Дифференциальная копия. Полное, инкрементное и дифференциальное резервное копирование

О резервном копировании в последнее время много говорят и пишут. И мы, SIM-Networks, в том числе. :)

Модная тема неизбежно мифологизируется. Нам свойственно заполнять пробелы в своих познаниях выдуманными фактами и субъективными оценками. Так происходит, в частности, в том, что касается услуги резервного копирования и вопроса ее организации провайдерами хостинга. Должен ли хостер предоставлять своим клиентам резервное копирование автоматически, по умолчанию? Ответ на этот вопрос можно найти в нашем материале

Повышенный интерес к теме бэкапов неудивителен: учитывая активное развитие зловредов, опережающее развитие антивирусов, наиболее рационально строить ИТ-безопасность вокруг системы резервного сохранения информации - вместо того, чтобы тратить ресурсы на предотвращение атак и борьбу с вирусами, гораздо проще, дешевле и легче поднять систему и сохраненные данные из актуальных резервных копий.

Кроме того, актуальный бэкап поможет нивелировать последствия вмешательства форс-мажорных обстоятельств или человеческого фактора, а также сбоя оборудования вследствие разных причин. Не зря ведь одна из заповедей сисадмина гласит: готовя новый сервер к работе, вначале настрой резервное копирование!

Как настроить бэкап

Бэкап можно делать самостоятельно - инструментов на сегодняшний день хватает, Google с удовольствием подскажет. Но если вы не являетесь крутым профи в области системного администрирования, лучше довериться тем, кто компетентен и способен настроить резервное копирование, полностью отвечая за результат.

Очень важно обратить внимание на два момента: копии критичной для вас информации должны делаться регулярно, а сохраняться - в удаленном месте, как можно дальше от оригиналов.

Первый момент важен потому, что информация на момент восстановления должна быть максимально актуальной для вас. Например, если ваша система поражена вирусом и единственный путь вернуть ценные данные - это восстановить их из бэкапа, то, согласитесь, будет очень обидно, если самая свежая копия вашей бухгалтерской отчетности датирована прошлым месяцем.

Важность второго момента можно проиллюстрировать так: если ваше резервное хранилище для бэкап-копий размещается на том же сервере, где и основная система, то в случае, если сервер сгорит - сгорит действительно всё. Окончательно и бесповоротно.

Поэтому заботимся о правильном расписании бэкапов и обеспечиваем удаленность хранилища для копий.

Основные критерии выбора программы для бэкапов

В том случае, если вы все-таки хотите рискнуть и самостоятельно заняться организацией резервного копирования ваших данных, в поиске программы для бэкапов эксперты рекомендуют руководствоваться четырьмя универсальными критериями:

эффективность расхода ресурсов: программа должна работать в максимально автономном режиме (не отвлекая вас и не тратя ресурс вашего времени, то есть автоматизирована насколько возможно), с минимально возможной загрузкой ресурсов системы и выполняться за минимально возможное время;
скорость восстановления: ПО должно восстанавливать ваши данные из резервной копии максимально быстро, чтобы не страдали бизнес-процессы; идеальной будет функция работы напрямую с копиями данных;
защита данных и безопасность: программа для резервного копирования обязательно должна обеспечивать вам достаточный уровень безопасности - как криптографическими, так и аппаратными средствами (защита каналов передачи данных в СХД, защита данных во время операции резервного копирования, возможность восстановления прерванной сессии);
гибкость: ПО должно быть одинаково пригодно для всех типов данных (поскольку невозможно прогнозировать, какие из них вы посчитаете критически важными и выберете для копирования в резервное СХД), а также давать вам возможность выбора методов бэкапа и одинаково полноценно функционировать при любом из них.

Современное ПО, используемое профессиональными админами, всегда соответствует этим критериям. Кроме того, люди, специально обученные и имеющие за плечами богатый и разнообразный опыт настройки резервного копирования, могут подобрать наиболее оптимальный вариант бэкапа для каждого конкретного случая. Поэтому все-таки настоятельно рекомендуем обращаться за помощью к специалистам, чтобы не было потом мучительно больно от затертых правильных копий, поверх которых записывается ошибочная информация. Понятно, что восстановление таких версий резервных копий не принесет вам желаемого результата, ведь исходные корректные данные утрачены. Так бывает, если выбран неподходящий метод копирования и слишком мал объем резервной СХД.

Поговорим теперь о видах бэкапа - полном, инкрементальном и дифференциальном. Они различаются способом копирования и сжатия информации.

Полный бэкап (full backup)

Тут все понятно из названия: каждый раз, согласно заданию на бэкап, создается полная копия всей системы, точнее, всех тех данных, которые вы определили для резервного копирования при постановке задачи. Для уменьшения итогового объема резервной копии все данные сжимаются в архив. Таким образом, в вашем хранилище при полном резервном копировании с заданной периодичностью появляются архивы, где данные в основной своей массе дублируются (поскольку на протяжении долгого времени не изменяются). Это серьезный недостаток, ведь расходуется огромный объем ресурсов (см.п.1 в списке критериев бэкапа): место в хранилище, время создания и процессорное время, вычислительные мощности, наконец, ресурсы трафика при транспортировке архивов в удаленную СХД. И хотя метод полного копирования ранее был очень распространенным из-за высокой надежности, в чистом виде на сегодняшний день он признан малоэффективным. Например, для резервного копирования невысокой глубиной (менее двух недель) или с высокой частотой (раз в сутки, раз в несколько часов) полный бэкап чрезмерно расходует ресурсы.

Немного спасет ситуацию механизм дедупликации - выявление и удаление дублирующихся данных в полных копиях. Он также задается специальными программными средствами как на уровне СХД или сервера, так и на клиенте непосредственно. Статистика в некоторых источниках приводит впечатляющие результаты степени дедупликации - от 90% до 98%.

Преимуществом полного бэкапа можно назвать разве что скорость восстановления: когда данные поднимаются из одного архива, это происходит быстрее, чем при инкрементальном или дифференцированном бэкапе.

На сегодняшний день метод полного резервного копирования, как правило, используется исключительно как базовый в сочетании с другими методами, менее ресурсоемкими. Иногда такой подход называют еще смешанным или синтетическим бэкапом.

Инкрементальный, или инкрементный, бэкап (incremental backup)

По сравнению с full backup гораздо экономичнее и быстрее, поскольку в этом процессе копируются только те файлы, которые изменились со времени предыдущего резервного копирования. Исходные данные, записанные изначально, не перезаписываются. Механизм инкрементального копирования прост: в качестве начальной точки бэкапа Х 0 выбирается время (например, полночь с воскресенья на понедельник), в которое делается полный бэкап; в точке Х 1 (полночь с понедельника на вторник) делается копирование файлов, измененных и/или появившихся с момента Х 0 ; в точке Х 2 (полночь со вторника на среду) копируются файлы, измененные/появившиеся с момента выполнения Х 1 ; … в точке Х n происходит завершение цикла и делается следующий полный бэкап.

Этот метод гораздо более экономично расходует ресурсы и места в хранилище, и времени, и трафика передачи данных, по сравнению с другими. Однако при восстановлении данных в случае необходимости из резервной копии происходит поэтапное восстановление из точек Х n-1… Х 2, Х 1, Х 0 - до последнего полного бэкапа включительно, и этот процесс может занять много времени.

Дифференциальный бэкап (differential backup)

Выигрывает перед инкрементальным в случае восстановления данных - время на эту операцию у него меньше, поскольку сравниваются полные копии Х 0 и Х n и не требуется поэтапного восстановления. Однако в части объема пространства для размещения в СХД дифференциальное резервное копирование сопоставимо с полным, поэтому экономии места в хранилище и трафика практически не достигается.

При дифференциальном бэкапе происходит копирование «нарастающим итогом»: каждый измененный файл в каждой последующей точке бэкапа копируется заново. То есть выглядит это как: Х 0 , Х 1 , Х 1 +Х 2 , Х 1 +Х 2 +Х 3 , … +Х n , Х 0 +Х (1+… n)

Словом, очень громоздко и сложно при расчете места в СХД.

Понять разницу между инкрементальным и дифференциальным бэкапом достаточно просто. Фактически - она в одном слове. Просто сравните:

инкрементальный обрабатывает файлы, измененные или созданные с момента выполнения предыдущего бэкапа;
дифференциальный обрабатывает файлы, измененные или созданные с момента выполнения предыдущего полного бэкапа.

Другие виды резервного копирования

Разновидностью дифференциального бэкапа считается дельта-копирование (дельта-блочное или дельта-стилевое резервное копирование ). При таком методе в копию записываются только изменения, происходящие в файлах, а не переписываются полностью изменяемые данные. То есть копируется частичка, а не весь файл. Правда, дельта-блочный метод можно применить именно на изменяемые, а не на создаваемые файлы - поэтому новые файлы копируются целиком.

Его отличает высокая скорость создания, крайняя экономия места и значительно меньшее (в сравнении с инкрементальным и дифференциальным бэкапами) количество избыточных данных. Казалось бы, применять дельту должны все, но этого не происходит, поскольку создание бэкапов таким способом и восстановление информации происходит средствами специального ПО. Кроме того, восстановление из дельта-бэкапа происходит очень долго: данные приходится собирать из мозаики измененных кусочков. Тем не менее, этим методом удобно пользоваться для обеспечения непрерывной защиты данных (когда бэкап файла делается непосредственно после его создания или внесения в него изменений - механизм, который отдаленно напоминает автосохранение в файлах Word’а))) или в случаях пониженной пропускной способности при сохранении резервных копий в удаленном СХД.

Аналогично дельта-блочному бэкапу действует разработанный программистами метод бинарных патчей , при котором копируются частички измененных файлов, но применяется другая база сравнения (в дельте - блоки, в этом методе - биты информации).

Однако необходимо иметь в виду, что оба упомянутых метода применяются в связке с дифференциальным или инкрементальным резервным копированием, но не сами по себе.

Иногда резервным копированием называют технологию зеркалирования , используемую, к примеру, на аппаратном уровне в RAID1 или при создании сайтов-зеркал. По сути же это - простое копирование исходных и измененных файлов, без архивирования и систематизации накопления изменяемых файлов в заданном периоде.

За последние 12-15 лет в технологиях резервного копирования произошло много критических изменений, заставивших пересмотреть эффективность подходов и открыть новые способы. Например, внедрение технологии снэпшотов (snapshots ) - моментальных «снимков» файловой системы, из которых можно «склеить» резервную копию, - позволяют в облачных системах делать резервное копирование быстро и безболезненно, не останавливая виртуальной машины. Кроме того, применяясь в облаке, снэпшоты позволяют серьезно экономить ресурс СХД, поскольку на диске клиента они места не занимают.

Клиенты SIM-Networks выбирают бэкап!

Конечно, если вы любите все делать самостоятельно, для вас не составит проблемы настроить резервное копирование вручную - на своем домашнем компьютере. Правда, даже в этом случае есть частичный риск, ведь что-то может пойти не так, и ценные фотографии, книги, видеозаписи или расчеты ракетной ступени случайно могут не сохраниться или сохраниться с дефектом, который сделает невозможным их восстановление из резервной копии. А если речь идет об офисных машинах? Как быть, если необходимо обеспечить бэкап данных, которые хранит корпоративная инфраструктура? Мы рекомендуем все-таки полагаться не на собственные силы, а на профессионализм хостинг-провайдера. Заказать настройку резервного копирования и пространство для удаленного хранения резервных копий в Германии - это очень просто.

Резервное копирование критически важных для бизнеса данных в наши дни стало насущной необходимостью. А еще - частью комплексных мер по обеспечению информационной безопасности компании, о которых мы писали в материале

Если вы арендуете мощности в нашей облачной инфраструктуре , заказать услугу резервного копирования SIM-Cloud BaaS , проще простого, в пару кликов. Всё уже настроено и будет подключено автоматически, как только вы дадите команду. Кстати, когда наши инженеры разрабатывали SIM-Cloud BaaS, они проанализировали эффективность разных типов бэкапа и остановили свой выбор на методе инкрементального копирования. Наше резервное копирование в облаке оптимизировано таким образом, что показатель RTO (время восстановления данных из копии) составляет в среднем от 15 до 30 минут в зависимости от объема данных. Облачный BaaS от SIM-Networks соответствует всем заявленным выше критериям высококачественного резервного копирования.

Вы можете самостоятельно выбрать, в каком дата-центре организовать хранилище для бэкапов. Первый вариант - локальное хранение: ваши резервные копии хранятся в том же ДЦ, где развернута ваша основная инфраструктура. Это дает возможность ускорить RTO и RPO. Второй вариант - бэкапы отправляются на хранение в дата-центр, удаленный от того, в котором развернута основная инфраструктура. Восстановление данных в этом случае будет происходить немного медленнее, но фактор безопасности выше. Если вы сомневаетесь, какой вариант выбрать, обратитесь в нашу службу Customer Care - вам помогут подобрать оптимальное решение.

А приверженцам классического «железа» мы предлагаем аренду для резервных копий: надежного, безопасного, высокотехнологичного. И, разумеется, наши высококвалифицированные эксперты поддержки помогут вам настроить необходимую периодичность, глубину и другие параметры резервного копирования вашей системы.

Инкрементное резервное копирование позволяет эффективно сохранять информацию, которая постоянно изменяется: документы, проекты в разработке, бэкап почты и т.п. Handy Backup - программа для инкрементального бэкапа любых файлов.

Что такое инкрементальное резервное копирование?

Инкрементное копирование — это метод копирования, при котором к исходной копии набора данных шаг за шагом приписываются дополнения, отражающие изменения в данных (эти пошаговые изменения в наборе данных и называются инкрементами).

Например, если из 200 файлов в исходном наборе изменены только 3, то они и будут скопированы при следующем инкрементном бэкапе.

Программа для инкрементного резервного копирования должна предоставлять возможности регулярного внесения таких дополнений, а также их пошагового восстановления в случае необходимости.

В этом режиме инкрементное копирование повторяется циклически, начиная с полного бэкапа данных . Когда количество инкрементных бэкапов достигает указанной величины или срока давности, весь цикл повторяется автоматически, начиная с создания новой полной копии.

Ключевое преимущество смешанного инкрементного бэкапа — его способность обрывать слишком длинные цепочки инкрементов. Это способно незначительно замедлить процесс резервного копирования, но делает восстановление данных более надёжным и быстрым.

Как выполнить инкрементальный бэкап файлов в Handy Backup?

Запрограммировать задачу инкрементного резервного копирования в Handy Backup очень легко. Выберите на Шаге 4 в продвинутом режиме* создания задачи инкрементное или смешанное инкрементное копирование.

Для смешанного инкрементного копирования задайте также в диалоге настройки версий длину или время повторения цепочки инкрементальных бэкапов.

* На Шаге 1 создании задачи необходимо поставить галочку напротив пункта "Продвинутый режим".

Кросс-платформенное решение для инкрементального бэкапа

Инкрементное копирование файлов и папок в Linux и по сети

Кроме версии для Windows, Handy Backup также полностью поддерживает на уровне исполняемой программы дистрибутивы Linux, основанные на Ubuntu 16.04 и 14.04. Также программа предоставляет рабочую станцию на Java для сетевых Windows, Linux и FreeBSD машин.

Попробуйте возможности Handy Backup для инкрементного бэкапа файлов самостоятельно,
скачав и установив бесплатную 30-дневную пробную версию программы со всеми функциями!

Введение

В чем разница между полным, инкрементным и
дифференциальным резервным копированием?

Acronis True Image может

выполнять

инкрементное

дифференциальное резервное копирование.

При полном резервном копировании в архив включаются все архивируемые
данные по состоянию на момент создания архива. Полный архив всегда лежит
в основе последующего инкрементного или дифференциального копирования,
можно также использовать его как самостоятельный архив. Время
восстановления полного архива минимально по сравнению с временем
восстановления инкрементного и дифференциального архивов.

Инкрементный архив содержит только данные, изменившиеся с момента
создания последнего полного или инкрементного архива. Поэтому такой архив
обычно имеет гораздо меньший размер и создается несколько быстрее. Но,
поскольку он содержит не все архивируемые данные, для их восстановления
необходимо иметь все предыдущие инкрементные архивы и созданный вначале
полный архив.

В отличие от инкрементного резервного копирования, добавляющего еще один
файл к имеющейся «цепочке», при дифференциальном копировании
создается независимый файл, содержащий все изменения данных по
отношению к базовому полному архиву. Как правило, дифференциальный
архив восстанавливается быстрее, чем инкрементный, поскольку не
происходит последовательной обработки длинной цепочки предыдущих
архивов.

Полное копирование как самостоятельный способ может быть оптимальным
решением, когда требуется часто возвращать систему в исходное состояние
(например, в компьютерном клубе или Интернет-кафе, чтобы устранить
изменения, сделанные гостями). В этом случае не нужно часто пересоздавать
исходный полный образ, так что время создания образа не критично, а время
восстановления будет минимальным.

Если вас, напротив, интересует только последнее состояние данных для их
восстановления в случае фатального сбоя системы, разумно применить
дифференциальное копирование. Данный способ особенно эффективен, когда
изменения, происходящие в ваших данных, малы по отношению к полному
объему этих данных.

Это верно и для инкрементного копирования. Максимальную же выгоду
инкрементное копирование приносит, когда нужно часто сохранять состояние
данных и иметь возможность вернуться к любому из этих состояний. Создавая
полный архив раз в месяц и инкрементный архив каждый день, вы получите
тот же результат, как если бы каждый день проводили полное копирование. Но
времени и дискового пространства (или сменных носителей) будет потрачено
примерно в десять раз меньше.

Заметим, что приведенные соображения – не более, чем примеры для вашего
сведения. Рекомендуем выработать собственную политику резервного

Сохраняет только данные, изменённые со времени предыдущего полного резервного копирования. Это экономит время и место для хранения резервных копий. Handy Backup поддерживает дифференциальное копирование любых данных.

Принцип дифференциального резервного копирования

При дифференциальном резервном копировании для начала однократно создаётся полная резервная копия входного набора данных. При каждом следующем копировании сохраняются только данные, изменившиеся по сравнению с полной копией.

Преимущества дифференциального копирования

Дифференциальная копия обычно занимает намного меньше места, чем полная. Так, если из 2000 файлов в наборе данных со времени полного копирования изменились только 10, то дифференциальное копирование сохранит новые версии только этих 10 файлов.

При дифференциальном копировании обработке подлежат не все данные из набора, достигается экономия рабочего времени и ресурсов компьютера. Вычисления, требуемые для определения изменений, занимают ничтожное время по сравнению с записью данных.

Снижение расходов и затрат при восстановлении данных

Дифференциальное резервное копирование позволяет восстанавливать данные быстрее, чем полное, за счёт меньшего объёма копируемой информации, и быстрее, чем инкрементальное копирование , так как отсутствует необходимость отслеживать все изменения в данных.

Handy Backup как программа дифференциального резервного копирования

В Handy Backup дифференциальное резервное копирование реализовано для любых типов данных. Особенно рекомендуется использовать эту технологию при регулярном копировании больших, часто изменяемых массивов данных, например, баз данных SQL.

Как применить дифференциальное копирование в Handy Backup?

Создайте новую задачу резервного копирования, выберите продвинутый режим, укажите источники данных и хранилище для резервных копий. На Шаге 4 выберите тип копирования – "Дифференциальное".

Совет: дифференциальное копирование показывает наибольшую эффективность в сочетании с выполнением задачи бэкапа по расписанию . Укажите на Шаге 6 расписание – Handy Backup будет выполнять автоматическое дифференциальное резервное копирование в заданное время.

Восстановление данных из дифференциальной копии

Для восстановления данных, полученных методом дифференциального резервного копирования, потребуются только два набора данных: последняя полная копия данных и последняя дифференциальная копия.

Для сравнения: при восстановлении данных из инкрементальной копии вам потребуются все инкрементальные копии данных за восстанавливаемый период времени.

Дополнительные возможности создания дифференциальной копии в Handy Backup

Смешанный тип бэкапа . При этом типе резервного копирования также создаётся полная копия, вслед за которой по расписанию делаются заданное число дифференциальных резервных копий. Затем весь цикл повторяется.
Временные метки . В Handy Backup вы можете выбрать режим, при котором каждая копия будет содержать в названии каталога дату и время выполнения копирования, что очень удобно при поиске и сортировке данных.
Хранение копий в исходном формате . Файлы, скопированные Handy Backup, по умолчанию сохраняются в исходном формат, что позволяет открывать и редактировать эти файлы в резервной копии, без их восстановления.
Дифференциальная копия баз . Мы всегда рекомендуем выбирать дифференциальное, а не инкрементальное копирование БД , особенно часто изменяемых, так как при этом достигается большая экономия места и времени.

Попробуйте прямо сейчас, скачав бесплатно пробную версию Handy Backup со всеми функциями и плагинами,
чтобы организовать дифференциальное резервное копирование любых ваших данных!

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:

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.