пока полное копирование не обнулит архивные биты.В силу того, что каждая новая копия, созданная таким образом, содержит данные из предыдущей, это более удобно для полного восстановления данных на момент аварии. Для этого нужны только две копии: полная и последняя из дифференциальных, поэтому вернуть к жизни данные можно гораздо быстрее, чем поэтапно накатывать все инкременты. К тому же этот вид копирования избавлен от вышеперечисленных особенностей инкрементного, когда при полном восстановлении старые файлы, возрождаются из пепла. Возникает меньше путаницы. Но дифференциальное копирование значительно проигрывает инкрементному в экономии требуемого пространства. Так как в каждой новой копии хранятся данные из предыдущих, суммарный объем зарезервированных данных может быть сопоставим с полным копированием. И, конечно, при планировании расписания (и расчетах, поместится ли процесс бэкапа во временное «окно») нужно учитывать время на создание последней, самой большой, дифференциальной копии.

Базовые технологии в системах хранения данных

... Как правило, система хранения данных содержит следующие подсистемы и компоненты: непосредственно устройства хранения (дисковые массивы, ленточные библиотеки), инфраструктуру доступа к устройствам хранения, подсистему резервного копирования и архивирования данных, ПО управления хранением, систему управления и ...

Достоинства метода:

— Легкий поиск файлов — Для восстановления системы, защищенной с помощью стратегии дифференциального резервного копирования требуются две резервные копии — последняя полная резервная копия и последняя дифференциальная резервная копия. Время восстановления значительно меньше по сравнению со стратегиями резервного копирования, для которых требуются последняя полная резервная копия и все инкрементальные резервные копии, созданные с момента последнего полного резервного копирования.

— Меньшее время резервного копирования и восстановления — Дифференциальное резервное копирование занимает меньше времени, чем полное резервное копирование. Восстановление после аварии выполняется быстрее, поскольку для полного восстановления устройства необходимы только последняя полная резервная копия и дифференциальная резервная копия.

Недостаток метода:

• Избыточная защита данных — Сохраняются все файлы, измененные с момента последнего инкрементального резервного копирования. Таким образом, создаются избыточные резервные копии.

3.1.3 Инкрементное резервное копирование

В отличие от полного резервного копирования в этом случае копируются не все данные (файлы, сектора и т.д.), а только те, что были изменены с момента последнего копирования. Для выяснения времени копирования могут применяться различные методы, например, в системах под управлением операционных систем семейства Windows используется соответствующий атрибут файла (архивный бит), который устанавливается, когда файл был изменен, и сбрасывается программой резервного копирования. В других системах может использоваться дата изменения файла. Понятно, что схема с применением данного вида резервного копирования будет неполноценной, если время от времени не проводить полное резервное копирование. При полном восстановлении системы нужно провести восстановление из последней копии, созданной Full backup, а потом поочередно восстановить данные из инкрементных копий в порядке их создания. Данный вид используется для того, чтобы в случае создания архивных копий сократить расходуемые объемы на устройствах хранения информации (например, сократить число используемых ленточных носителей).

Также это позволит минимизировать время выполнения заданий резервного копирования, что может быть крайне важно в условиях, когда машина работает постоянно, или прокачивать большие объемы информации. У инкрементного копирования есть один нюанс: поэтапное восстановление возвращает и нужные удаленные файлы за период восстановления. Например: допустим, по выходным дням выполняется полное копирование, а по будням инкрементное. Пользователь в понедельник создал файл, во вторник его изменил, в среду переименовал, в четверг удалил. Так вот при последовательном поэтапном восстановлении данных за недельный период мы получим два файла: со старым именем за вторник до переименования, и с новым именем, созданным в среду. Это произошло потому, что в разных инкрементных копиях хранились разные версии одного и того же файла, и в итоге будут восстановлены все варианты. Поэтому при последовательном восстановлении данных из архива «как есть» имеет смысл резервировать больше дискового пространства, чтобы смогли поместиться в том числе и удаленные файлы.

Достоинства метода:

• Эффективное использование носителей — Поскольку сохраняются только файлы, измененные с момента последнего полного или инкрементального резервного копирования, резервные копии занимают меньше места.
• Меньшее время резервного копирования и восстановления — Инкрементальное резервное копирование занимает меньше времени, чем полное и дифференциальное резервное копирование.

Недостаток метода:

Программы по восстановлению данных

... восстановления данных и специалисты в лабораториях, «информация действительно утеряна навсегда». Механический дефект. У современных накопителей ... данных с помощью программ резервного копирования. ... восстановления данных? ... восстановления данных необходимо ... восстановления данных сканируют ... программы восстановления данных ... восстановления данных ... восстановления данных. ... восстановления базы данных из резервной ...

— Данные резервного копирования сохраняются на нескольких носителях — Поскольку резервные копии расположены на нескольких носителях, восстановление устройства после аварии может занять больше времени. Кроме того, для эффективного восстановления работоспособности системы носители должны обрабатываться в правильном порядке.

3.2 Технологии хранения резервных копий и данных

В процессе выполнения резервного копирования данных появляется проблема выбора технологии хранения резервных копий и данных. В настоящее время особой популярностью пользуются следующие виды носителей:

• Накопители на магнитных лентах.
• Дисковые накопители.
• Сетевые технологии.

3.2.1 Накопители на магнитных лентах

Не только в крупных корпорациях, но и на предприятиях малого бизнеса хорошо понимают необходимость резервного копирования и восстановления информации. В системах масштаба предприятия и сетях крупных департаментов, в небольших компаниях и у индивидуальных пользователей одинаковым успехом пользуются потоковые накопители, или стримеры. В основе их конструкции лежит лентопротяжный механизм, работающий в инерционном режиме. Накопители на магнитной ленте применяются вместе с компьютерами еще с начала 50-х годов — именно тогда они стали приходить на смену «бумажным» носителям информации — перфолентам и перфокартам. Немаловажный фактор, обеспечивающий столь продолжительный интерес к накопителям на магнитной ленте, — низкая стоимость хранения информации. Основная проблема при использовании накопителей на магнитной ленте сегодня заключается в том, что множество таких устройств использует несовместимые друг с другом форматы записи данных на магнитной ленте. Это часто затрудняет не только выбор конкретного накопителя, но и обмен данными при его эксплуатации. Предпринято немало усилий для решения этой проблемы, но в целом можно констатировать, что кардинальных перемен пока не произошло (хотя некий прогресс в этом направлении есть) Наиболее широко сегодня применяются такие технологии, как Travan, DLT (Digital Linear Type), DAT-DDS (Digital Audio Tape-Digital Data Storage), LTO (Linear Tape Open), Mammoth и AIT (Advanced Intelligent Tape).

Для обоснованного выбора системы резервного копирования надо ясно представлять себе достоинства и недостатки разных устройств, которые во многом определяются емкостью системы, ее быстродействием, надежностью и ценой. Основные стимулы к повышению производительности ленточных устройств среднего и старшего класса — это широкое использование Интернета и распространение корпоративных интрасетей, увеличение числа серверов (нужных, чтобы обеспечить рост этих сетей), а также ужесточение требований к хранению информации и ее восстановлению в случае аварий. Спрос на системы резервного копирования и хранения данных особенно подстегивается все более активным использованием таких приложений, как мультимедиа, видео по запросу, звуковое информационное наполнение, обработка изображений и т.п.Применяются два метода записи на магнитную ленту: наклонный и линейный серпантинный. В системах наклонной записи несколько считывающих/записывающих головок размещают на вращающемся барабане, установленном под углом к вертикальной оси (аналогичная схема применяется в бытовой видеоаппаратуре).

Базы данных и системы управления базами данных

... Банк данных (БнД) База данных (БД) Система управления базами данных (СУБД) Глава1. Базы данных 1. 1 Основные понятия баз данных В современных базах данных хранятся не только данные, но и информация. База данных (БД)– организованная структура, предназначенная для хранения информации. ...

Движение ленты при записи/чтении возможно только в одном направлении. В системах линейной серпантинной записи считывающая/записывающая головка при движении ленты неподвижна. Данные на ленте записываются в виде множества параллельных дорожек (серпантина).

Головка размещается на специальной подставке; по достижении конца ленты она сдвигается на другую дорожку. Движение ленты при записи/чтении идет в обоих направлениях. На самом деле таких головок обычно устанавливается несколько, чтобы они обслуживали сразу несколько дорожек (они образуют несколько каналов записи/чтения).

Плюсы хранения данных на ленточном носителе:

• низкая стоимость.
• низкое энергопотребление накопителя.
• большие объемы данных.
• простой способ увеличения объема хранимых данных без значительных инвестиций.

Минусы хранения данных на ленточном носителе:

• низкая скорость доступа к данным.
• сложный процесс обработки параллельных запросов к данным.

3.2.2 Дисковые накопители

Существует два наиболее часто встречающихся вида дисковых накопителей: накопители на жёстких магнитных дисках и накопители на оптических дисках.

Накопители на жестких магнитных дисках (Hard Disk Drive, HDD) являются основными устройствами оперативного хранения информации. Для современных одиночных накопителей характерны объемы от сотен мегабайт до нескольких гигабайт при времени доступа 5-15 мс и скорости передачи данных 1-10 Мбайт/с. Относительно корпуса сервера различают внутренние и внешние накопители. Внутренние накопители существенно дешевле, но их максимальное количество ограничивается числом свободных отсеков корпуса, мощностью и количеством соответствующих разъемов блока питания сервера. Установка и замена обычных внутренних накопителей требует выключения сервера, что в некоторых случаях недопустимо. Внутренние накопители с возможностью «горячей» замены (Hot Swap) представляют собой обычные винчестеры, установленные в специальные кассеты с разъемами. Кассеты обычно вставляются в специальные отсеки со стороны лицевой панели корпуса, конструкция позволяет вынимать и вставлять дисководы при включенном питании сервера. Для стандартных корпусов существуют недорогие приспособления (Mobile Rack), обеспечивающие оперативную съемность стандартных винчестеров. Внешние накопители имеют собственные корпуса и блоки питания, их максимальное количество определяется возможностями интерфейса. Обслуживание внешних накопителей может производиться и при работающем сервере, хотя может требовать прекращения доступа к части дисков сервера.

Для больших объемов хранимых данных применяются блоки внешних накопителей — дисковые массивы и стойки, представляющие собой сложные устройства с собственными интеллектуальными контроллерами, обеспечивающими, кроме обычных режимов работы, диагностику и тестирование своих накопителей. Более сложными и надежными устройствами хранения являются RAID-массивы (Redundant Array of Inexpensive Disks — избыточный массив недорогих дисков).

Для пользователя RAID представляет собой один (обычно SCSI) диск, в котором производится одновременная распределенная избыточная запись (считывание) данных на несколько физических накопителей (типично 4-5) по правилам, определяемым уровнем реализации (0-10).

Персональные данные как информация ограниченного доступа

... юридические лица (организации), физические лица (граждане). Как информация ограниченного доступа, персональные данные относятся к категории конфиденциальных сведений, что определено ... деятельности персональных данных (сбор, систематизация, накопление, хранение, уточнение, уничтожение, использование, распространение и передача) трактуется законодательством как «обработка персональных данных». Все ...

Например, RAID Level 5 позволяет при считывании исправлять ошибки и осуществлять замену любого диска без остановки обращения к данным.

Устройства считывания компакт-дисков CD-ROM расширяют возможности системы хранения данных NetWare. Существующие накопители обеспечивают скорость считывания от 150 кбайт/с до 300/600/900/1500 Кбайт/c для 2-,4-,6- и 10-скоростных моделей при времени доступа 200-500 мс. NetWare позволяет монтировать компакт-диск как сетевой том, доступный пользователям для чтения. Объем тома может достигать 682 Мбайт (780 Мбайт для Mode 2).

Устройства CD-ROM выпускаются с различными интерфейсами, как специфическими (Sony, Panasonic, Mitsumi), так и общего применения: IDE и SCSI. Сервер NetWare обслуживает только CD-ROM с интерфейсами SCSI, новые драйверы существуют и для IDE; устройства со специфическими интерфейсами могут использоваться только в DOS для инсталляции системы. С точки зрения повышения производительности предпочтительнее использование CD-ROM SCSI, однако они существенно дороже аналогичных IDE-устройств. В сервере с дисками SCSI применение CD-ROM с интерфейсом IDE может оказаться невозможным из-за конфликтов адаптеров.

Достоинствами таких накопителей является:

• быстрый доступ к данным.
• возможность параллельного доступа к данным без значительной потери скорости.

Недостатки дисковых накопителей:

• более высокая стоимость чем ленты.
• более высокое энергопотребление.
• более дорогое расширение системы хранения данных.
• невозможность обеспечения высокой безопасности копий .

3.2.3 Сетевые технологии

Сетевое хранение данных построено на трех фундаментальных компонентах: коммутации, хранении и файлах. Все продукты хранения можно представить в виде комбинации функций данных компонентов. Поначалу это может вызвать замешательство: поскольку продукты хранения разрабатывались по совершенно разным направлениям, функции часто перекрывают друг друга.

В сети работает множество приложений типа «клиент-сервер» и различных видов распределенных приложений, но в то же время хранение является уникальным и специализированным типом приложения, которое может функционировать в нескольких сетевых средах. Поскольку процессы хранения тесно интегрированы с сетями, будет уместно напомнить, что сетевые хранилища представляют собой системные приложения. Сервисами, которые предоставляются сетевыми приложениями хранения, могут пользоваться сложные корпоративные программы и пользовательские приложения. Как и в случае со многими технологиями, некоторые типы систем лучше отвечают требованиям сложных приложений высокого уровня.

Термин «коммутация» применяется ко всему программному и аппаратному обеспечению и к службам, которые обеспечивают транспортировку хранения и управление ею в сетевом хранилище. Сюда входят такие различные элементы, как разводка кабелей, сетевые контроллеры ввода-вывода, коммутаторы, концентраторы, аппаратура выборки адресов, контроль связи данных, транспортные протоколы, безопасность и резервы ресурсов. В сетевых хранилищах все еще широко используются технологии шин данных SCSI и ATA, и, скорее всего, они будут использоваться еще долго. Фактически продукты SCSI и ATA сегодня применяются гораздо чаще в технологии NAS.Существуют два важных различия между сетями хранения SAN и обычными локальными сетями LAN. Сети хранения SAN автоматически синхронизируют данные между отдельными системами и хранилищами. В сетевых хранилищах необходимы компоненты высокой степени точности для обеспечения надежной и предсказуемой среды. Несмотря на ограничения по расстоянию, параллельная SCSI — чрезвычайно надежная и предсказуемая технология. Если новые технологии коммутации, такие как Fibre Channel, Ethernet и InfiniBand, сменят SCSI, они должны будут продемонстрировать аналогичный или лучший уровень надежности и предсказуемости. Имеется и такая точка зрения, которая рассматривает коммутацию как канал хранилища. Сам термин «канал», берущий свое начало в среде больших вычислительных машин, предполагает высокую надежность и работоспособность.

Защита баз данных

... программам или данным монитор проверяет допусти­мость данного обращения (согласованность действия конкретного пользователя со списком разрешенных для него действий). Реализация монитора обращений называется ядром безопасности, на базе ... чтения. В данной работе я затрагиваю основные аспекты защиты баз данных, их реализацию ... используемых для ввода, хранения, обра­ботки и передачи данных) [1]. Система ...

Хранение в основном затрагивает блочные операции адресного пространства, включая создание виртуальной среды, когда адреса логического блока хранения отображаются из одного адресного пространства в другое. Вообще говоря, в сетевых хранилищах функция хранения почти не изменилась, если не считать двух заметных отличий. Первое — это возможность нахождения технологий виртуализации устройства, например управление устройством внутри оборудования сетевого хранения. Этот вид функции иногда называют контроллером домена хранения или виртуализацией LUN. Второе главное отличие хранения заключается в масштабируемости. Продукты хранения, такие как подсистемы хранения, имеют значительно больше контроллеров/интерфейсов, чем предыдущие поколения шинной технологии, а также намного больший объем хранения.

Функция организации файлов представляет абстрактный объект конечному пользователю и приложениям, а также организует разметку данных на реальных или виртуальных устройствах хранения. Основную часть функциональности файлов в сетевых хранилищах обеспечивают файловые системы и базы данных; их дополняют приложения управления хранением, например операции резервного копирования, также являющиеся файловыми приложениями. Сетевое хранение к настоящему времени почти не изменило файловые функции, за исключением разработки файловых систем NAS, в частности файловой системы WAFL компании Network Appliance. Кроме упомянутых технологий хранения данных NAS и SAN, ориентированных на крупные и глобальные сети, в небольших локальных сетях доминирующее положение занимает технология DAS, в соответствии с которой хранилище находится внутри сервера, обеспечивающего объем хранилища и необходимую вычислительную мощность.

Простейшим примером DAS может служить накопитель на жестком диске внутри персонального компьютера или ленточный накопитель, подключенный к единственному серверу. Запросы ввода-вывода (называемые также командами или протоколами передачи данных) непосредственно обращаются к этим устройствам. Однако такие системы плохо масштабируются, и компании с целью расширения объема хранилища вынуждены приобретать дополнительные серверы. Эта архитектура очень дорогая и может использоваться только для создания небольших по объему хранилищ данных.

3.3 Хранение резервных копий

Когда резервные копии сделаны, эти копии должны быть сохранены. Однако, совсем не так очевидно, что именно следует хранить и где. Чтобы правильно определить место хранении копий, нужно сначала учесть обстоятельства, при которых будут использоваться резервные копии. Можно выделить три основные ситуации:

Проектирование базы данных «Магазин компьютерной техники» с использованием ...

... SQL является реализацией стандарта ANSI /ISO по структурированному языку запросов (SQL ) с расширениями. Используется для работы с базами данных размером от персональных до крупных баз данных ... взаимодействовать с этими типами данных. В данной программе имеется большой набор интегрированных ... знаниями в области SQL языка и программирования. Выполнение курсового проекта связано непосредственно ...

• Восстановление отдельных файлов по запросу пользователей.
• Глобальное восстановление при чрезвычайной ситуации.
• Архивное хранилище скорее всего никогда не потребуется.

К сожалению, между первой и второй ситуацией существуют несовместимые противоречия. Когда пользователь удаляет файл случайно, он хочет возвратить его немедленно. Следовательно, резервный носитель должен быть не дальше нескольких метров от компьютера, на котором должны быть восстановлены данные. В случае чрезвычайных ситуаций необходимо будет выполнить полное восстановление одного или нескольких компьютеров в вашем центре данных, а если произошедший сбой будет иметь физический характер, он разрушит не только компьютеры, но и все резервные копии, хранящиеся рядом. Вопрос архивного хранилища менее спорный — вероятность того, что администратор воспользуется им, довольно мала, поэтому если резервный носитель хранится далеко от центра данных, это не должно быть проблемой. Для решения этих разных задач могут быть выбраны различные подходы, в зависимости от потребностей организации. Первый возможный подход заключается в хранении копий за несколько дней у себя на месте, а затем переносить эти копии в более безопасное удалённое хранилище, когда будут созданы новые ежедневные копии. Другой подход заключается в поддержке двух наборов носителей:

• Набор носителей в центре данных, используемый исключительно для восстановления отдельных данных по запросу
• Набор носителей для удалённого хранения и восстановления в случае чрезвычайных ситуаций

Конечно, наличие двух наборов подразумевает необходимость делать все резервные копии дважды или копировать их. Это можно сделать, но двойное резервное копирование может занять много времени, а для копирования резервных копий могут потребоваться несколько устройств для работы с резервными копиями (и возможно, выделить для копирования отдельный компьютер. Сложность для системного администратора заключается в выдерживании баланса между удовлетворением нужд пользователей и наличием резервных копий на случай наихудших ситуаций.

3.4 Восстановление данных из резервных копий

В большинстве случаев резервные копии выполняются ежедневно, а восстановление, как правило, происходит реже. Однако, восстановления неизбежно, в нём обязательно будет необходимость, поэтому к нему лучше подготовиться. Здесь важно проанализировать две важные ситуации, возникающие при восстановлении данных из резервных копий:

• Восстановление данных на чистом компьютере.
• Проверка актуальности резервных копий.

3.4.1 Восстановление данных на чистом компьютере

Восстановление данных на чистом компьютере — это процесс восстановления полной копии системы на компьютере, на котором нет абсолютно никаких данных — ни операционной системы, ни приложений, ничего. Вообще можно выделить два основных подхода к восстановлению на голом компьютере:

Разработка базы данных поликлиники

... поставленной цели нашей курсовой работы, разработки приложения базы данных поликлиники определим набор функций, которыми будет обладать готовая программа: защита данных; занесение данных о пациенте, ... базу данных посетителей клиники, результатов обследований и медицинских заключений. Она проста в использовании и удобна для всех сотрудников клиники. Данная программа устанавливается на жесткий диск ...

— Переустановка, за которой следует восстановление, здесь базовая операционная система устанавливается таким же образом, как и на совершенно новый компьютер. Когда операционная система установлена и правильно настроена, оставшиеся диски можно подключить и отформатировать, и восстановить все копии с резервных носителей.

— Диск для восстановления системы — это загрузочный носитель некоторого рода (обычно CD-ROM), который содержит минимальное системное окружение и позволяет выполнять самые основные административные задачи. Окружение восстановления содержит необходимые утилиты для разбиения на разделы и форматирования дисков, драйверы устройств, необходимые для обращения к устройству с резервными копиями, и программы, необходимые для восстановления данных с резервных носителей.

3.4.2 Проверка актуальности резервных копий

Все типы копий следует периодически проверять, чтобы убедиться в том, что эти копии можно прочитать и что они являются актуальными на настоящее время. Действительно, иногда копии, по той или иной причине, могут не читаться, чаще всего это обнаруживается только при потере данных, когда требуется резервная копия. Причины этого могут быть самыми разными, например: смещение головки стримера, неправильно настроенная программа резервного копирования и ошибка оператора. Но какова бы не была причина, не проводя периодических проверок, администратор не может быть уверен в том, что действительно есть резервные копии, с которых когда-нибудь позже можно будет восстановить данные.

4. Разновидности программ резервного копирования

На сегодняшний день существует множество программных продуктов для обеспечения технологии резервного копирования данных. На корпоративном уровне используются такие продукты, как:

• Acronis True Image Home.
• Paragon Drive Backup Server Edition.
• Symantec Backup Exec.
• Windows System Recovery.

Для сетевого резервного копирования :

• DIBS.
• AMANDA.
• Paragon Drive Backup Enterprise Server Edition.
• Acronis Backup & Recovery.

Дальнейший обзор технологий резервного копирования будет построен на описании практического использования следующих трех программных продуктов:

• GFI Backup.
• Paragon Drive backup Workstation.
• Acronis True Image Home.

4.1 Обзор программы GFI backup

4.1.1Общая характеристика.

Системные требования:

Microsoft Windows 7 (x86 или x64), Server 2008

(x86 или x64), Vista (x86 или x64), Server 2003 Standard/Enterprise

(x86 или x64), XP (x86 или x64)

Процессор — Intel Pentium 4 или подобный

Память — 512 Мб

Физическая память — 100 Мб для установки

Характеристики:

1.Безопасное и надежное резервное копирование и восстановление данных.

GFI backup предоставляет возможность централизованного управления резервным копированием и восстановлением в качестве защиты от потери информации, что предотвращает потери данных, таких как электронные таблицы, проекты и изображения. Этот процесс включает в себя создание резервной копии из источника в выбранное место.

2. Синхронизация данных.

Синхронизация файлов — это процесс поддержания текущего набора файлов в нескольких местах, например в рабочей станции и ноутбуке. Если пользователь добавляет, удаляет или изменяет файл в одном месте, GFI Backup добавляет, удаляет или изменяет этот же файл во всех остальных местах. Используя агент GFI Backup, пользователи могут создавать собственные задачи синхронизации помимо централизованных операций резервного копирования.

3. Резервное копирование на любое устройство хранения данных; резервное копирование через FTP.

GFI Backup позволяет выполнять резервное копирование на внутренние и внешние жесткие диски, на диски в локальной сети, сетевые устройства хранения данных, носители

CD/DVD/Bluray, переносимые устройства (USB-устройства, карты памяти, флэш-память, флоппи-диски, и т.д.), а также на удаленные расположения при помощи FTP с системой автоматического возобновления.

6. Использование стандартных Zip-архивов.

В отличие от остальных программ резервного копирования, GFI Backup не использует собственные форматы архивов, но использует стандартный формат Zip. Это позволяет

восстанавливать данные вручную даже если решение GFI Backup не установлено. Существует возможность выбора создания самораспаковывающихся архивов, а также резервного копирования без сжатия данных для ускорения и избыточности. При использовании Zip-архивов GFI Backup способен разбивать и сохранять файлы на несколько носителей.

4.1.2 Практическое использование программы

Для того, чтобы оценить возможности программы, нам потребуется:

1. Персональный компьютер с установленной операционной системой и набором необходимого пользовательского софта.

2. Загрузочный диск Windows PE.

3. Установщик самой программы, который можно скачать с официального сайта программы, или с других ресурсов сети интернет.

Загрузочный диск Windows PE используем для запуска рабочего окружения, т.к.разработчик не включил поддержку загрузочного диска с данным продуктом. GFI Backup также может работать под управлением установленной на компьютере О.С., но функционал сведётся к управлению клиентскими машинами.

В качестве примера подобной программы для резервного копирования данных будем использовать GFI Backup Home Edition. Программа поставляется бесплатно и предназначена исключительно для некоммерческого, на что указывает приставка Home Edition. Из этого следует, что функции, заявленные разработчиком, представлены не в полном объёме. Скачать ее можно с сайта фирмы-производителя . Размер установочного пакета составляет всего 10 мегабайт. Процесс установки предельно прост — запустить инсталлятор, согласиться лицензионным соглашением, выбрать место для установки программы (в 99% случаев место, предложенное по умолчанию, будет наилучшим вариантом) и все.

Главное окно программы не перегружено лишними функциями. Все основные возможности программы доступны сразу при загрузке, причем в форме «мастеров».

Рис.1( Главное окно программы)

Для создания образа выбираем — “Backup”, при помощи которой осуществляется создание резервной копии данных. При ее нажатии запускается мастер, позволяющий выбрать, объекты копирования и место сохранения. Комбинация исходного и целевого мест называется “задачей” (task).

На вкладке General указывается название задачи, а также название архивной копии.

Рис.2 (Мастер параметров Backup).

Во вкладке Source нужно выбрать местоположение данных, которые будут архивироваться, например, копия всего диска С:\ .

Также программа умеет архивировать ключи реестра, данные почтовых клиентов и пользовательские настройки. Архивирование писем — особенно полезная функция. Поддерживаются почтовые клиенты: Outlook, Windows Mail и Thunderbird .

Рис 3.(Выбор почтовых клиентов).

Доступна возможность сохранения пользовательских настроек различных программ — от закладок браузеров до настроек Total Commander.

Рис 4. (Окно выбора настроек пользовательских программ)

После выбора данных для архивации в левом нижнем углу окна можно сразу увидеть количество и объем элементов, которые будут скопированы.

На вкладке Destination выбирается место для хранения архива, который получится в результате архивации. Его можно расположить на:

• Локальном диске (логично, что это должен быть не тот же диск, с которого снимается копия данных).

• Удаленной папке Windows-сети.
• Сьемном носителе вроде флеш-драйва или карты памяти

CD / DVD / Blu-Ray диске (дисках).

• FTP — сервере .

Выбираем сохранение на локальном диске.

На вкладке Options (настройки) расположены важные опции. Первая из них — сжимать данные или нет. Сжатый архив займет меньше места, но и времени на его создание потребуется больше. Также есть возможность защитить архивную копию паролем — либо это пароль Zip (несерьезная, по сути, защита), либо шифрование по алгоритму AES (подбор пароля человеком, которому содержимое архива видеть не положено, станет гораздо более сложной задачей).

Программа сделана таким образом что полное копирование осуществляется только с сжатием и шифрованием, дифференциальное копирование с шифрованием, но без сжатия; а инкрементное копирование без шифрования и без сжатия. Сделано это для экономии системных и пользовательских ресурсов.

Рис 5. (Опции копирования)

Вкладка Scheduler (расписание).

Здесь можно выбрать периодичность копирования. Среди вариантов присутствует “запустить один раз”, “запустить вручную”, при запуске/завершении работы Windows, по дням недели, раз в N дней и раз в N часов. Периодичность следует выбирать, исходя из важности данных и их объема (например, копирование 20 гигабайт данных каждый час только приблизит отказ диска от перегрузки).

Вкладка Events (события).

Здесь можно указать способы индикации происходящего. Например, программа умеет отправлять e-mail на заданный адрес при возникновении ошибок или завершении процесса архивации.

После просмотра всех вкладок и настройки желаемых опций созданную задачу можно посмотреть, нажав на кнопку “My Tasks” в главном окне программы. Если задача была настроена на ручной запуск, в этом же окне ее можно и запустить, нажав кнопку “Start”. Процесс архивации будет отображаться в нижней части окна, а также в строке с описанием задачи.

Рис 6. (Окно задач)

Для оценки производительности программы было сделано 3 резервных копии:

• Полная (MyBackup1 с сжатием) .
• Дифференцированная (MyBackup2,с сжатием и без сжатия).

• Инкрементная (MyBackup3 c сжатием и без сжатия).

Рис 7. (Обзор файлов локального диска P).

Время и скорость создания резервных:

1. Полное копирование с сжатием — 34 мин.; скорость копирования — 4,01 Мб/с.

2. Дифференцированная копия без сжатия — 14 мин.; скорость копирования — 12 Мб/с.

3. Дифференцированная копия с сжатием — 18 мин.; скорость копирования — 8 Мб/с.

4. Инкрементная копия без сжатия — 8 мин.; скорость копирования — 4,9 Мб/с.

5. Инкрементная копия с жатием — 12 мин.; скорость копирования — 6 Мб/с.

Процесс восстановления очень прост, достаточно в главном окне программы выбрать “Restore” и указать какой из архивов необходимо восстановить. При восстановление файлов, форматирование раздела происходит автоматически и размер получившегося тома будет такой же, что и во время копирования.

В результате экспериментов данный продукт показал себя не с лучшей стороны. После четырёх попыток восстановления каждого из архивов, получаем следующую картину:

• Архив полной копии в 4 случаях восстановился без ошибок.
• Дифференцированная копия без сжатия из четырёх случаев, только в двух была полностью рабочей, в остальных же случаях некоторые файлы были повреждены.
• Дифференцированная копия с сжатием успешно восстановлена только в одном из четырёх случаев.
• Обе инкрементные копии не смогли восстановить загрузчик О.С.

Исходя из этого и учитывая ограниченную функциональность бесплатной версии программы, можно сделать вывод, что данная программа подходит исключительно для резервного копирования файлов и папок с пользовательскими данными, но не для копирования всего тома целиком.

4.2 Обзор Paragon Drive backup Workstation

4.2.1 Общая характеристика

Назначение программы Paragon Drive Backup — это резервное копирование и восстановление операционных систем и пользовательских данных через механизм образов. Наряду с этим Paragon Drive Backup обладает целым рядом других функций: копированием и восстановлением отдельных файлов, базовыми возможностями по управлению и редактированию разделов, функциями восстановления загрузчика операционной системы, возможностью миграции с одного компьютера на другой (p2p) и в виртуальную среду (p2v).

Семейство Paragon Drive Backup включает в себя два продукта: Drive Backup Workstation и Drive Backup Server. Вариант Drive Backup Server отличается тем, что поддерживает работу с серверными операционными системами, а также включает в себя функции миграции в виртуальную среду (p2v).

В остальном функции программ одинаковые.

Paragon Drive Backup работает на всех операционных системах Windows начиная с XP и заканчивая Windows 8 и Server 2008 R2.

Поддерживаются следующие файловые системы:

NTFS (v1.2, v3.0, v3.1)

FAT16

FAT32

Linux Ext2FS

Linux Ext3FS

Linux Ext4FS

Linux Swap

Apple HFS+

Также Paragon Drive Backup может работать и без инсталяции в О.С. Достаточно распаковать образ программы на flash карту, или другой носитель и загрузиться с него. Существуют два вида образов Paragon Drive Backup:

1. Стандартный на базе Linux (создается через мастер создания дисков).

2. Расширенный на базе Windows PE (скачивается с сайта производителя).

Поддерживаемые носители:

• Поддержка жестких дисков MBR и GPT (в том числе емкостью 2.2 ТБ и более).

• Жесткие диски с интерфейсами IDE, SCSI и SATA.
• Твердотельные накопители (SSD).

• Диски AFD (Advanced Format Drive) .
• Диски с размером сектора, отличающимся от 512 байт.
• Диски CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD+R, DVD-RW, DVD+RW, двухслойные DVD-R, DVD+R, а также Blu-ray диски.
• Жесткие диски FireWire (IEEE1394), USB 1.0, USB 2.0, USB 3.0.
• Устройства хранения PC card (MBR и GPT флэш-память и т.п.) .

Системные требования:

• Операционные системы:
• Windows 2000 (версия 32 бит)
• Windows XP (версия 32 и 64 бит)
• Windows Vista (версия 32 и 64 бит)
• Windows 7/8 (версия 32 и 64 бит)
• Процессор Intel Pentium или его аналог с частотой не менее 300 МГц
• 128 MB оперативной памяти (рекомендуется 256+)
• Жесткий диск с 250 Мб доступного дискового пространства

4.2.2 Практическое использование

Инсталированный в операционной системе, Paragon Drive Backup позволяет создавать образ не останавливая работы операционной системы. Это достигается с помощью технологии «Paragon Hot Backup», а также технологии теневого резервного копирования Windows — «Microsoft Volume Shadow Copy Service». Последняя технология доступна начиная с Windows Vista.

Рис 8. (Стартовое окно программы)

Программа позволяет создавать как полные, так и дифференцированные или инкрементные резервные копии. В случае создания дифференциальной копии в архив заносятся только изменения с момента последнего резервного копирования. В случае инкрементного — изменения с момента последнего полного архивирования. Архив может быть посекторным (копируется полная структура дисков в независимости от файловой системы), или файловым.

Дифференциальным называется копирование применимое только к посекторным архивам, а инкрементное, которое в программе называется «файловым дополнением», применимо только к файловым архивам. Также существуют комплексные архивы, в которых сочетается посекторное и файловое резервное копирование.

Создадим полную резервную копию диска C, включая MBR. В результате будет создан комплексный архив, в нутрии которого MBR будет записана как посекторный архив, а все остальное как файловый архив.

Рис 9. (Файлы образов)

Рисунок 9, показывает, что в папке содержатся файлы двух расширений: *.PBF и *.PFM.

Основными являются файлы с расширением *.PBF (paragon backup file).

Внутри этих файлов находится содержимое файлов и разделов. Файлы с расширением *.PFM — это дополнительные файлы описания архивов, которые используются утилитой «Image Explorer» для быстрого отображения информации об архиве. При восстановлении данных файлы с расширением *.PFM не являются обходимыми.

Аrchive.pbf — это основной файл, выполняющий связку img_0… и img_1… .

img_0 — содержит архив файлов, а img_1 копию MBR.

При восстановлении в диалоговом окне указываем каждый из этих файлов, что не всегда удобно.

Также резервное копирование можно выполнять по расписанию — это называется циклическим копированием. Результатом такого копирования получается два образа: Первый образ является полным, а второй дифференцированным. Доступен такой вид архивации только для дисков целиком.

Рис 10.(Настройка копирования по расписанию)

В результате создания образа диска и восстановления из него, отчётливо видно, что обе операции программа выполняет не сразу. Сначала программа, путём анализа атрибутов файлов, создает список изменений и уже потом, после того как были заданы параметры необходимые для операции, по нажатию кнопки «Применить» запускает копирование. Однако данный режим можно отключить в настройках и процесс создания образа займёт меньше времени.

Рис 11. (Окно запуска резервного копирования).

Создание архива может выполняться не только из под установленной Windows. Также можно создать загрузочный диск, загрузочный Flash — носитель или создать так называемую архивную капсулу.

Архивная капсула — это специальный загрузочный раздел на жестком диске, который содержит автономно запускаемую версию Paragon Drive Backup и пространство для хранения резервных копий. Капсула может быть создана как первичный раздел или логический раздел внутри расширенного раздела жесткого диска и располагаться в любом месте жесткого диска: в конце, в начале или между другими разделами. Далее пробуем создать капсулу для резервного копирования.

Рис 12.(Окно настроек архивной капсулы)

Если на разделе жёсткого диска отсутствует свободное место, то архивная капсула создается за счет свободного места других разделов жёсткого диска. Создаём капсулу с образом на свободном пространстве жёсткого диска D:\ . После создания капсулы необходимо перезагрузить компьютер и нажав клавишу F1, в момент выбора ОС для загрузки, загрузиться в капсулу. Процесс восстановления образа из капсулы такой же, что и в программе из под Windows. Данный метод широко применяют фирмы — изготовители ноутбуков и персональных компьютеров.

Теперь попробуем создать загрузочный образ программы (аварийный диск).

Загрузочный носитель может быть создан на компакт диске, или на Flash-накопителе. При создании диска можно сразу добавить на него необходимые файлы.

Рис 13.(Мастер создания аварийного диска).

Теперь необходимо перезагрузить компьютер и выбрать вариант загрузки с внешнего носителя. При загрузке с диска доступны все необходимые операции по резервному копированию и восстановлению образов, а также становится возможным функция управления и редактирования разделов жесткого диска.

Рис 14. (Меню аварийного загрузочного диска).

Рис 15. (Главное окно программы.)

Все операции доступны и легко выполнимы. Однако процесс создания образа занимает гораздо меньше времени, чем создание его из под установленной О.С.

Архивирование в загрузочном диске производится на локальные носители, также образ можно сохранить и в сетевую папку. Однако, работа с сетевыми ресурсами реализована крайне не удобно. Необходимо вручную задавать пути к сетевым ресурсам для того чтобы монтировать их к локальной папке. Кнопка «Обзор сети» есть, но она не работает.

Рис 16. (Подключение сетевых хранилищ)

Также доступна функция прямого редактирования секторов на жестком диске.

Рис 17.(Редактор секторов раздела жесткого диска)

Загрузочный диск Paragon Drive Backup позволяет делать восстановление загрузки windows без восстановления из резервного образа, то есть существуют функции автоматического поиска установленных копий windows, ручного редактирования boot.ini»и т.п. Однако из трёх попыток восстановления испорченного файла boot.ini, ни одна не увенчалась успехом.

Рис 18. (Мастер восстановления загрузки Windows)

В состав образа разработчик включил функцию развертывания системы на новом оборудовании (p2p).

Иными словами, образ системы со всем установленным софтом можно распаковывать на другие персональные компьютеры, что немаловажно в работе системных администраторов. Подготовка к загрузке системы на новом оборудовании производится на развернутом образе. Т.е. сначала нужно развернуть образ на новом ПК, а затем провести процедуру p2p. По большому счету, процедура р2р сводится к установке необходимых драйверов для нового оборудования. Сначала необходимо выбрать какую копию ОС на жестком диске мы будем восстанавливать, а затем указать драйверы. Драйверы могут быть загружены автоматически (из заданной папки) именно для того оборудования, которое используется на новом ПК.

Рис 19.(Меню выбора действия при загрузке драйверов)

Исходя из проделанных опытов, можно сделать вывод, что данный продукт достаточно хорошо выполняет заявленные функции, кроме функции сетевого копирования и функции восстановления загрузки системы не затрагивая образ. Для каждого вида резервного копирования было сделано четыре попытки копирования и восстановления. Все попытки увенчались успехом.

Достоинства продукта:

• Технология P2P включена в стоимость и поставляется вместе с продуктом.
• Готовый к использованию загрузочный диск на базе Windows PE.
• Гибкая ценовая и лицензионная политика.

Недостатки продукта:

• Хранение архива в нескольких файлах .
• Инструменты восстановления работоспособности ОС без необходимости восстановления из образа не работают.
• Работа с сетевыми ресурсами реализована крайне плохо.
• Сложный интерфейс программной оболочки.

4.3 Обзор Acronis True Image Home

4.3.1 Общая характеристика

Программа Acronis True Image Home предназначена для создания резервного образа системы, локального диска, файлов. Она может автоматически, в заданное время, выполнять архивирование необходимых данных (система, диск, папка, файл).

Архивирование при этом можно выполнить разными способами:

• создавать каждый раз новый образ;
• обновлять уже существующий путем создания небольшого образа, включающего в себя лишь изменения, произошедшие с данными после создания предыдущего образа.

Кроме создания образов, Acronis умеет восстанавливать данные, которые были заархивированы в образ. При создании резервного образа системы, в архив сохраняются все файлы с указанного диска, то есть все программы, все пути реестра, все настройки системы, выполненные до архивирования диска. Одним из распространенных способов применения программы на практике является восстановление системы из ранее созданного образа, выполняя загрузку из-под DOS со специального загрузочного диска Acronis. При этом приблизительно за 25 — 40 минут восстанавливается система со всеми настройками, драйверами и софтом, которые были в системе на момент создания архива.

Поддерживаемые операционные системы:

• Windows® Vista/7 32 & 64 bit
• Windows® XP SP 2, SP 3
• Windows® XP Professional x64 Edition SP2

Acronis True Image Home позволяет создавать загрузочные CD для полного восстановления информации на жестких дисках/разделах, созданных Windows XP/Vista/7.

Минимальные системные требования:

• Процессор Pentium или выше;
• ОЗУ 256 Мб;
• Привод оптических дисков с возможностью записи CD-R/RW или DVD +R/RW для создания загрузочных дисков.

Поддерживаемое оборудование:

• Внутренние и внешние жесткие диски;
• Сетевые диски и накопители;
• CD-R(W), DVD+R, DVD+RW, DVD-RAM, BD-R (Blu-ray);
• ZIP® Jazz® и другие сменные носители данных;
• Диски P-ATA (IDE), S-ATA, SCSI, сменные носители с интерфейсом IEEE1394 (Firewire) и USB 1.0 / 2.0, карты флэш-памяти;

Поддерживаемые файловые системы:

• FAT16/32, NTFS, Linux Ext2, Ext3, ReiserFS, Linux SWAP;
• Посекторное копирование для неизвестных или поврежденных файловых систем

4.3.2 Практическое использование

После установки программы и перезапуска системы Acronis TrueImage готов к работе.

В правом окне собраны значки, двойной щелчок мыши по которым запускает основные операции. При выделении одинарным щелчком значка в правой части главного окна программы, в левой части появляется подсказка, которая информирует о назначении выбранного значка. Из главного окна программы можно выполнить следующие действия:

1. Создать образ — запускает мастер создания образа, который делает точную копию со всего жесткого диска или отдельного раздела и сохраняет ее в файл на жестком диске, в зоне безопасности, на сетевом диске или на сменном носителе.

2. Восстановить образ — запускает мастер восстановления образа. Мастер запрашивает параметры восстановления раздела или всего жесткого диска из файла образа, который был создан ранее и запускает процесс восстановления.

3. Подключить образ — запускает мастер подключения образа, который назначает файлу образа жесткого диска или раздела, букву и использует образ как обычный диск.