Резервирование данных средствами ОС Windows. Информационные технологии, интернет, веб программирование, IT, Hi-Tech, … Инкрементальное копирование

Резервное копирование данных - то, что должен регулярно выполнять каждый активный пользователь компьютера, который не хочет потерять всю свою информацию (или часть от нее) при неожиданном сбое. Часто в различных приложениях, предназначенных для резервного копирования информации, можно встретить три механизма, как создать копию: полностью, инкрементно или дифференциально. В рамках данной статьи рассмотрим, чем эти методы копирования отличаются друг от друга.

Оглавление:

Методы резервного копирования данных

Программ, которые разработаны для создания резервной копии информации, много, как в операционной системе Windows, там и в Mac OS. Все они выполняют примерно одинаковые действия - создают резервную копию операционной системы, полностью копируют диск, его некоторые разделы, папки или прочие данные, в зависимости от настроек, выбранных пользователем. После чего эти резервные копии можно использовать для восстановления информации.

Созданная резервная копия нуждается в постоянной актуализации. На базе примененных в программе условий создания бэкапа можно выполнить создание копии, при этом выбрав механизм резервного копирования:

Создание полной копии;
Генерация инкрементной копии;
Создание дифференциальной копии.

Данные действия имеются во многих приложений, например, в одной из самых популярных программ для резервного копирования данных, AOMEI Backupper. В рамках данной статьи примеры будут рассмотрены на ней, но найти подобные механизмы резервного копирования можно и в других программах.

Полное резервное копирование

При подобном методе резервного копирования снимки системы, которые генерируются в рамках одной задачи по бэкапу, способны работать независимо друг от друга. Повреждение одного из таких снимков никак не повлияет на работу других. То есть, при полном резервном копировании снимок системы содержит в себе всю резервируемую информацию.

Метод полного резервного копирования самый надежный, но и самый расточительный в плане ресурсов. Чтобы создать резервную копию операционной системы Windows и нескольких небольших приложений, потребуются десятки гигабайт. Соответственно, постоянно сохранять такие полноценные бэкапы и хранить их на жестком диске нерационально и расточительно с точки зрения свободного пространства на накопителе. Именно поэтому используются два других механизма, рассмотренных ниже.

Инкрементное резервное копирование

Инкрементное резервное копирование данных подразумевает, что пользователь при создании бэкапа единожды генерирует полноценную копию системы и всех файлов, а все создаваемые в будущем копии являются дочерними к главной и предыдущим, то есть, содержат в себе исключительно информацию о произошедших изменениях - удаленных, измененных и созданных файлах.

Таким образом, каждая последующая после первой инкрементная копия содержит в себе только информацию об изменениях. Выглядит это примерно так:

Вторая копия. Дочерняя - содержит в себе информацию об изменении данных со времен создания первой копии;
Третья копия. Дочерняя ко второй - содержит в себе информация об изменении данных со времен создания второй копии.

Плюс подобного метода резервного хранения данных, в сравнении с первым, меньший размер копий (каждая новая инкрементная копия весит десятки-сотни мегабайт, в зависимости от количества произошедших изменений). Минус - обращение каждой новой копии к предыдущей при восстановлении. То есть, если одна из копий повреждена, придется выполнять восстановление к последней рабочей копии в непрерывной цепи от первой. Кроме того, восстановление из инкрементной копии происходит дольше по времени, чем из других методов резервного копирования.

Дифференциальное резервное копирование

Дифференциальный метод копирования близок к инкрементному по смыслу, но между ними имеется ключевое различие. В рамках дифференциального копирования новые снимки являются дочерними к первому.

Это значит, что при первом резервном копировании дифференциальным методом создается полная копия системы, после чего все последующие снимки содержат в себе информацию о произошедших изменениях от первой копии. Выглядит это примерно следующим образом:

Первая копия. Основная - содержит в себе всю информацию;
Вторая копия. Дочерняя - содержит в себе сведения об изменении данных со времен создания первой копии;
Третья копия. Дочерняя - содержит в себе сведения об изменении данных со времен создания первой копии.

Как можно видеть, третья копия при дифференциальном методе резервного копирования не является дочерней ко второй. То есть, если с одним из дифференциальных снимков возникнут проблемы, можно будет восстановиться к любой другой рабочей дифференциальной копии. Это ключевое отличие дифференциального резервного копирования от инкрементного.

Размер каждого дифференциального снимка больше, чем размер инкрементного снимка, поскольку в нем нужно хранить информацию обо всех изменениях с момента создания первой полной копии. При этом каждый новый дифференциальный снимок будет весить больше предыдущего.

Какой метод резервного копирования лучше

Рассмотрев три метода резервного копирования, каждый пользователь может самостоятельно сделать вывод, какой из вариантов для него лучше. Кратко подведем итоги и приведем несколько сценариев:

Полное резервное копирование. Самый надежный способ. Подойдет тем пользователям, которые имеют возможность хранить большие по объему бэкапы;
Инкрементное резервное копирование. Лучший вариант для пользователей, которые делают бэкап на диске малого объема, например, на SSD-накопителе. Преимущество этого метода, в сравнении с дифференциальным резервным копированием, только в размере каждого нового снимка системы;
Дифференциальное резервное копирование. Лучший вариант для пользователей домашних компьютеров. При таком методе копирования озаботиться нужно только сохранностью первой копии.

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.

Параметр	Полная резервная копия	Дифференциальная резервная копия	Инкрементная резервная копия
Дисковое пространство	Максимальное		Минимальное
Время создания	Максимальное		Минимальное
Время восстановления	Минимальное		Максимальное

При добавочном («инкрементном») резервном копировании происходит копирование только тех файлов, которые были изменены с тех пор, как в последний раз выполнялось полное или добавочное резервное копирование. Последующее инкрементное резервное копирование добавляет только файлы, которые были изменены с момента предыдущего. В среднем, инкрементное резервное копирование занимает меньше времени, так как копируется меньшее количество файлов. Однако, процесс восстановления данных занимает больше времени, так как должны быть восстановлены данные последнего полного резервного копирования, плюс данные всех последующих инкрементных резервных копирований. При этом, в отличие от дифференциального копирования, изменившиеся или новые файлы не замещают старые, а добавляются на носитель независимо.

Клонирование

Клонирование позволяет скопировать целый раздел или носитель (устройство) со всеми файлами и директориями в другой раздел или на другой носитель. Если раздел является загрузочным, то клонированный раздел тоже будет загрузочным.

Резервное копирование в виде образа

Образ - точная копия всего раздела или носителя (устройства), хранящаяся в одном файле.

Резервное копирование в режиме реального времени

Резервное копирование в режиме реального времени позволяет создавать копии файлов, директорий и томов, не прерывая работу, без перезагрузки компьютера.

Схемы ротации.

Смена рабочего набора носителей в процессе копирования называется их ротацией. Для резервного копирования очень важным вопросом является выбор подходящей схемы ротации носителей (например, магнитных лент).

Одноразовое копирование простейшая схема, не предусматривающая ротации носителей. Все операции проводятся вручную. Перед копированием администратор задает время начала резервного копирования, перечисляет файловые системы или каталоги, которые нужно копировать. Эту информацию можно сохранить в базе данных, чтобы её можно было использовать снова. При одноразовом копировании чаще всего применяется полное копирование.

Простая ротация простая ротация подразумевает, что некий набор лент используется циклически. Например, цикл ротации может составлять неделю, тогда отдельный носитель выделяется для определенного рабочего дня недели. Недостаток данной схемы - она не очень подходит для ведения архива, поскольку количество носителей в архиве быстро увеличивается. Кроме того, инкрементальная/дифференциальная запись проводится на одни и те же носители, что ведет к их значительному износу и, как следствие, увеличивает вероятность отказа.

«Дед, отец, сын»Данная схема имеет иерархическую структуру и предполагает использование комплекта из трех наборов носителей. Раз в неделю делается полная копия дисков компьютера («отец» ), ежедневно же проводится инкрементальное (или дифференциальное) копирование («сын» ). Дополнительно раз в месяц проводится еще одно полное копирование («дед» ). Состав ежедневного и еженедельного набора постоянен. Таким образом, по сравнению с простой ротацией в архиве содержатся только ежемесячные копии плюс последние еженедельные и ежедневные копии. Недостаток данной схемы состоит в том, что в архив попадают только данные, имевшиеся на конец месяца, а также износ носителей.

«Ханойская башня»Схема призвана устранить некоторые из недостатков схемы простой ротации и ротации «Дед, отец, сын». Схема построена на применении нескольких наборов носителей. Каждый набор предназначен для недельного копирования, как в схеме простой ротации, но без изъятия полных копий. Иными словами, отдельный набор включает носитель с полной недельной копией и носители с ежедневными инкрементальными (дифференциальными) копиями. Специфическая проблема схемы «ханойская башня» - ее более высокая сложность, чем у других схем.

«10 наборов» Данная схема рассчитана на десять наборов носителей. Период из сорока недель делится на десять циклов. В течение цикла за каждым набором закреплен один день недели. По прошествии четырехнедельного цикла номер набора сдвигается на один день. Иными словами, если в первом цикле за понедельник отвечал набор номер 1, а за вторник - номер 2, то во втором цикле за понедельник отвечает набор номер 2, а за вторник - номер 3. Такая схема позволяет равномерно распределить нагрузку, а следовательно, и износ между всеми носителями.

Схемы «Ханойская башня» и «10 наборов» используются нечасто, так как многие системы резервного копирования их не поддерживают.

Хранение резервной копии

1. Лента стримера - запись резервных данных на магнитную ленту стримера;

2. «Облачный» бэкап» - запись резервных данных по «облачной» технологии через онлайн-службы специальных провайдеров;

3. DVD или CD - запись резервных данных на компактные диски;

4. HDD - запись резервных данных на жёсткий диск компьютера;

5. LAN - запись резервных данных на любую машину внутри локальной сети;

6. FTP - запись резервных данных на FTP-серверы;

7. USB - запись резервных данных на любое USB-совместимое устройство (такое, как флэш-карта или внешний жёсткий диск);

8. ZIP, JAZ, MO - резервное копирование на дискеты ZIP, JAZ, MO.

Введение

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

Сохраняет только данные, изменённые со времени предыдущего полного резервного копирования. Это экономит время и место для хранения резервных копий. Handy Backup поддерживает дифференциальное копирование любых данных.

Принцип дифференциального резервного копирования

При дифференциальном резервном копировании для начала однократно создаётся полная резервная копия входного набора данных. При каждом следующем копировании сохраняются только данные, изменившиеся по сравнению с полной копией.

Преимущества дифференциального копирования

Дифференциальная копия обычно занимает намного меньше места, чем полная. Так, если из 2000 файлов в наборе данных со времени полного копирования изменились только 10, то дифференциальное копирование сохранит новые версии только этих 10 файлов.

При дифференциальном копировании обработке подлежат не все данные из набора, достигается экономия рабочего времени и ресурсов компьютера. Вычисления, требуемые для определения изменений, занимают ничтожное время по сравнению с записью данных.

Снижение расходов и затрат при восстановлении данных

Дифференциальное резервное копирование позволяет восстанавливать данные быстрее, чем полное, за счёт меньшего объёма копируемой информации, и быстрее, чем инкрементальное копирование , так как отсутствует необходимость отслеживать все изменения в данных.

Handy Backup как программа дифференциального резервного копирования

В Handy Backup дифференциальное резервное копирование реализовано для любых типов данных. Особенно рекомендуется использовать эту технологию при регулярном копировании больших, часто изменяемых массивов данных, например, баз данных SQL.

Как применить дифференциальное копирование в Handy Backup?

Создайте новую задачу резервного копирования, выберите продвинутый режим, укажите источники данных и хранилище для резервных копий. На Шаге 4 выберите тип копирования – "Дифференциальное".

Совет: дифференциальное копирование показывает наибольшую эффективность в сочетании с выполнением задачи бэкапа по расписанию . Укажите на Шаге 6 расписание – Handy Backup будет выполнять автоматическое дифференциальное резервное копирование в заданное время.

Восстановление данных из дифференциальной копии

Для восстановления данных, полученных методом дифференциального резервного копирования, потребуются только два набора данных: последняя полная копия данных и последняя дифференциальная копия.

Для сравнения: при восстановлении данных из инкрементальной копии вам потребуются все инкрементальные копии данных за восстанавливаемый период времени.

Дополнительные возможности создания дифференциальной копии в Handy Backup

Смешанный тип бэкапа . При этом типе резервного копирования также создаётся полная копия, вслед за которой по расписанию делаются заданное число дифференциальных резервных копий. Затем весь цикл повторяется.
Временные метки . В Handy Backup вы можете выбрать режим, при котором каждая копия будет содержать в названии каталога дату и время выполнения копирования, что очень удобно при поиске и сортировке данных.
Хранение копий в исходном формате . Файлы, скопированные Handy Backup, по умолчанию сохраняются в исходном формат, что позволяет открывать и редактировать эти файлы в резервной копии, без их восстановления.
Дифференциальная копия баз . Мы всегда рекомендуем выбирать дифференциальное, а не инкрементальное копирование БД , особенно часто изменяемых, так как при этом достигается большая экономия места и времени.

Попробуйте прямо сейчас, скачав бесплатно пробную версию Handy Backup со всеми функциями и плагинами,
чтобы организовать дифференциальное резервное копирование любых ваших данных!