Контрольная работа по «Информатика»

Прикладное программное обеспечение

Эти данные меняются при установке, обновлении или удалении программ.

Данные приложений

Эти данные меняются так же часто, как запускаются связанные с ними приложения. В зависимости от определённого приложения и вашей организации, это может значить, что изменения происходят ежесекундно или один раз в конце налогового года.

Данные пользователей

Эти данные меняются в соответствии с характером работы ваших пользователей. В большинстве организаций это происходит постоянно.

Определив эти категории (и может быть какие-то ещё, имеющие для нас смысл), мы должны хорошо представить себе, какие резервные копии необходимо делать, чтобы защитить ваши данные. Мы должны иметь в виду, что большинство программ резервного копирования работает с данными на уровне каталога или файловой системы. Другими словами, структура каталогов нашей системы влияет на то, как будет выполняться резервное копирование. Это ещё раз подтверждает, что всегда следует тщательно выбирать оптимальную структуру каталогов в новой системе и группировать файлы и каталоги в соответствии с их предназначением.

Чтобы выполнять резервное копирование, прежде всего, нужно иметь подходящую программу. Эта программа должна не только уметь делать простые копии данных на резервные носители, но и хорошо подходить для сотрудников нашей организации и требований бизнеса. Оценивая программы для резервного копирования, следует обратить внимание на:

        Возможности выполнения резервного копирования по расписанию

        Управление размещением, циклами копий и использованием носителей

        Взаимодействие с операторами (и/или автоматическими устройствами смены носителей), когда требуется определённый носитель

        Возможности, облегчающие поиск носителя с определённой копией заданного файла.

Как мы можем заметить, настоящее решение для резервного копирования должно не только сбрасывать биты и байты на резервный носитель. Придя к этому, многие системные администраторы рассматривают одно из двух решений:

        Приобретение коммерческого решения

        Разработка своими силами системы резервного копирования с нуля (возможно, с применением одной или нескольких технологий с открытым кодом)

Каждый подход имеет свои положительные и отрицательные стороны. Учитывая сложность задачи, самостоятельно разработанное решение, скорее всего, в чём-то будет уступать коммерческому (например, в управлении носителями, или не будет иметь всеобъемлющей документации или технической поддержки). Однако для некоторых организаций это может быть не важно. Коммерческое решение, скорее всего, будет более функционально, но оно также может быть слишком универсальным и сложным для текущих нужд организации. И всё-таки, эта универсальность может позволить нам оставаться с одним решением, даже когда наша организация растёт. Как вы можем понять, чёткого подхода к выбору системы резервного копирования нет. Можно лишь порекомендовать, учесть при выборе следующие моменты:

        Заменить систему резервного копирования непросто, внедрив её однажды, мы будем использовать её продолжительное время. Хотя бы потому, что у нас будут архивные копии, которые мы должны иметь возможность прочитать. Замена системы резервного копирования означает, что мы должны либо где-то оставить первоначальную систему (чтобы обращаться к архивным копиям), либо преобразовать архивные копии в формат, совместимый с новой системой.

В зависимости от выбранной системы резервного копирования, преобразование архивных копий может быть довольно простым (хотя и длительным) и заключаться в обработке копий уже существующей программой, или очень трудоёмким и потребовать изучения форматов копий и написания специальной программы.

        Эта система должна быть абсолютно надежной — она должна в точности копировать всё, что должна, и тогда, когда должна.

        И когда придёт время восстанавливать данные, будь то один файл или вся файловая система, система восстановления также должна быть надёжна на 100%.

Если спросить человека, плохо знакомых с компьютерными резервными копиями, о том, что это такое, скорее всего он ответит, что это просто точная копия всех данных компьютера. Другими словами, если одна резервная копия была сделана во вторник вечером, и в среду на компьютере ничего не изменилось, копия, сделанная в среду вечером, будет в точности совпадать с первой копией. Хотя резервное копирование и можно настроить, таким образом, скорее всего мы захотим сделать по-другому. Чтобы понять это лучше, мы должны сначала разобраться с разными типами резервного копирования. А именно:

        Полными копиями

        Добавочные копии

        Разностные копии

Резервное копирование, о котором шла речь в начале, называется полным. Полная копия — это копия, при которой на резервный носитель сохраняется каждый файл. Как было сказано ранее, если копируемые данные никогда не меняются, все создаваемые полные копии будут одинаковыми. Это объясняется тем фактом, что при создании полной копии не проверяется, был ли файл изменён со времени последнего копирования, и таким образом, на носитель записывается все файлы, вне зависимости от того, были они изменены или нет. Вот почему полные копии не делаются постоянно — все файлы уже записаны на резервный носитель. При полном копировании, даже если ничего не меняется, используется большой объём резервного носителя. Ежедневное копирование 100 гигабайт данных, когда возможно, изменяются только 10 мегабайт, противоречит здравому смыслу, вот почему были придуманы добавочные копии.

При создании добавочных копий, в отличие от полных, сначала проверяется время изменения файла и сравнивается со временем последнего копирования. Если время изменения более раннее, значит, файл не был изменён после последнего копирования и в этот раз его можно пропустить. С другой стороны, если дата изменения файла более поздняя, чем дата последнего копирования, значит, файл был изменён и его следует включить в резервную копию. Добавочные копии используются в сочетании с регулярными полными копиями (например, полные копии делаются еженедельно, а добавочные — ежедневно). Основное преимущество добавочных копий состоит в том, что они выполняются гораздо быстрее, чем полные. А основной их недостаток состоит в том, что для восстановления нужного файла может потребоваться просматривать несколько добавочных копий, пока он не будет найден. При восстановлении всей файловой системы необходимо восстановить последнюю полную копию и все последующие добавочные копии.

С целью исключить необходимость восстановления всех копий по очереди был разработан немного другой подход, который называется разностным. Разностные копии похожи на добавочные тем, что они включают только изменённые файлы. Однако разностные копии являются накопительными — другими словами, при разностном копировании файл, изменённый однажды, будет включаться во все последующие разностные копии (имеется в виду до следующей, полной копии). Это значит, что каждая разностная копия содержит все файлы, изменённые со времени последней полной копии, что позволяет выполнить полное восстановление, восстановив только последнюю полную и последнюю разностную копию. Стратегия резервного копирования с разностными копиями обычно похожа на стратегию с добавочными копиями: за одним периодическим полным копированием следует несколько более частых разностных. Эффект такого использования разностных копий заключается в том, что со временем разностные копии обычно немного вырастут (если в интервале времени между полными копиями меняются разные файлы). Таким образом, разностные копии находятся где-то между добавочными и полными с точки зрения использования резервных носителей и скорости копирования, а также быстроты восстановления одного файла и всей файловой системы (так как приходится просматривать/восстанавливать меньше копий). Учитывая все эти характеристики, разностные копии заслуживают внимательного изучения.

Выше мы очень аккуратно использовали термин «резервный носитель». И этому есть объяснение. Многие опытные системные администраторы обычно подразумевают под резервным копированием запись и чтение лент, но сегодня существуют и другие варианты.

Далее речь пойдет о видах устройств резервного копирования: стримерах, оптических, магнитооптических накопителях и других.

Стримером называется устройство, подключаемое к компьютеру, для записи и воспроизведения цифровой информации на кассету с магнитной пленкой. Основное назначение - резервное копирование. Когда-то стримеры были единственными устройствами со съёмными носителями, пригодными для выполнения резервного копирования. Однако это положение изменилось. Далее мы рассмотрим наиболее популярные резервные носители и оценим их преимущества и недостатки.

Лента была первым, широко используемым съёмным носителем для хранения данных. Её преимуществами является невысокая стоимость самого носителя и достаточно большой объём. Однако лента имеет и ряд недостатков — она может порваться, а доступ к данным на ленте по определению последователен. Это означает, что необходимо внимательно следить за использованием лент (и прекращать использование лент, отработавших своё), и что поиск нужного файла на ленте может быть длительным занятием. С другой стороны, лента — один из наиболее недорогих носителей для хранения данных, а её надёжность проверена временем. Это значит, что для создания ленточной библиотеки приличного объёма, нам не придётся потратить большую часть своего бюджета, и мы сможем полагаться на неё и сегодня, и в будущем.

В прошлом диски никогда не использовались в качестве резервного носителя. Однако цена хранения на дисках упала до той отметки, когда в некоторых случаях хранение резервных копий на дисках имеет смысл. Главной причиной для использования дисков в качестве резервных носителей может быть скорость. Это самые быстрые носители данных из существующих. Скорость может быть важна, если в нашем центре данных для резервного копирования отводится небольшое окно, а объём копируемых данных велик. Но дисковое хранилище — не идеальный резервный носитель по ряду причин:

        Диски обычно не являются съёмными. Один их главных факторов эффективной стратегии резервного копирования заключается в хранении резервных копий вне нашего центра данных, в каком-то удалённом хранилище. Резервная копия рабочей базы данных, хранящаяся на диске в полуметре от самой базы данных — это не резервная, а просто копия. И такие копии будут не очень полезны, если наш центр данных и всё, что в нём находится (включая наши копии), будет повреждён или разрушен при неблагоприятном стечении обстоятельств.

        Диски стоят дорого (по крайней мере, по сравнению с другими резервными носителями). Бывают ситуации, когда деньги на самом деле не играют роли, но в любых других обстоятельствах тратить деньги на диски для хранения резервных копий — значить хранить меньше копий, если общая стоимость хранения копий должна быть низкой. Чем меньше копий, тем меньше избыточность, которая может быть полезна, если какая-то копия по какой-либо причине не прочитается.

        Диски очень уязвимы к внешним воздействиям. И даже если мы потратим дополнительные деньги на съёмные жёсткие диски, их уязвимость может быть проблемой. Если мы уроним жёсткий диск, мы потеряем свою резервную копию. Можно приобрести специальные корпуса, которые могут сократить (но не полностью исключить) эту угрозу, но это ещё больше увеличит стоимость и без того дорогостоящего решения.

        Диски — это не архивный носитель. И даже если предположить, что мы смогли преодолеть все остальные проблемы, связанные с резервным копированием на диски, нам следует учесть следующее. Многие организации по юридическим требованиям должны хранить данные в течение определённых периодов времени. Шансов прочитать данные с 20-летней ленты намного больше, чем с 20-летнего диска. Например, возникает вопрос, будет ли у нас необходимое оборудование, чтобы подключить старый диск к компьютеру? Ещё один момент, который следует учесть — диск намного сложнее картриджа диска. И когда мотор 20-летней давности должен будет раскрутить 20-летние дисковые пластины и над ними должны будут «парить» 20-летние головки чтения/записи, какова вероятность, что всё это будет исправно работать, пролежав без движения 20 лет? Некоторые центры данных делают резервные копии на диски, а после завершения копирования эти копии записывают на ленту с целью архивации. Это позволяет максимально быстро завершить копирование в отведённом для него окне. Запись резервных копий на ленту может выполняться позже, в любое другое время дня, главное, чтобы запись на ленту закончилась к моменту, когда будет готова следующая копия.

Но, несмотря на всё вышесказанное, тем не менее, бывают ситуации, когда копирование на диске может иметь смысл. Далее мы узнаем, как такие диски можно сочетать с сетевыми технологиями для реализации вполне жизнеспособного (разве что дорогого) решения резервного копирования.

Сеть сама по себе не может являться резервным носителем. Но в сочетании с технологиями хранения, она может сослужить хорошую службу. Например, если взять высокоскоростное сетевое подключение к удалённому центру данных с дисковыми хранилищами большого объёма, то упомянутые ранее недостатки копирования на диски перестают быть недостатками. Когда мы делаем копию по сети, диски уже находятся далеко, поэтому необходимость куда-то перевозить очень уязвимые диски отпадает. Если скорость сети достаточна, мы также сохраняем выигрыш в скорости, который мы можем получить, выполняя резервное копирование на диски. Однако этот подход всё же никак не решает вопрос архивного хранения (хотя здесь также можно использовать ранее упомянутый подход «сброса на ленту готовой резервной копии»). Кроме того, затраты на организацию удалённого центра данных с высокоскоростным подключением к основному центру данных делает это решение крайне дорогостоящим. Но организации, нуждающиеся в возможностях, которые может предоставить такое решение, платят эту цену без проблем.

Когда резервные копии сделаны, что должно произойти дальше? Очевидный ответ на этот вопрос — эти копии должны быть сохранены. Однако, совсем не так очевидно, что именно следует хранить — и где. Чтобы ответить на эти вопросы, мы должны сначала учесть обстоятельства, при которых будут использоваться резервные копии. Можно выделить три основные ситуации:

1.      Восстановление отдельных файлов по запросу пользователей

2.      Глобальное восстановление при чрезвычайной ситуации

3.      Архивное хранилище, скорее всего никогда не потребуется

К сожалению, между первой и второй ситуацией существуют несовместимые противоречия. Когда пользователь удаляет файл случайно, он хочет возвратить его немедленно. Следовательно, резервный носитель должен быть не дальше нескольких метров от компьютера, на котором должны быть восстановлены данные. В случае чрезвычайных ситуаций необходимо будет выполнить полное восстановление одного или нескольких компьютеров в нашем центре данных, а если произошедшая катастрофа будет иметь физический характер, она разрушит не только наши компьютеры, но и все резервные копии, хранящиеся рядом. Мы окажемся в ужасном положении. Вопрос архивного хранилища менее спорный — вероятность того, что мы воспользуемся им, довольно мала, поэтому если резервный носитель хранится далеко от центра данных, это не должно быть проблемой. Для решения этих разных задач могут быть выбраны различные подходы, в зависимости от потребностей организации. Первый возможный подход заключается в хранении копий за несколько дней у себя на месте, а затем переносить эти копии в более безопасное удалённое хранилище, когда будут созданы новые ежедневные копии.