Резервування даних засобами Windows. Інформаційні технології, інтернет, веб-програмування, IT, Hi-Tech, … Інкрементальне копіювання

Резервне копіювання даних - те, що повинен регулярно виконувати кожен активний користувач комп'ютера, який не хоче втратити всю свою інформацію (або частину від неї) у разі несподіваного збою. Часто в різних додатках, призначених для резервного копіювання інформації, можна зустріти три механізми, як створити копію: повністю, інкрементно чи диференціально. У рамках цієї статті розглянемо, чим ці способи копіювання відрізняються один від одного.

Зміст:

Методи резервного копіювання даних

Програм, розроблених для створення резервної копіїбагато інформації, як в операційній системі Windows, так і в Mac OS. Усі вони виконують приблизно однакові дії – створюють резервну копію операційної системи, повністю копіюють диск, деякі розділи, папки або інші дані, залежно від налаштувань, вибраних користувачем. Після цього ці резервні копії можна використовувати для відновлення інформації.

Створена резервна копія потребує постійної актуалізації. На базі застосованих у програмі умов створення бекапу можна виконати створення копії, вибравши при цьому механізм резервного копіювання:

створення повної копії;
генерація інкрементної копії;
Створення диференційної копії.

Дані дії є в багатьох додатків, наприклад, в одній із самих популярних програмдля резервного копіювання даних AOMEI Backupper. У рамках цієї статті приклади будуть розглянуті на ній, але знайти подібні механізми резервного копіювання можна і в інших програмах.

Повне резервне копіювання

При такому методі резервного копіювання знімки системи, що генеруються в рамках одного завдання з бекапу, здатні працювати незалежно один від одного. Пошкодження одного з таких знімків не вплине на роботу інших. Тобто, при повному резервному копіюванні знімок системи містить всю резервовану інформацію.

Метод повного резервного копіювання найнадійніший, але й марнотратний у плані ресурсів. Щоб створити резервну копію операційної системи Windowsі кількох невеликих додатків, знадобляться десятки гігабайт. Відповідно постійно зберігати такі повноцінні бекапи і зберігати їх на жорсткому диску нераціонально і марнотратно з точки зору вільного простору на накопичувачі. Саме тому використовуються два інші механізми, розглянуті нижче.

Інкрементне резервне копіювання

Інкрементне резервне копіюванняданих передбачає, що користувач при створенні бекапу одного разу генерує повноцінну копію системи та всіх файлів, а всі створювані в майбутньому копії є дочірніми до головної та попередньої, тобто містять у собі виключно інформацію про зміни, що відбулися - віддалені, змінені і створені файли.

Таким чином, кожна наступна після першої інкрементна копія містить лише інформацію про зміни. Виглядає це приблизно так:

Друга копія Дочірня - містить у собі інформацію про зміну даних із часів створення першої копії;
Третя копія Дочірня до другої - містить у собі інформація про зміну даних із часів створення другої копії.

Плюс подібного методу резервного зберігання даних, у порівнянні з першим, менший розмір копій (кожна нова інкрементна копія важить десятки-сотні мегабайт, залежно від кількості змін, що відбулися). Мінус - звернення кожної нової копії до попередньої відновлення. Тобто якщо одна з копій пошкоджена, доведеться виконувати відновлення до останньої робочої копії в безперервному ланцюзі від першої. Крім того, відновлення з інкрементної копії відбувається довше за часом, ніж з інших методів резервного копіювання.

Диференційне резервне копіювання

Диференціальний метод копіювання близький до інкрементного за змістом, але між ними є ключова відмінність. У рамках диференціального копіювання нові знімки є дочірніми до першого.

Це означає, що з першому резервному копіюванні диференціальним методом створюється повна копіясистеми, після чого всі наступні знімки містять у собі інформацію про зміни від першої копії. Виглядає це приблизно так:

Перша копія Основна - містить у собі всю інформацію;
Друга копія Дочірня - містить у собі відомості про зміну даних із часів створення першої копії;
Третя копія Дочірня - містить відомості про зміну даних з часів створення першої копії.

Як можна бачити, третя копія при диференціальному методі резервного копіювання не є дочірньою до другої. Тобто, якщо з одним із диференціальних знімків виникнуть проблеми, можна буде відновитися до будь-якої іншої робочої диференціальної копії. Це є ключова відмінність диференціального резервного копіювання від інкрементного.

Розмір кожного диференціального знімка більший за розмір інкрементного знімка, оскільки в ньому потрібно зберігати інформацію про всі зміни з моменту створення першої повної копії. При цьому кожен новий диференціальний знімок важитиме більше за попередній.

Який метод резервного копіювання краще

Розглянувши три методи резервного копіювання, кожен користувач може самостійно зробити висновок, який варіант для нього кращий. Коротко підіб'ємо підсумки і наведемо кілька сценаріїв:

Повне резервне копіювання. Самий надійний спосіб. Підійде тим користувачам, які мають можливість зберігати великі за обсягом бекапи;
Інкрементне резервне копіювання. Найкращий варіант для користувачів, які роблять бекап на диску малого об'єму, наприклад, на SSD-накопичувачі. Перевага цього методу, у порівнянні з диференціальним резервним копіюванням, лише у розмірі кожного нового знімка системи;
Диференційне резервне копіювання. Найкращий варіант для користувачів домашніх комп'ютерів. При такому способі копіювання потурбуватися необхідно тільки збереженням першої копії.

Повні, інкрементні та диференціальні резервні копії

Acronis Backup & Recovery 11 надає можливість використання популярних схем резервного копіювання, таких як "дід-батько-син" та "Ханойська вежа", а також створення власних схем резервного копіювання. Усі схеми резервного копіювання будуються з урахуванням методів повного, інкрементного і диференціального резервного копіювання. Термін «схема» насправді означає алгоритм застосування цих методів у поєднанні з алгоритмом очищення архіву.

Порівняння методів резервного копіювання між собою немає сенсу, оскільки у схемі вони працюють у сукупності. Кожен метод повинен виконувати власну роль відповідно до своїх переваг. Грамотна схема резервного копіювання дозволяє використовувати переваги всіх методів, зменшуючи вплив їх недоліків. Наприклад, щотижневе створення диференціальних резервних копій полегшує очищення архіву, оскільки їх легко видаляти разом з набором щоденних інкрементних резервних копій, що від них зберігаються, протягом тижня.

Резервне копіювання за допомогою методів повного, інкрементного чи диференціального резервного копіювання створює резервну копію відповідного типу.

Повна резервна копія

У повній резервній копії зберігаються всі дані, вибрані для резервного копіювання. Повна резервна копія лежить в основі будь-якого архіву та формує базу для інкрементних та диференціальних резервних копій. Архів може містити кілька повних резервних копій або складатися лише з них. Повна резервна копія є самодостатньою: щоб відновити дані, доступ до будь-якої іншої резервної копії не потрібен.

Широко відомо, що повна резервна копія - найповільніша для створення та найшвидша для відновлення. За допомогою технологій Acronis відновленняз інкрементної резервної копії може виконуватися так само швидко, як із повної.

Повне резервне копіювання найбільше корисно в наступному випадку:

потрібно відновити систему до вихідного стану,
вихідний станзмінюється рідко, тому не потрібно регулярного резервного копіювання.

Приклади: інтернет-кафе, школа або університетська лабораторія, в яких адміністратор часто скасовує зміни, зроблені студентами або гостями, але оновлює базову резервну копію рідко (тільки після встановлення оновлень програмного забезпечення). Час створення резервної копії в цьому випадку не вирішальний, а час відновлення буде мінімальним, якщо відновлювати систему з повної резервної копії. Щоб забезпечити додаткову надійність, адміністратор може мати кілька повних резервних копій.

Інкрементна резервна копія

В інкрементній резервній копії зберігаються зміни даних щодо до останнього резервного копіювання. Щоб відновити дані з інкрементної резервної копії, необхідний доступ до інших резервних копій того ж архіву.

Інкрементне резервне копіювання найбільше корисно в наступному випадку:

потрібно відновити один із кількох збережених станів,

Широко відомо, що інкрементні резервні копії менш надійні, ніж повні, оскільки якщо пошкоджена одна копія в «ланцюжку», наступні копії вже не можна використовувати. Проте збереження кількох повних резервних копій не є оптимальним варіантом, якщо потрібно мати кілька попередніх версій даних, тому що надійність занадто великого архіву ще сумнівніша.

Приклад: резервне копіювання журналу транзакцій бази даних.

Диференційна резервна копія

У диференціальній резервній копії зберігаються зміни даних стосовно останньому повному резервному копіюванню. Щоб відновити дані з диференціальної резервної копії, потрібний доступ до повної резервної копії. Диференційне резервне копіювання найкорисніше в наступному випадку:

необхідно зберегти лише останній стан даних,
зміни даних щодо невеликі порівняно із загальним розміром даних.

Зазвичай вважається, що «диференціальні резервні копії довше створюються та швидше відновлюються, а інкрементні швидше створюються та повільніше відновлюються». Насправді не існує фізичної різниціміж інкрементною резервною копією, що додається до повної, та диференціальної копією, що додається до тієї ж повної резервної копії, на той самий момент часу. Згадана вище різниця передбачає, що диференційна резервна копія створена після (або замість) створення кількох інкрементних копій.

Інкрементна або диференційна резервна копія, створена після дефрагментації диска, може мати значно більший обсяг, ніж зазвичай, тому що в процесі дефрагментації змінюється розташування файлів на диску і резервна копія відображає ці зміни. Після дефрагментації диска рекомендується створювати повну резервну копію.

У наступній таблиці вказані загальновизнані переваги та недоліки кожного типу резервного копіювання. Насправді ці параметри залежать від багатьох факторів, таких як обсяг, швидкість і характер зміни даних, їх природа, фізичні характеристики пристроїв, встановлені параметри резервного копіювання та відновлення. Найкращим учителем у виборі оптимальної схеми резервного копіювання є досвід.

Параметр	Повна резервна копія	Диференційна резервна копія	Інкрементна резервна копія
Дисковий простір	максимальне		Мінімальне
Час створення	максимальне		Мінімальне
Час відновлення	Мінімальне		максимальне

При додатковому («інкрементному») резервному копіюванні відбувається копіювання лише тих файлів, які були змінені з того часу, як востаннє виконувалося повне або додаткове резервне копіювання. Наступне інкрементне резервне копіювання додає лише файли, які були змінені з попереднього. В середньому, інкрементне резервне копіювання займає менше часу, оскільки копіюється менше файлів. Проте, процес відновлення даних займає більше часу, оскільки мають бути відновлені дані останнього повного резервного копіювання плюс дані всіх подальших інкрементних резервних копій. При цьому, на відміну від диференціального копіювання, нові або нові файли, що змінилися, не замінюють старі, а додаються на носій незалежно.

Клонування

Клонування дозволяє скопіювати цілий розділ або носій (пристрій) з усіма файлами та директоріями в інший розділ або інший носій. Якщо розділ є завантажувальним, то клонований розділ також буде завантажувальним.

Резервне копіювання у вигляді образу

Образ – точна копія всього розділу або носія (пристрою), що зберігається в одному файлі.

Резервне копіювання в режимі реального часу

Резервне копіювання в режимі реального часу дозволяє створювати копії файлів, директорій та томів, не перериваючи роботу, без перезавантаження комп'ютера.

Схеми ротації.

Зміна робочого набору носіїв у процесі копіювання називається їхньою ротацією. Для резервного копіювання дуже важливим питанням є вибір схеми ротації носіїв (наприклад, магнітних стрічок).

Одноразове копіювання найпростіша схема, яка не передбачає ротації носіїв. Усі операції проводяться вручну. Перед копіюванням адміністратор задає час початку резервного копіювання. файлові системиабо каталоги, які потрібно копіювати. Цю інформацію можна зберегти у базі даних, щоб її можна було використовувати знову. При одноразовому копіюванні найчастіше застосовується повне копіювання.

Проста ротація Проста ротація передбачає, що набір стрічок використовується циклічно. Наприклад, цикл ротації може становити тиждень, тоді окремий носій виділяється певного робочого дня тижня. Недолік цієї схеми - вона дуже підходить для ведення архіву, оскільки кількість носіїв в архіві швидко збільшується. Крім того, інкрементальний/диференціальний запис проводиться на ті самі носії, що веде до їх значного зносу і, як наслідок, збільшує ймовірність відмови.

Дід, батько, син Дана схема має ієрархічну структуру і передбачає використання комплекту з трьох наборів носіїв. Щотижня робиться повна копія дисків комп'ютера ( «батько»), щодня ж проводиться інкрементальне (або диференціальне) копіювання ( «син»). Додатково раз на місяць проводиться ще одне повне копіювання ( «дід»). Склад щоденного та щотижневого набору постійний. Таким чином, порівняно з простою ротацією в архіві містяться лише щомісячні копії плюс останні щотижневі та щоденні копії. Недолік цієї схеми у тому, що у архів потрапляють лише дані, що були наприкінці місяця, і навіть знос носіїв.

«Ханойська вежа» Схема покликана усунути деякі з недоліків схеми простої ротації та ротації «Дід, батько, син». Схема побудована на застосуванні кількох наборів носіїв. Кожен набір призначений для тижневого копіювання як у схемі простої ротації, але без вилучення повних копій. Іншими словами, окремий набір включає носій з повною тижневою копією та носії з щоденними інкрементальними (диференціальними) копіями. Специфічна проблема схеми «ханойська вежа» - її вища складність, ніж в інших схем.

"10 наборів" Дана схема розрахована на десять наборів носіїв. Період із сорока тижнів ділиться на десять циклів. Протягом циклу за кожним набором закріплено один день тижня. Після чотиритижневого циклу номер набору зсувається на один день. Іншими словами, якщо у першому циклі за понеділок відповідав набір номер 1, а за вівторок - номер 2, то у другому циклі за понеділок відповідає набір номер 2, а за вівторок - номер 3. Така схема дозволяє рівномірно розподілити навантаження, а отже, і знос між усіма носіями.

Схеми «Ханойська вежа» та «10 наборів» використовуються нечасто, оскільки багато систем резервного копіювання їх не підтримують.

Зберігання резервної копії

1. Стрічка стримеру - запис резервних даних на магнітну стрічку стримеру;

2. «Хмарний» бекап» - запис резервних даних за «хмарною» технологією через онлайн-служби спеціальних провайдерів;

3. DVD чи CD - запис резервних даних на компактні диски;

4. HDD – запис резервних даних на жорсткий дисккомп'ютера;

5. LAN - запис резервних даних на будь-яку машину всередині локальної мережі;

6. FTP – запис резервних даних на FTP-сервери;

7. USB - запис резервних даних на будь-який USB-сумісний пристрій (такий, як флеш-карта або зовнішній жорсткий диск);

8. ZIP, JAZ, MO – резервне копіювання на дискети ZIP, JAZ, MO.

Вступ

У чому різниця між повним, інкрементним та
диференційним резервним копіюванням?

Acronis True Image може

виконувати

інкрементне

диференційне резервне копіювання.

При повномурезервному копіюванні до архіву включаються всі архівовані
дані станом на момент створення архіву. Повний архів завжди лежить
в основі подальшого інкрементного чи диференціального копіювання,
можна використовувати його як самостійний архів. Час
відновлення повного архіву мінімально порівняно з часом
відновлення інкрементного та диференціального архівів.

Інкрементнийархів містить лише дані, що змінилися з моменту
створення останнього повного чи інкрементного архіву. Тому такий архів
зазвичай має набагато менший розмір і створюється дещо швидше. Але,
оскільки він містить не всі дані, що архівуються, для їх відновлення
необхідно мати всі попередні інкрементні архіви та створений спочатку
повний архів.

На відміну від інкрементного резервного копіювання, яке додає ще один
файл до наявного «ланцюжка», при диференційномукопіюванні
створюється незалежний файл, що містить усі зміни даних щодо
по відношенню до базового повного архіву. Як правило, диференціальний
архів відновлюється швидше за інкрементний, оскільки не
відбувається послідовної обробки довгого ланцюжка попередніх
архівів.

Повне копіювання як самостійний спосіб може бути оптимальним
рішенням, коли потрібно часто повертати систему у вихідний стан
(наприклад, у комп'ютерному клубі або Інтернет-кафе, щоб усунути
зміни, зроблені гостями). В цьому випадку не потрібно часто перетворювати
вихідний повний образ, тому час створення образу не критично, а час
відновлення буде мінімальним.

Якщо вас, навпаки, цікавить тільки останній стан даних для них
відновлення у разі фатального збою системи, розумно застосувати
диференційне копіювання. Цей спосібособливо ефективний, коли
зміни, що відбуваються у ваших даних, малі по відношенню до повного
обсяг цих даних.

Це і для інкрементного копіювання. Максимальну ж вигоду
інкрементне копіювання приносить, коли потрібно часто зберігати стан
даних і мати можливість повернутися до будь-якого з цих станів. Створюючи
повний архів раз на місяць та інкрементний архів щодня, ви отримаєте
той самий результат, ніби щодня проводили повне копіювання. Але
часу та дискового простору (або змінних носіїв) буде витрачено
приблизно вдесятеро менше.

Зауважимо, що наведені міркування – не більше ніж приклади для вашого
відомості. Рекомендуємо виробити власну політику резервного

Зберігає лише дані, змінені з попереднього повного резервного копіювання. Це заощаджує час та місце для зберігання резервних копій. Handy Backup підтримує диференційне копіювання будь-яких даних.

Принцип диференціального резервного копіювання

При диференціальному резервному копіюванні спочатку одноразово створюється повна резервна копія вхідного набору даних. При кожному наступному копіюванні зберігаються лише дані, що змінилися порівняно з повною копією.

Переваги диференціального копіювання

Диференціальна копія зазвичай займає набагато менше місця, ніж повна. Так, якщо з 2000 файлів у наборі даних з часу повного копіювання змінилося лише 10, то диференціальне копіювання збереже нові версії лише цих 10 файлів.

При диференціальному копіюванні обробці підлягають в повному обсязі дані з набору, досягається економія робочого дня й ресурсів комп'ютера. Обчислення, необхідні визначення змін, займають мізерний час проти записом даних.

Зниження витрат та витрат при відновленні даних

Диференціальне резервне копіювання дозволяє відновлювати дані швидше, ніж повне, за рахунок меншого об'єму інформації, що копіюється, і швидше, ніж інкрементальне копіювання , так як відсутня необхідність відстежувати всі зміни в даних.

Handy Backup як програма диференціального резервного копіювання

У Handy Backup диференціальне резервне копіювання реалізовано для будь-яких типів даних. Особливо рекомендується використовувати цю технологію при регулярному копіюванні великих масивів даних, що часто змінюються, наприклад, баз даних SQL.

Як застосувати диференціальне копіювання Handy Backup?

Створіть нове завданнярезервного копіювання, виберіть потрібний режим, вкажіть джерела даних та сховище для резервних копій. На Кроку 4 виберіть тип копіювання - "Диференціальне".

Порада:диференціальне копіювання показує найбільшу ефективність у поєднанні з виконанням завдання бекапу за розкладом. Вкажіть на Кроку 6 розклад – Handy Backup виконуватиме автоматичне диференціальне резервне копіювання у заданий час.

Відновлення даних із диференціальної копії

Для відновлення даних, отриманих методом диференціального резервного копіювання, потрібні лише два набори даних: остання повна копія даних та остання диференціальна копія.

Для порівняння:при відновленні даних з інкрементальної копії вам знадобляться всі інкрементальні копії даних за період, що відновлюється.

Додаткові можливості створення диференціальної копії Handy Backup

Змішаний тип бекапу. При цьому типі резервного копіювання також створюється повна копія, за якою за розкладом робляться задане число диференціальних резервних копій. Потім цикл повторюється.
Тимчасові мітки. У Handy Backup ви можете вибрати режим, при якому кожна копія міститиме в назві каталогу дату та час виконання копіювання, що дуже зручно при пошуку та сортуванні даних.
Зберігання копій у вихідному форматі. Файли, скопійовані Handy Backup, за замовчуванням зберігаються у вихідному форматі, що дозволяє відкривати та редагувати ці файли у резервній копії, без їх відновлення.
Диференційна копія баз. Ми завжди рекомендуємо вибирати диференціальне, а не інкрементальне копіювання БД, особливо часто змінюваних, тому що при цьому досягається велика економія місця та часу.

Спробуйте прямо зараз, завантаживши безкоштовно пробну версію Handy Backup з усіма функціями та плагінами,
щоб організувати диференціальне резервне копіювання будь-яких ваших даних!