Резервное копирование (англ. backup) — процесс создания копии данных на носителе (жёстком диске, дискете и т. д.), предназначенном для восстановления данных в оригинальном или новом месте их расположения в случае их повреждения или разрушения.

Процедура бекапа или резервного копирования очень проста, но может стать большой головной болью, если её не делать.
Бизнес многих компаний напрямую зависит от манипуляций с информацией, которая хранится на серверах: базы данных, репозитории исходных кодов, веб-проекты и т.д.
Все это нужно ежедневно сохранять на резервные носители информации. В случае потери информации и её невозможности восстановить компа-ния может понести большие убытки.

Копирование данных с продакшен-сервера на backup-сервер

Продакшен-сервер – это рабочий сервер, который выполняет, какие либо сервисы для пользователей.
backup-сервер – это сервер на который копируется контент с продак-шен-сервера. Единственное предназначение такого сервера – хранить данные с других серверов. Обычно сам он никаких сервисов не выполняет.
Главное требование – большое дисковое пространство. Скорость дис-ковых накопителей особого значения не имеет, так как доступ к данным не частый – записать бекап на диск и считать его в случае необходимости.
Минус этого решения – необходимость в отдельном сервере под backup`ы, а это дополнительные затраты. Маленькие и средние компании обычно пытаются сэкономить деньги на покупке вспомогательного оборудования.

Перекрестное копирование данных

Когда два или более продакшен серверов копируют друг на друга свои данные. В случае, когда на продакшен серверах есть достаточное количество дискового пространства для хранения данных с других серверов, их можно использовать как backup-серверы. Пользователь копирует данные с сервера server1 на server2 а данные с server2 на server1.
Плюс – экономим деньги на оборудование. Как писалось выше ма-ленькие и средние организации могут не выделить деньги на вспомогатель-ное оборудование, даже если это необходимо под резервные копии. В таком случае может помочь такой способ бекапа.

Системы хранения данных

“Классические” сервера для хранения бекапов хороши при относи-тельно небольших объемах. Сейчас это несколько сотен гигабайт. Когда же объемы гораздо больше на помощь приходят СХД, Системы Хранения Данных.

Дисковые массивы

По сути такой же сервер, но спроектирован специально под хранение данных. Имеет много HDD большего размера. Например, дисковый массив Sun Storage J4500. Масштабируемость – от 24 до 192 Тб. Поддерживаемые ОС: Solaris, RedHat, Suse, Windows

Ленточные накопители

Они же стримеры. Данные, как и в случае с ленточными библиотеками записываются на специальные картриджи. Как правило, картридж – это магнитная лента в пластиковом корпусе. Например, ленточный накопитель HP StorageWorks DAT 160 SAS. Картридж для HP StorageWorks DAT 160 SAS. 160 Гб.
Ленточные библиотеки
Предназначены для автоматизированного резервного копирования данных. Одновременное использование нескольких лентопротяжных механизмов увеличивает производительность библиотеки и сокращает время, необходимое для записи и чтения резервных копий. Одно из самых серьезных решений SUN. Ленточная библиотека Sun StorageTek SL8500. До 56 петабайт данных. До 70 тысяч картриджей.
Другие носители данных
optical disc (CD-R/RW, DVD-R/RW);
flash-накопители;
ZIP, Jaz, MO драйвы.

Виды бекапа

Полное резервирование (Full backup)
Полное резервирование обычно затрагивает всю вашу систему и все файлы. Еженедельное, ежемесячное и ежеквартальное резервирование подразумевает полное резервирование. Первое еженедельное резервирование должно быть полным резервированием, обычно выполняемым по пятницам или в течение выходных, в течение которого копируются все желаемые файлы. Последующие резервирования, выполняемые с понедельника по четверг до следующего полного резервирования, могут быть добавочными или дифференциальными, главным образом для того, чтобы сохранить время и место на носителе. Полное резервирование следует проводить, по крайней мере, еженедельно.

Дифференциальное резервирование (Differential backup)
При разностном (дифференциальном) резервировании каждый файл, который был изменен с момента последнего полного резервирования, копи-руется каждый раз заново. Дифференциальное резервирование ускоряет процесс восстановления. Все, что вам необходимо, это последняя полная и последняя дифференциальная резервная копия. Популярность дифференциального резервирования растет, так как все копии файлов делаются в определенные моменты времени, что, например, очень важно при заражении вирусами.

Инкрементное резервирование (Incremental backup)
При добавочном («инкрементальном») резервировании происходит копирование только тех файлов, которые были изменены с тех пор, как в последний раз выполнялось полное или добавочное резервное копирование. Последующее добавочное резервирование добавляет только файлы, которые были изменены с момента предыдущего добавочного резервирования. В среднем, добавочное резервирование занимает меньше времени, так как копируется меньшее количество файлов. Однако, процесс восстановления данных занимает больше времени, так как должны быть восстановлены данные последнего полного резервирования, плюс данные всех последующих добавочных резервирований. При этом, в отличие от дифференциального резервирования, изменившиеся или новые файлы не замещают старые, а добавляются на носитель независимо.

Резервирование клонированием
Клонирование позволяет скопировать целый раздел или носитель (устройство) со всеми файлами и директориями в другой раздел или на дру-гой носитель. Если раздел является загрузочным, то клонированный раздел тоже будет загрузочным.

Резервирование в виде образа
Образ — точная копия всего раздела или носителя (устройства), хранящаяся в одном файле.

Резервное копирование в режиме реального времени
Резервное копирование в режиме реального времени позволяет созда-вать копии файлов, директорий и томов, не прерывая работу, без перезагрузки компьютера

Схемы ротации бекапов
Ротация – это политика, по которой делается резервное копирование. Как часто мы будем делать бекап, как долго мы будем хранить резервные копии. Все это описывается политикой ротации.
Одноразовое копирование – администратор делает копирование вручную. Обычно делается полный бекап данных.
Простая ротация – подразумевается, что некий набор носителей ис-пользуется циклически. К примеру 5 ленточных носителей на каждый день недели. В пятницу мы делаем полный бекап данных а в остальные дни неде-ли инкрементальный.
“Дед, отец, сын” (GFS) – имеет иерархическую структуру ротации. Используется три набора носителей. Раз в неделю делается полной бекап данных. В остальные дни недели – инкрементальный. Раз в месяц делается еще один полный бекап системы. Набор носителей для ежедневного инкрементального копирования – сын, набор для еженедельного полного бекапа – отец, набор для ежемесячного полного бекапа – дед.
“Ханойская башня” – название пошло от древней китайской игры. Смысл игры заключается в следующем. Есть три стержня и какой-то набор дисков. Диски нужно перемещать со стержня на стержень, но так, чтобы каждый новый диск ложился на диск большего диаметра. Такой метод бекапа достаточно сложен и практически не применяется в настоящее время.
“10 наборов” – метод рассчитан на 10 наборов носителей. Период из 40 недель делится на десять циклов. В течение цикла за каждым набором закреплен один день недели. По прошествии четырехнедельного цикла осу-ществляется сдвиг номера набора. То есть в первом цикле за понедельник отвечал набор N1, за вторник N2, за среду N3 и т.д. Во втором цикле за понедельник будет отвечать набор N2, за вторник N3, за среду N4 и т.д. Такая схема позволяет равномерно распределить нагрузку между носителями, но из-за своей сложности практически не используется.

Методы резервирования баз данных
hot backup – горячий бекап базы данных. Это когда резервная копия делается при включенном сервере БД.
cold backup – холодный бекап базы данных. Это когда сервер БД нужно выключить, чтобы сделать резервную копию.