Введение

Copyright © Acronis, Inc., 2000-2005

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

Сегодня мы рассмотрим принципы организации инкрементального и дифференциального резервного копирования с использованием программы .

Часто пользователи используют APBackup для полного сохранения данных, например в одну и туже директорию или каждый раз в разные архивы с использованием , а так же параметра глубина архива. Это хорошо работает на не больших объемах данных. Но если, например, каждый день необходимо архивировать полностью большой объем информации (например, несколько десятков гигабайт) то полный архив может занять много времени, а так затормозить работу компьютера. Хотя в имеется механизм позволяющий регулировать нагрузку на процессор компьютера (задание низкого приоритета процессу архивирования, автоматические паузы в процессе архивирования,..).

В таком случае нам необходимо будет организовать резервное копирование с использованием APBackup только измененных и новых файлов с момента последнего полного бэкапа, что займет не много времени, особенно в случае резервного копирования на FTP.

Чем отличается инкрементальное и дифференциальное копирование? Допустим мы сделали полную резервную копию исходного каталога и теперь каждый день необходимо сохранять изменения этого каталога. В случае инкрементального бэкапа, каждый день программа будет архивировать только новые или измененные файлы с момента последнего бэкапа (полного или инкрементального). Таким образом, что бы восстановить исходный каталог в случае аварии нам понадобится полный архив и ВСЕ инкрементальные копии с момента создания этого полного архива. В случае дифференциального копирования каждый день будет создаваться нарастающий архив новых и измененных файлов с момента полного архива. Т.е. каждый следующий дифференциальный архив содержит файлы, входящие во все предыдущие дифференциальные архивы. При восстановлении нам понадобится только полный архив и ПОСЛЕДНИЙ дифференциальный.

С точки зрения организации резервного копирования в инкрементальный и дифференциальный режим похожи, поэтому в дальнейшем будем рассматривать во всех примерах инкрементальный режим.

Итак, для определенности, допустим нам необходимо организовать резервное копирование папки C:\work\ в архив D:\backup\ . Мы будем делать полный бэкап по воскресеньям (например, выходной, когда никто не работает с сервером) а инкрементальные копии каждый вечер остальных дней недели.

Режим копирования может быть ЛЮБОЙ, программа будет работать одинаково в любом режиме: Архивирование (возможно с использованием внешнего архиватора), копирование, копирование на FTP. В нашем примере это будет архивирование с использованием внутреннего архиватора.

Итак, для начала создадим задание для организации полного копирования.

Назовем задание TEST_FULL, режим копирования: «Архивировать» , Вид резервного копирования: «Сохранять все файлы»

Расписание: еженедельно по воскресеньям .

Источник: «C:\WORK»

Для сохранения полного архива используем папку «d:\backup\» , архив имеет префикс «FULL_» + формат даты . Глубина = 1, т.е. будет сохранен только 1 последний полный архив.

В принципе, для надежности можно копирование полного архива в дополнительные директории на другом сервере и даже на FTP сервер в этом же задании.

Теперь, когда задание для полного резервного копирования готово, можно создать его копию для настройки инкрементального резервного копирования. Копию задания можно сделать, находясь в основном окне программы через меню «Задание»-> «Создать копию (F5)»

После создания копии будет открыто окно конфигурации нового задания. Нам необходимо внести следующие изменения в новом задании:

Описание: «TEST_INC», Вид резервного копирования: «Только новые и измененные файлы (с последнего архива)» . Это как раз инкрементальный режим резервного копирования. Для выбора дифференциального режима необходимо выбрать режим копирования: «Только новые и измененные файлы (с последнего полного архива)»

В расписании изменим дни недели выберем все дни недели кроме воскресенья, когда у нас будет происходить полное резервное копирование

На закладке «Сохранение архива» необходимо изменить префикс архива на другой чем у полной копии, изменим на «INC_». А так же изменим глубину архива на 7 ДНЕЙ. Т.к. для восстановления нам понадобятся ВСЕ инкрементальные копии с момента полного архива т.е. все копии за последние 7 дней. В случае дифференциального копирования глубину можно задавать 1 день, т.к. нам необходимо будет только последний архив.

Заметим, что возможно изменить и директорию архива, например, полные резервные копии сохранять на одном диске, а инкрементальные на другом.

После создания этих двух заданий APBackup будет работать так, как и было задумано, т.е. создавать полную резервную копию по воскресеньям, а инкрементальные копии по остальным дням недели.

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

Это неудивительно: 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!

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, предположим, 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 резервного копирования и обеспечиваем удаленность хранилища для бэкапов.

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 для резервного копирования 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 для резервного копирования 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.

Стоит отметить, что 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 (так бывает, если выбран неподходящий метод копирования и слишком мал объем резервной СХД), поверх которых записывается ошибочная информация, восстановление которой не принесет вам желаемого результата.

Да, теперь поговорим о методах бэкапа - недаром ведь мы дважды упоминали, что существует несколько видов резервного копирования. Они различаются способом копирования и сжатия информации.

Полный бэкап (full backup)

Тут все понятно из названия: каждый раз, согласно заданию на резервное копирование, создается полная копия всей системы, точнее, всех тех данных, которые вы определили для резервного копирования при постановке задачи на бэкап. 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 серьезно расходует ресурсы (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. 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 резервного копирования 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 бэкап обрабатывает файлы, измененные или созданные с момента выполнения предыдущего бэкапа;
• дифференциальный бэкап обрабатывает файлы, измененные или созданные с момента выполнения предыдущего полного бэкапа.

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 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 открыв 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.

Напоследок заметим, что в процессе организации в своей облачной инфраструктуре услуги резервного копирования () мы проанализировали эффективность разных подходов к выполнению бэкапа, и остановили свой выбор на методе инкрементального копирования, оптимизировав его таким образом, что наш показатель RTO (время восстановления данных из копии) составляет в среднем от 15 до 30 минут (в зависимости от объема данных). И с уверенностью можем сказать, что наш облачный BaaS соответствует всем заявленным выше критериям высококачественного резервного копирования.

Приверженцам классического «железа» мы предлагаем аренду для резервных копий: надежного, безопасного, высокотехнологичного. А наши высококвалифицированные эксперты поддержки помогут вам настроить оптимальный режим резервного копирования для вашей системы.

Полные, инкрементные и дифференциальные резервные копии

Acronis Backup & Recovery 11 предоставляет возможность использования популярных схем резервного копирования, таких как «дед-отец-сын» и «Ханойская башня», а также создания собственных схем резервного копирования. Все схемы резервного копирования строятся на основе методов полного, инкрементного и дифференциального резервного копирования. Термин «схема» в действительности обозначает алгоритм применения этих методов в сочетании с алгоритмом очистки архива.

Сравнение методов резервного копирования между собой не имеет смысла, поскольку в схеме они работают в совокупности. Каждый метод должен выполнять собственную роль в соответствии со своими преимуществами. Грамотная схема резервного копирования позволяет использовать преимущества всех методов, уменьшая влияние их недостатков. Например, еженедельное создание дифференциальных резервных копий облегчает очистку архива, поскольку их легко удалять вместе с набором зависящих от них ежедневных инкрементных резервных копий, сохраняемых в течение недели.

Резервное копирование с помощью методов полного, инкрементного или дифференциального резервного копирования создает резервную копию соответствующего типа.

Полная резервная копия

В полной резервной копии хранятся все данные, выбранные для резервного копирования. Полная резервная копия лежит в основе любого архива и формирует базу для инкрементных и дифференциальных резервных копий. Архив может содержать несколько полных резервных копий или состоять только из них. Полная резервная копия является самодостаточной: чтобы восстановить из нее данные, доступ к любой другой резервной копии не требуется.

Широко известно, что полная резервная копия - самая медленная для создания и самая быстрая для восстановления. С помощью технологий Acronis восстановление из инкрементной резервной копии может выполняться так же быстро, как из полной.

Полное резервное копирование наиболее полезно в следующем случае:

• требуется восстановить систему до исходного состояния,
• исходное состояние изменяется редко, поэтому нет необходимости для регулярного резервного копирования.

Примеры: интернет-кафе, школа или университетская лаборатория, в которых администратор часто отменяет изменения, сделанные студентами или гостями, но базовую резервную копию обновляет редко (только после установки обновлений программного обеспечения). Время создания резервной копии в этом случае не является решающим, а время восстановления будет минимальным, если восстанавливать систему из полной резервной копии. Для обеспечения дополнительной надежности администратор может иметь несколько полных резервных копий.

Инкрементная резервная копия

В инкрементной резервной копии хранятся изменения данных по отношению к последнему резервному копированию . Чтобы восстановить данные из инкрементной резервной копии, необходим доступ к другим резервным копиям из того же архива.

Инкрементное резервное копирование наиболее полезно в следующем случае:

• требуется восстановить одно из нескольких сохраненных состояний,

Широко известно, что инкрементные резервные копии менее надежны, чем полные, так как, если повреждена одна копия в «цепочке», следующие копии уже нельзя использовать. Тем не менее хранение нескольких полных резервных копий не является оптимальным вариантом, если требуется иметь несколько предыдущих версий данных, потому что надежность слишком большого архива еще более сомнительна.

Пример: резервное копирование журнала транзакций базы данных.

Дифференциальная резервная копия

В дифференциальной резервной копии хранятся изменения данных по отношению к последнему полному резервному копированию . Чтобы восстановить данные из дифференциальной резервной копии, необходим доступ к соответствующей полной резервной копии. Дифференциальное резервное копирование наиболее полезно в следующем случае:

• необходимо сохранить только последнее состояние данных,
• изменения данных относительно невелики по сравнению с общим размером данных.

Обычно считается, что «дифференциальные резервные копии дольше создаются и быстрее восстанавливаются, а инкрементные быстрее создаются и медленнее восстанавливаются». В действительности не существует физической разницы между инкрементной резервной копией, прилагаемой к полной, и дифференциальной копией, прилагаемой к той же полной резервной копии, на один и тот же момент времени. Упомянутая выше разница подразумевает, что дифференциальная резервная копия создана после (или вместо) создания нескольких инкрементных копий.

Инкрементная или дифференциальная резервная копия, созданная после дефрагментации диска, может иметь значительно больший объем, чем обычно, потому что в процессе дефрагментации изменяется местоположение файлов на диске и резервная копия отражает эти изменения. После дефрагментации диска рекомендуется заново создавать полную резервную копию.

В следующей таблице указаны общепризнанные преимущества и недостатки каждого типа резервного копирования. В действительности эти параметры зависят от множества факторов, таких как объем, скорость и характер изменения данных, их природа, физические характеристики устройств, установленные параметры резервного копирования и восстановления. Лучшим учителем в выборе оптимальной схемы резервного копирования является опыт.

Доброго времени суток, уважаемые читатели блога сайт! Бэкапы файлов данных с помощью диспетчера RMAN могут быть двух видов: либо полными резервными копиями файлов данных, либо инкрементальными. Я постараюсь описать, в чем отличие между этими видами и особенности каждого типа бэкапа.

Полные бэкапы

Полным бэкапом файла данных является резервная копия, которая включает каждый используемый блок данных в файле. Если полный бэкап файла данных создается как , содержимое целого файла воспроизводится целиком. (Если бэкап файла делается в виде набора резервирования , то неиспользуемые блоки могут пропускаться).

Инкрементальные бэкапы

Инкрементальный бэкап захватывает образы блоков файла данных, которые изменились с определенного момента в прошлом, обычно это момент предыдущего инкрементального бэкапа. Инкрементальные бэкапы всегда хранятся в виде наборов резервирования. Результирующие резервные наборы получаются как правило меньше полных бэкапов файлов данных, кроме тех случаев когда с момента последнего бэкапа изменился каждый блок данных. RMAN может создавать инкрементальные резервные копии только файлов данных, но не архивных файлов журналов или других файлов.

Плюсы инкрементального резервирования по сравнению с полным

Во время , диспетчер RMAN использует образы блоков из инкрементальных бэкапов, чтобы обновить изменившиеся блоки и привести их текущему содержиму с момента SCN, когда блок был создан, причем делается это за один шаг. Без наличия инкрементальных резервных копий, пришлось бы воспроизводить все изменения заново одно за другим из архивных журналов. Поэтому использование инкрементальных бэкапов работает гораздо быстрее, чем последовательное применение изменений, записанных в архивных журналах транзакций. Кроме того, инкрементальные бэкапы также захватывают изменения блоков данных, сделанные во время NOLOGGING операций, которые не записываются в