Основы теневого копирования: обеспечение надежности данных
Основы теневого копирования: обеспечение надежности данных
Принципы теневого копирования томов - это сложная система взаимодействия различных компонентов, созданная для сохранения важной информации и обеспечения ее доступности в случае необходимости восстановления. Этот процесс требует согласованной работы нескольких ключевых элементов, координация которых обеспечивается специализированной утилитой - службой теневого копирования томов (VSS).
Сердцем этой системы является служба теневого копирования (ТК), встроенная в операционную систему Windows, которая ответственна за обмен данными между всеми участниками процесса. Запросы на создание, импорт и удаление копий генерируются инициатором, а средства записи подготавливают информацию для копирования. Поставщики, встроенные в программное обеспечение или аппаратную часть, занимаются формированием и обслуживанием копий.
Сервис VSS, разработанный Microsoft, обеспечивает доступ к технологии теневого копирования различным сервисам.
Процесс создания теневой копии следует определенному алгоритму:
- Инициатор отправляет запрос службе ТК, начиная процесс подготовки.
- Модули записи определяют компоненты для копирования и передают информацию службе ТК.
- Служба ТК уведомляет записывающие модули о начале процесса.
- Записывающие модули завершают транзакции и подготавливаются к копированию.
- Служба ТК временно приостанавливает запись данных на основной том для сохранения целостности информации.
- Поставщик получает уведомление о начале операции и формирует копию в течение 10 секунд.
- Запись данных на основной том возобновляется после завершения процесса копирования.
При прерывании процесса инициатор запроса должен повторить все шаги. После успешного завершения операции, служба ТК предоставляет информацию о расположении копий, доступных только для чтения.
Поставщик VSS имеет три варианта формирования теневой копии:
- Полное копирование, создающее независимую копию основного тома на конкретный момент времени.
- Копирование при записи, сохраняющее только изменения основного тома для последующего объединения.
- Перенаправление при записи, когда преобразования исходного тома направляются в другой том без копирования основного.
Последние два варианта могут потреблять больше ресурсов и оказывать существенное воздействие на производительность операционной системы при больших объемах изменений.
Поставщики теневого копирования являются неотъемлемой частью системы обеспечения надежности данных и разнообразны по своей природе. Они делятся на две основные категории: оборудование и программное обеспечение, каждая из которых вносит свой вклад в гарантию сохранности информации. Системные поставщики программного обеспечения, встроенные в операционную систему Windows, предоставляют базовые функции, тогда как поставщики оборудования выступают в роли посредника между службой теневого копирования и аппаратным уровнем, обеспечивая создание резервных копий данных на уровне устройств. Поставщики программного обеспечения работают на уровне приложений, обрабатывая запросы между файловой системой и диспетчером томов.
Несмотря на то, что системные поставщики предоставляют базовый набор функций, пользователи имеют возможность выбирать и устанавливать сторонние решения. Теневые копии обычно хранятся в томе NTFS, даже если используется другая файловая система. Кроме того, модули записи VSS включены в операционную систему Windows.
Теневые копии могут использоваться для восстановления как программных данных, так и информации об операционной системе. Они предоставляют возможность восстановления LUN и конкретных файлов, а также для проведения анализа данных.
Восстановление LUN, идентифицирующего физическое или виртуальное устройство хранения, может быть выполнено через повторную синхронизацию или замену. При повторной синхронизации чтение происходит с копии, а запись на основной диск, что обеспечивает быстрое восстановление. При замене LUN копия импортируется и преобразуется в том, где разрешены чтение и запись.
Оба эти метода имеют свои особенности и преимущества. Повторная синхронизация LUN позволяет восстанавливать данные несколько раз, в то время как замена LUN дает только один шанс на восстановление. Кроме того, резервные копии могут храниться в более экономичных местах и обеспечивать более простое восстановление в случае выхода из строя целевого LUN.
Восстановление индивидуальных файлов становится все более востребованным в настоящее время. Пользователи активно обращаются к использованию резервных копий для быстрого восстановления отредактированных или случайно удаленных файлов, которые хранятся в общих сетевых папках на сервере. Этот метод не только повышает производительность работы, но и снижает нагрузку на администратора, делая процесс управления данными более эффективным.
Интеллектуальный анализ информации становится неотъемлемой частью процесса управления данными. Анализ данных, полученных из переносимых теневых копий, которые доступны только для чтения, позволяет создавать разнообразные схемы, таблицы и другие инструменты для более глубокого и быстрого анализа информации, что помогает в принятии обоснованных решений на основе данных.
Перемещение теневых копий между серверами — это важный аспект управления данными в современных организациях. С помощью специализированных инструментов теневого копирования возможно создание переносимых копий основных томов на одном сервере и их дальнейшее перемещение между различными серверами по мере необходимости. Этот процесс занимает минимальное время, что обеспечивает быстрое реагирование на изменения в среде. Однако, важно учитывать совместимость операционных систем, чтобы избежать конфликтов при перемещении копий между серверами.
Инструменты службы теневого копирования томов предоставляют широкий набор возможностей для управления данными и обеспечения их безопасности. Независимо от того, используются ли DiskShadow для управления образами оборудования и программного обеспечения или Vssadmin для формирования, удаления и отображения информации о теневых копиях, эти инструменты играют ключевую роль в обеспечении целостности и доступности данных.