Анализ и выбор технологии для резервного копирования ЛВС кафедры

Под оборудованием  обычно подразумевается аппаратные и программные компоненты системы  резервного копирования. Любые расходы  в этой области могут оказаться мизерными по сравнению с теми финансовыми потерями, которые вызовут разрушенные данные, а некоторую информацию вообще возможно не удастся восстановить. 

Общее правило  гласит: если Вы не можете в дальнейшем обойтись без чего-либо, сделайте его резервную копию.

Выбор объектов для резервного копирования –  целые диски, отдельные каталоги или файлы – зависит от того, насколько быстро нужно продолжить работу после потери важных данных, восстановив их. Полное резервное копирование может ускорить восстановление конфигурации диска, однако, если имеются большие объемы данных, требует значительного числа дополнительного места на диске. Резервирование отдельных файлов и  каталогов потребует меньше памяти, однако администратору придется вручную восстанавливать конфигурацию диска.

 Критические данные должны резервироваться ежедневно, еженедельно или ежемесячно, в зависимости от степени их важности и от того, насколько часто они обновляются. Самое лучшее время для резервного копирования – время наименьшей загрузки системы. Необходимо сообщить пользователям, когда будет выполняться резервное копирование, чтобы они не обращались к серверу в этот период.

Резервные копии  можно подразделить на два типа: хранящиеся на компьютерах, подключенные в сети, а также на съемных носителях. Первый вид более удобен в создании и восстановлении, однако в случае сбоя всей сети, например при массовой атаке хакеров или замыкании в электропроводке, резервные копии пропадут так же, как и оригинальные данные. Второй вид обязательно требует участия оператора в создании резервных копий, то есть этот процесс вообще нельзя полностью автоматизировать, однако съемные носители могут храниться в любом месте, поэтому они обеспечивают большую степень надежности. Самым надежным решением является сочетание этих двух моделей, когда в сети создается сервер резервного копирования, с которого данные регулярно записываются на съемные носители. 

2.2. Выбор накопителя.

Достаточно широко распространены магнитооптические и магнитные  ленты,  реже используются оптические библиотеки.

Оптические  диски:

Достоинства: 
+ доступность;

+ низкая стоимость  записи 1 Мбайт данных;

+ возможность  многократной записи на диск;  
+ длительный срок хранения информации.

Недостатки: 
- относительно небольшая ёмкость носителей,

- длительное время резервного копирования;

Магнитные жесткие диски:

Условно жесткие  диски можно поделить на две категории: внутренние (располагаемые внутри корпуса  компьютера) и внешние (подключаемые через особые коммуникационные порты). При этом стоит учитывать, что  интерфейсов на сегодняшний день немало и все они имеют свои плюсы и минусы. Выбор интерфейса осуществляется из решаемых задач и затрат.

И необходимо помнить, что использование в одном  корпусе (например в сервере) более  трех накопителей, частота вращения которых достигает и превышает 7200об/мин., приводит к излишней вибрации. Рано или поздно, это скажется на структурную поверхность диска и уменьшит ресурс работы диска и других устройств. 

Достоинства:

+ большой доступный  объем;

+ высокая скорость  работы;

+ низкая стоимость дисков с интерфейсами IDE и Serial ATA;

+ подходят для  большинства методов резервного  копирования данных.

Недостатки:

- возможна проблема с электропитанием;

- большая стоимость при резервировании большого объема данных. 

Магнитные ленты:

Достоинства:

+ большая скорость записи;

+ низкая стоимость;

+ большой доступный  объем;

Недостатки:

- возможна проблема с электропитанием;

- необходимо использовать дополнительную аппаратуру; 

Для работы с  магнитными лентами в системах резервного копирования используются так называемые накопители с магазином автоматической подачи кассет, или ленточные библиотеки. Ленточные библиотеки состоят из двух функциональных устройств:

• устройства чтения/записи, или стримера, предназначенного для  записи информации на кассету и чтения с нее. В каждый момент времени стример способен работать только с одной кассетой.

• Устройства автоматической подачи кассет, или робота, состоящего из магазина кассет и механизма, который  выполняет подачу требуемой кассеты  в стример и ее последующее извлечение.

Производители ленточных библиотек зачастую разрабатывают  только роботы, интегрируя в них  стримеры, изготовленные различными фирмами, и продают полученные устройства под своей маркой. Во всех производимых в настоящий момент стримерах  реализованы технологии чтение/запись, обеспечивающие высокую плотность записи информации и, следовательно, высокую надежность ее хранения и большой объем. 

Довольно распространены стримеры, построенные по технологии DLT, которая в последнее время быстро развивается. Ее отличительные черты – высокая плотность записи, быстрота передачи данных и надежность. Простейшая модель, использующая стример DLT4000, имеет магазин на 7 кассет по 40 Гбайт каждая и обеспечивает скорость чтения/записи до 180 Мбайт/мин. Самые мощные стримера ленточные библиотеки ADIC на базе DLT-стримера представлены семейством SCALAR, модели которого содержат до 58 кассет по 40 Гбайт. В них может быть установлены до четырех параллельно работающих DLT-стримеров. Таким образом, суммарная производительность устройства достигает 4x180=720 Мбайт/мин.

Помимо DLT стримеров, в устройстве фирмы ADIC используется также ленточные накопители на основе стандартов DDS-2 и DDS-3. Такие библиотеки имеют магазин на 12 кассет по 8 Гбайт каждая и обеспечивают скорость чтения/записи 90 Мбайт/мин.

Использование библиотек на магнитных лентах отвечает ряду требований, предъявляемых к  системе резервного копирования, перечисленных  выше. Так, в них автоматически  выполняется ротация носителей. Например, при помощи ленточных библиотек ADIC можно автоматизировать процесс резервного копирования без замены кассет на протяжении целого года и более (время определяется регламентом резервного копирования, объемом обрабатываемых данных, емкостью кассет и магазина автоподачи). Ленточные библиотеки также способны выполнять регулярное обслуживание устройства резервного копирования. С этой целью в одно или несколько гнезд магазина вставляются чистящие кассеты, которые выполняют чистку узлов стримера по заданному расписанию. Следует сказать, что библиотеки производства ADIC позволяют загрузить кассету вручную (не из магазина), благодаря чему их можно использовать для переноса информации большого объема. Кроме ленточных библиотек, компания ADIC выпускает и одиночные устройства (без магазина), которые хорошо себя зарекомендовали.  

Использование библиотек на магнитных лентах, оптических и магнитных дисков  отвечает ряду требований, предъявляемых к  системе сетевого резервного копирования, изложенных выше. 

При выборе носителя администратор должен учесть следующие факторы:

• Объем данных, подлежащих резервному копированию;

• Надежность носителя информации;

• Емкость носителя информации;

• Скорость работы накопителя;

• Стоимость  накопителя и носителя;

• Аппаратная совместимость  с ОС;

В идеале накопитель на магнитном диске должен иметь емкость, превышающую емкость наибольшего сервера сети. Он также должен обеспечивать поиск и коррекцию ошибок в течение всего процесса резервирования и восстановления. 

2.3. Методы резервного копирования.

Существует несколько методов резервного копирования - полное, инкрементальное и дифференциальное. Все три метода имеют свои преимущества и недостатки, поэтому используются системными администраторами в равной мере.

• Полное резервирование обычно затрагивает всю систему и все файлы. Его рекомендуется проводить, по крайней мере, еженедельно. Полное копирование не производительно применять в качестве единственного метода в силу больших ресурсных затрат: временных, трудовых, системных. Плюсом можно назвать возможность быстрого восстановления данных (и системы) за одну операцию.
• При добавочном резервировании происходит копирование только тех файлов, которые были изменены за время между резервированием. В среднем, добавочное резервирование занимает меньше времени, чем полное. Однако процесс восстановления данных занимает больше времени, поскольку данные восстанавливаются в порядке очередности создания добавочных копий. Чем больше период между полным копированием, тем больше добавочных копий образуется.
• При дифференциальном резервировании сохраняется заново каждый файл, который был изменен с момента последнего полного резервирования. Дифференциальное резервирование ускоряет процесс восстановления. При восстановлении необходимы только две копии: полная и последняя дифференциальная. При дифференциальном копировании может расти размер последней дифференциальной копии, что предопределяет периодичность полного копирования. Популярность дифференциального резервирования растет, поскольку все копии файлов делаются в определенные моменты времени, что очень важно при, например, заражении вирусами.

Достоинства и  недостатки методов представлены в  таблице №1. 
 

                                                                                                             
 

                                                                                                 Таблица №1. 

 

Эффективная политика резервирования - это использование комбинации методов.

Также  существуют два подхода к резервной копии: пофайловый метод и метод отображающего  дублирования диска.

• Суть пофайлового резервирования ясна из названия: копируются только выбранные пользователем файлы. Такое резервирование минимально по своим ресурсозатратам, но пригодно только для частного пользователя.