Виды и методы резервного копирования

Резервное копирование: что это и для чего нужно

Резервное копирование (РК), или бэкап (от английского backup copy), — создание копии данных на дополнительных носителях информации. Если с исходным файлом что-то случится, его можно быстро и недорого восстановить с помощью бэкапа.

РК защищает информацию от потерь и повреждений, которые происходят по разным причинам, например:

• Человеческий фактор. Бывает, что персонал случайно удаляет важные файлы или попадается на удочку фишинга.

• Внутренняя кража. Сотрудник с доступом к конфиденциальной информации компании может украсть данные и продать их конкурентам или использовать для личного обогащения.
• Внешняя кража. Хакеры взламывают систему безопасности компании и получают доступ к конфиденциальной информации, например к клиентским данным или базам пользователей.
• Кибератака. За первое полугодие 2024 года эксперты ГК «Солар» зафиксировали на 16% больше DDoS-атак, чем за весь 2023 год. В результате таких атак онлайн-сервисы компании становятся недоступными для клиентов.
• Поломка оборудования. Если сломается жесткий диск или сервер, где компания хранит данные, то информация может пропасть без возможности восстановления.
• Стихийные бедствия. Компания может потерять данные, которые хранит на локальном сервере, в результате пожара, наводнения, землетрясения и других происшествий.

Чтобы подстраховаться и предотвратить потерю данных, бизнес делает бэкапы. Резервное копирование актуально для всех компаний, которые работают с объемными и важными данными. Например, для финансовых, торговых и IT-компаний, образовательных и медицинских учреждений, юридических и других фирм.

Какое бывает резервное копирование

Выбор подходящего решения для резервного копирования данных зависит от задач компании, бюджета и требуемых ресурсов.

По объему сохраненных данных существует несколько видов РК. Расскажем подробнее о трех: полном, инкрементном и дифференциальном.

Полное — full backup. В этом случае копируются все файлы, включая операционную систему, программы и настройки. Каждое полное копирование всегда будет иметь размер, равный исходным данным, независимо от того, были ли изменения в файле.

Преимущества: 

• Исходные данные сохраняются максимально точно и полно.
• Надежный метод — можно восстановить систему с нуля.

Недостатки: 

• Медленный метод, занимает много времени.
• Нужно много места в хранилище.

Разберем на примере небольшого документа 10 МБ. В первый день создали его полную резервную копию весом 10 МБ. Во второй день создали полную копию первой копии, в третий раз — полную копию второй копии. Требуется хранилище объемом 40 МБ: 10 МБ — исходный файл, 30 МБ — три его полные копии.

Инкрементное — incremental backup. При этом методе сохраняют только те данные, которые изменились с последнего резервного копирования. Новые файлы не замещают старые, а добавляются на носитель независимо. Спустя какое-то время вновь создается полная резервная копия источника данных.

Преимущества: 

• Требуется меньше времени и места в хранилище, чем при полном копировании, поскольку сохраняются только изменения.

Недостатки: 

• Если понадобится восстановить данные, то это займет много времени, так как сначала нужно восстановить последнюю полную копию, а затем последовательно все инкременты, сделанные после нее.
• Если какая-то копия повреждена, то не получится полностью восстановить информацию.

Разберем на примере того же документа 10 МБ. В первый день создали его полную резервную копию весом 10 МБ. Во второй день что-то изменили в документе, объем изменений — 1 МБ. При инкрементальном методе во второй день скопируют только эти изменения на 1 МБ. В третий день в документе изменили еще 5 МБ и создали резервную копию этих изменений — 5 МБ. Итого потребуется хранилище объемом 26 МБ: 10 МБ — исходный файл, 10 МБ — его полная копия, 6 МБ — изменения за два дня. Если вы не меняли документ, то понадобится только 20 МБ: для исходного файла и его полной копии.

Дифференциальное — differential backup. Метод соединяет в себе решения полного и инкрементального копирования. Изначально создают полную копию исходного файла. Затем сохраняют только изменения, но не с момента последнего бэкапа, как в инкрементальном методе, а с момента последнего полного копирования. То есть каждый раз создается копия всех данных, которые изменились.

Преимущества: 

• Нужно меньше времени и места, чем при полном копировании, но больше, чем при инкрементальном.

Недостатки: 

• Восстановление занимает больше времени, чем при инкрементальном.

Разберем на примере того же документа 10 МБ. В первый день создали его полную резервную копию весом 10 МБ. Во второй день в документе что-то изменили на 1 МБ и создали копию изменений на 1 МБ. В третий день в документе изменили еще 5 МБ и создали резервную копию всех изменений с последнего полного копирования — 1 и 5 МБ, то есть 6 МБ. Итого потребуется хранилище объемом 27 МБ: 10 МБ — исходный файл, 10 МБ — его полная копия, 7 МБ — изменения за два дня.

По времени создания бэкапа выделяют холодное и горячее копирование. То есть может быть полное горячее и полное холодное копирование, аналогично с инкрементальным и дифференциальным.

Горячее РК — hot backup. Данные копируются в реальном времени, при этом система продолжает работать и обслуживать пользователей. Этот тип резервирования используют в критичных для бизнеса системах, где нужны высокая доступность и минимальное время простоя.

Холодное РК — cold backup. Чтобы скопировать данные, нужно приостановить работу приложения или системы. Она будет недоступна для пользователей, пока создается бэкап.

Выбор подходящего метода резервного копирования

Сравнили методы РК по основным параметрам: необходимому объему хранилища, времени для создания резервной копии, нагрузке на сеть при сохранении исходных данных.

Полное РК максимально защищает данные, поскольку сохраняет их целиком. Это же облегчает восстановление при необходимости. Однако метод требует много пространства для хранения и времени на выполнение. Такой метод подойдет компаниям с небольшими объемами данных или информацией, которая редко меняется, например юридическим фирмам, архивам. Или бизнесу с неограниченными ресурсами хранилища. 

Инкрементное РК экономит место на диске и время создания бэкапа, так как сохраняет только изменения. Но процесс восстановления может быть более длительным и сложным, поскольку требуется восстановить каждый бэкап по очереди. Метод подойдет крупным компаниям с большим объемом данных, где каждый день обновляется только часть информации. Или малым и средним организациям, которым нужно обновлять данные каждый день, но при этом не хочется тратить много ресурсов на хранение. Например, банкам, IT-компаниям, интернет-магазинам.

Дифференциальное РК обеспечивает более быстрое восстановление по сравнению с инкрементным, поскольку достаточно последнего полного и дифференциального бэкапа. Однако оно требует большего места для хранения данных по сравнению с инкрементным. Метод подходит для организаций, где данные обновляются регулярно, но при этом восстановление должно быть быстрым и не зависеть от множества промежуточных копий.

Схемы ротации бэкапов

Это стратегии управления резервными копиями. Они отличаются эффективностью использования пространства хранилища, регулярностью обновления данных и рисками потери информации. Рассмотрим несколько популярных вариантов.

Одноразовое копирование. При такой схеме создают уникальный бэкап, который не заменяет предыдущие копии. Все файлы сохраняются в оригинальном виде и не изменяются до следующего копирования. Это не самый эффективный способ, так как каждый бэкап занимает много места. Но схема полезна, когда нужно сохранить точную копию данных.

• Преимущества: полная сохранность данных, возможность восстановления данных в любом виде.
• Недостатки: занимает много места на диске, так как все копии хранятся независимо друг от друга.

Простая ротация. В этом варианте используют несколько копий данных, которые сменяют друг друга, например одна копия на каждый день недели. Когда достигают максимального количества копий, создают новые бэкапы, которые заменяют старые.

• Преимущества: эффективное использование пространства, просто реализовать.
• Недостатки: нет полной истории изменений данных, а если ошибку сделали в старой копии, то она может сохраниться в последующих.

«Дед, отец и сын». Классическая стратегия, которая включает три уровня бэкапов: «сын» — ежедневные копии, «отец» — еженедельные, «дед» — ежемесячные. Сначала создают ежедневные бэкапы, которые постепенно переносятся на еженедельный и ежемесячный уровни. Когда копия достигла максимального возраста, ее заменяют новой.

• Преимущества: обеспечивает баланс между частотой бэкапов и использованием хранилища, позволяет восстановить данные за разные периоды времени.
• Недостатки: могут возникать проблемы с восстановлением точных данных, если не сохранили нужную копию.

«Ханойская башня». Более сложная схема, в которой используют несколько уровней бэкапов, и каждый новый бэкап вытесняет старые копии на предыдущий уровень. Например, сначала создают ежедневные бэкапы — это первый уровень. Когда они достигнут определенного числа, их перенесут на еженедельный, второй уровень. При этом новые бэкапы продолжат сохранять на ежедневном уровне. Когда количество недельных бэкапов превысит лимит, их перенесут на ежемесячный, третий уровень, и так далее.

• Преимущества: эффективно использует хранилище, позволяет создавать многослойную стратегию с хорошей историей.
• Недостатки: сложность управления копиями и возможные ошибки при восстановлении данных из разных уровней.

«10 наборов». В этом способе используют десять различных наборов резервных копий. В каждом наборе хранятся данные за разные дни. Например, каждый день в течение недели или месяца будет иметь свою уникальную копию, и каждый набор будет заменяться через определенное время.

• Преимущества: хорошая вариативность в хранении данных, высокая степень безопасности.
• Недостатки: для хранения наборов требуется много места.

Какая схема ротации бэкапов применяется при разных методах

Где хранить бэкапы

Хранилище данных — это цифровая система для сохранения и защиты информации в компьютерных сетях. Это может быть сетевое или облачное хранилище, физический жесткий диск. Рассмотрим несколько вариантов хранилищ для бэкапов и сравним их преимущества, недостатки и расходы.

Для надежного хранения данных используют правило «3-2-1».

3 — чтобы надежно сохранить файл, нужно иметь три копии: оригинал и как минимум два бэкапа.

2 — чтобы не потерять данные, копии нужно хранить на двух разных носителях, например на сервере и в облаке.

1 — как минимум одну копию следует хранить отдельно от остальных: в облаке или другой удаленной локации. Так удастся защитить данные от локальных опасностей: кражи и поломки системы, наводнения и пожара.

Локальные хранилища

К ним относятся внешние жесткие диски HDD, внутренние накопители SSD и сетевые хранилища NAS. Также могут применяться оптические диски — хоть они и не популярны, но их всё еще используют для локального хранения данных, например для архивации.

Преимущества (только в случае, если данные хранятся также в локальном хранилище): 

• Локальные хранилища обеспечивают быстрый доступ к данным и позволяют быстро создавать и восстанавливать резервные копии.
• Доступ к данным не зависит от интернета.

Но если исходные данные компания хранит в облаке, то работать с резервными копиями в локальном хранилище будет сложнее.

Недостатки: 

• На покупку, доставку и установку оборудования требуется время — от двух недель до полугода в зависимости от выбранного железа.
• Нужно следить за исправностью оборудования, регулярно проверять состояние носителей и заботиться об их безопасности.
• Ограниченный объем затрудняет хранение больших объемов данных.
• Если носители хранятся в одном месте, их легко потерять из-за локального происшествия: пожара, наводнения или других катастроф.
• Небезопасно — недоброжелателям проще попасть в офис компании, чем в ЦОД провайдера.

Цена собственного хранилища зависит от комплектующих и объема памяти. Есть два частых способа организовать выделенное оборудование для РК:

1. Собрать сервер с дисками, диски объединить в RAID-массив. Стоимость такого сервера с объемом от 20 ТБ обойдется в более чем 1 млн рублей.
2. Установить сетевое хранилище NAS в офис, организовать его дублированное питание и дополнить дисками в RAID-группе. Такой вариант дешевле, но всё равно довольно ощутим для бюджета компании.

Кроме того, собственное хранилище нужно обеспечить программным обеспечением для РК. Всё это требует от компании выделить большую сумму сразу, что не всегда возможно. А когда понадобится увеличить место для резервных копий, придется снова покупать оборудование. В облаке же достаточно просто увеличить квоту на хранение.

Облачные хранилища

Позволяют хранить информацию на удаленных серверах, доступных через интернет. Облачные решения подходят, когда нужно хранить большие объемы данных, но не хочется тратить миллионы рублей на собственные серверы.

Преимущества: 

• Меньше рисков потерять данные из-за локальных угроз.
• Можно начать пользоваться сразу и заливать данные постепенно. Облачные хранилища предлагают практически неограниченный объем для хранения данных, который можно увеличить при необходимости.
• Современные облачные сервисы автоматически выполняют РК данных, что упрощает процесс.
• Данные в безопасности, защищены шифрованием при передаче и при хранении.
• Помесячная оплата — не нужно вкладывать значительную сумму, чтобы организовать инфраструктуру для бэкапа. Стоимость зависит от фактического объема данных.

Недостатки:

• Процессы загрузки и восстановления данных зависят от качества интернет-соединения и могут занять время.

Например, в mClouds стоимость хранения данных — 3 рубля за 1 ГБ. Наша техподдержка возьмет на себя всю работу с бэкапами, включая восстановление данных. Или, в варианте BaaS, вы можете сами администрировать резервное копирование с помощью удобной панели управления, без участия техподдержки. Для этого необходимо установить агенты РК на серверы. Для расчета точной стоимости резервного копирования воспользуйтесь специальным калькулятором.

Гибридные решения: локальные и облачные хранилища

Это сочетание локальных и облачных решений, при котором можно хранить данные как на физических устройствах, так и в облаке.

Преимущества: 

• Лучшее от каждого решения: быстрый доступ к локальным бэкапам и надежность хранения в облаке.
• Облачное хранилище служит дополнительной защитой в случае потери или повреждения локальных копий данных.
• Можно настроить разные типы бэкапов для разных данных. К примеру, хранить важные данные в облаке, остальные — на локальных носителях.

Недостатки: 

• Сложнее управлять, так как нужно настроить и обслуживать два типа хранилищ.
• Гибридные решения включают расходы на оба типа хранения, поэтому могут быть дороже.

Стоимость зависит от объема данных для каждого вида носителя. Компании по-разному распределяют информацию в зависимости от требований безопасности, доступности и скорости восстановления данных.

Резервное копирование от mClouds

Вы можете использовать облачное хранилище mClouds для резервного копирования данных независимо от того, где расположена ваша инфраструктура: на физическом сервере у вас в компании, в облаке другого провайдера или в нашем облаке. Мы храним бэкапы в надежном ЦОД уровня Tier III, а перед загрузкой в облако данные можно зашифровать.

С облаком mClouds у вас есть возможность:

• Самостоятельно контролировать копии и управлять ими в удобном веб-портале.
• Создавать бэкапы любых размеров, от одного файла до целого сервера.

Оставляйте заявку на сайте, чтобы протестировать сервис бесплатно и определить необходимый объем.