Схема ротации резервных копий

Схема ротации резервных копий — это система резервного копирования данных на компьютерные носители (например, ленты ), которая за счет повторного использования минимизирует количество используемых носителей. Схема определяет, как и когда каждый фрагмент съемного носителя используется для задания резервного копирования и как долго он хранится после хранения на нем данных резервной копии. Со временем были разработаны различные методы, позволяющие сбалансировать потребности в хранении и восстановлении данных со стоимостью дополнительных носителей данных. Такая схема может быть довольно сложной, если она учитывает инкрементное резервное копирование, несколько периодов хранения и внешнее хранилище.

Схемы

Первым пришел, первым вышел

Схема резервного копирования «первым пришел — первым вышел » (FIFO) сохраняет новые или измененные файлы на «самом старом» носителе в наборе, то есть на носителе, который содержит самые старые и, следовательно, наименее полезные данные, для которых ранее были созданы резервные копии. ^[1] При выполнении ежедневного резервного копирования на набор из 14 носителей глубина резервного копирования составит 14 дней. Каждый день при выполнении резервного копирования будет вставлен самый старый носитель. Это самая простая схема ротации, которая обычно приходит на ум в первую очередь.

Преимущество этой схемы заключается в том, что она сохраняет максимально длинный хвост ежедневных резервных копий. Его можно использовать, когда архивированные данные неважны (или хранятся отдельно от данных краткосрочного резервного копирования), а данные до периода ротации не имеют значения.

Однако эта схема страдает от возможности потери данных: предположим, в данные внесена ошибка, но проблема не выявляется до тех пор, пока не будет выполнено несколько поколений резервных копий и изменений. Таким образом, при обнаружении ошибки все файлы резервных копий содержат ее. Тогда было бы полезно иметь хотя бы одну более старую версию данных, поскольку в ней не было бы ошибки.

Дед-отец-сын

Резервное копирование «дедушка-отец-сын» (GFS) — это распространенная схема ротации носителей резервных копий. ^[1] в котором имеется три или более циклов резервного копирования, например ежедневный, еженедельный и ежемесячный. Ежедневные резервные копии чередуются каждые 3 месяца с использованием системы FIFO, как указано выше. Еженедельные резервные копии аналогично чередуются раз в два года, а ежемесячные — ежегодно. Кроме того, отдельно можно сохранять квартальные, полугодовые и/или годовые резервные копии. Часто некоторые из этих резервных копий удаляются с сайта в целях безопасного хранения и аварийного восстановления.

Ханойская башня

Метод вращения Ханойской башни более сложен. Он основан на математике головоломки Ханойской башни и использует рекурсивный метод для оптимизации цикла резервного копирования. Каждая лента соответствует диску в головоломке, а каждое перемещение диска к другому прищепку соответствует резервной копии этой ленты. Таким образом, первая лента используется через день (1, 3, 5, 7, 9, ...), вторая лента используется каждый четвертый день (2, 6, 10, ...), третья лента используется. каждый восьмой день (4, 12, 20, ...). ^[2]

Набор из n лент (или других носителей) позволит выполнять резервное копирование на 2 ^{п -1} дней до того, как последний комплект будет переработан. Итак, 3 ленты дадут резервные копии на 4 дня, а на 4-й день Набор C будет перезаписан; 4 ленты дадут 8 дней, а Набор D перезаписывается на 9-й день; 5 лент дадут 16 дней и т.д. Файлы можно восстановить с 1, 2, 4, 8, 16, ..., 2. ^{п -1} дней назад. ^[3]

В следующих таблицах показано, какие тейпы в какие дни различных циклов используются. Недостатком метода является то, что половина резервных копий перезаписывается всего за два дня.

Расписание на три ленты в Ханое

	День цикла
	01	02	03	04	05	06	07	08
Набор	А		А		А		А
		Б				Б
				С				С

Расписание из четырех кассет в Ханое

	День цикла
	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12	13	14	15	16
Набор	А		А		А		А		А		А		А		А
		Б				Б				Б				Б
				С								С
								Д								Д

Расписание из пяти кассет в Ханое

	День цикла
	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32
Набор	А		А		А		А		А		А		А		А		А		А		А		А		А		А		А		А
		Б				Б				Б				Б				Б				Б				Б				Б
				С								С								С								С
								Д																Д
																И																И

Расширения и пример

Возможны многие варианты, и эту концепцию легко распространить на каталоги на дисках, содержащие резервные копии. Вот несколько вариантов:

Сохраните базовую резервную копию с нулевым значением.
Сохраните необходимое количество последних резервных копий.
Сохраните более одного номера каждого набора для большего охвата.

Покрытие автоматически становится более редким по мере продвижения в прошлое, что примерно соответствует вероятности необходимости восстановления из прошлых резервных копий.

Ханойская башня имеет огромное преимущество, поскольку освобождает разработчиков от необходимости управлять ежечасными, ежедневными, еженедельными, ежемесячными, ежеквартальными или годовыми стратегиями управления.

Обычно номер набора резервных копий используется при seq = 2. ^{установить −1} + j × 2 ^набор, j = 0, 1, 2, 3, 4, ..., где seq — последовательность или серийный номер резервной копии (также номер хода Ханойской башни).

Вот пример, показывающий покрытие, включая набор 0, сохранение как минимум последних 4 дней и переработку:

драгоценный.20140515.seq.0 набор 0
драгоценный.20150205.seq.256 набор 9
драгоценный.20151026.seq.512 набор 10
драгоценный.20160311.seq.640 набор 8
драгоценный.20160516.seq.704 набор 7
драгоценный.20160601.seq.720 набор 5
драгоценный.20160609.seq.728 набор 4
драгоценный.20160617.seq.736 набор 6
драгоценный.20160618.seq.737.recycle set 1
драгоценный.20160619.seq.738 набор 2
драгоценный.20160620.seq.739 набор 1
драгоценный.20160621.seq.740 набор 3
драгоценный.20160622.seq.741 комплект 1

Взвешенное случайное распределение

Альтернативный вариант распределения поколений по всем моментам времени заключается в удалении (или перезаписи) прошлых поколений (за исключением самого старого и самого последнего n поколений), когда это необходимо, взвешенно-случайным образом. Для каждого удаления вес, присвоенный каждому удаляемому поколению, соответствует вероятности его удаления.

Один приемлемый вес — это постоянный показатель степени (возможно, квадрат ) мультипликативной обратной длительности (возможно, выраженной в количестве дней) между датами поколения и предшествующего ему поколения. Использование большего показателя степени приводит к более равномерному распределению поколений, тогда как меньший показатель степени приводит к распределению с более поздними и меньшим количеством старых поколений. Этот метод вероятностно гарантирует, что прошлые поколения всегда распределяются по всем моментам времени по желанию.

Взвешенный случайный метод имеет преимущество перед более систематическим подходом только тогда, когда резервные копии нерегулярны или пропускаются.

Метод дополнительных медиа

Этот метод имеет множество вариаций и названий. Набор пронумерованных носителей используется до конца цикла. Затем цикл повторяется с использованием носителей с тем же номером, что и предыдущий цикл, но с увеличением на единицу. Лента с наименьшим номером из предыдущего цикла удаляется и хранится навсегда. Таким образом, у вас есть доступ к каждой резервной копии в течение одного цикла и к одной резервной копии за цикл до этого. Преимущество этого метода заключается в обеспечении равномерного износа носителя, но он требует предварительного расчета графика.

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Кисселл, Джо (февраль 2007 г.). Возьмите под свой контроль резервные копии Mac OS X (PDF) (изд. версии 2.0). Итака, Нью-Йорк: Электронное издательство TidBITS. стр. 18–20 (Архив), 24 (клиент-сервер), 82–83 (файл архива), 112–114 (схема ротации резервных копий на внешнем хранилище), 126–141 (старая терминология Retrospect и графический интерфейс — все еще используются). в варианте для Windows), 165 (клиент-сервер), 128 (подтом — позже переименован в «Избранную папку» в варианте для Macintosh). ISBN 0-9759503-0-4 . Архивировано из оригинала (PDF) 15 октября 2018 г.
^ Ремонт компьютеров в Сан-Франциско (13 января 2008 г.). «Методы резервного копирования» . Проверено 21 февраля 2008 г.
^ Alvechurch Data Ltd (27 ноября 2007 г.). «Шаблон Ханойской башни для резервного копирования» . Проверено 12 марта 2008 г.

[KissellTakeControl2.0-1] Jump up to: ^а ^б Кисселл, Джо (февраль 2007 г.). Возьмите под свой контроль резервные копии Mac OS X (PDF) (изд. версии 2.0). Итака, Нью-Йорк: Электронное издательство TidBITS. стр. 18–20 (Архив), 24 (клиент-сервер), 82–83 (файл архива), 112–114 (схема ротации резервных копий на внешнем хранилище), 126–141 (старая терминология Retrospect и графический интерфейс — все еще используются). в варианте для Windows), 165 (клиент-сервер), 128 (подтом — позже переименован в «Избранную папку» в варианте для Macintosh). ISBN 0-9759503-0-4 . Архивировано из оригинала (PDF) 15 октября 2018 г.

[2] Ремонт компьютеров в Сан-Франциско (13 января 2008 г.). «Методы резервного копирования» . Проверено 21 февраля 2008 г.

[3] Alvechurch Data Ltd (27 ноября 2007 г.). «Шаблон Ханойской башни для резервного копирования» . Проверено 12 марта 2008 г.

[1]

[2]

[3]