Урок 54: Стратегии резервного копирования. Полное, инкрементальное, дифференциальное

Цель урока: Получить стратегическое понимание различных подходов к резервному копированию. Мы разберем три основные стратегии - полное, инкрементальное и дифференциальное копирование, сравним их плюсы и минусы, чтобы вы могли осознанно выбирать правильный метод для защиты данных вашего сервера.

Часть 1: Теория. Зачем нужны разные стратегии?

Представьте, что вам нужно сделать резервную копию большой папки с фотографиями, которая весит 100 ГБ.

Проблема простого копирования:
Каждую ночь вы можете просто копировать всю папку целиком.

• Плюсы: Очень просто. Для восстановления нужно просто взять копию за нужный день.

• Минусы:

  1. Место на диске: За неделю у вас будет 7 копий по 100 ГБ, итого 700 ГБ! Место на диске для бэкапов быстро закончится.

  2. Время и нагрузка: Каждую ночь сервер будет тратить много времени и ресурсов (CPU, дисковый ввод/вывод), чтобы скопировать одни и те же 100 ГБ данных, даже если за день вы добавили всего одну новую фотографию.

Чтобы решить эти проблемы, и были придуманы "умные" стратегии резервного копирования.

Часть 2: Три основные стратегии

1. Полное резервное копирование (Full Backup)

• Что это: Копируются все данные, без исключения.

• Аналогия: Вы делаете полный фотоснимок всей вашей комнаты.

• Плюсы:

  • Простое восстановление: У вас есть одна, самодостаточная копия. Чтобы восстановить данные, вам нужен только один этот бэкап.

• Минусы:

  • Требует много места: Каждый бэкап имеет полный размер исходных данных.

  • Долгое создание: Копирование всех данных занимает много времени и создает нагрузку.

• Когда используется: Обычно делается реже, например, раз в неделю (в воскресенье), и служит "опорной точкой" для других типов бэкапов.

2. Инкрементальное резервное копирование (Incremental Backup)

• Что это: Копируются только те данные, которые изменились с момента создания ПОСЛЕДНЕГО бэкапа (любого типа).

• Аналогия: В понедельник вы фотографируете только новый стул, который появился в комнате после воскресного снимка. Во вторник вы фотографируете только вазу, которую поставили на стол после того, как сфотографировали стул.

• Плюсы:

  • Очень быстрое создание: Копируется только небольшой объем изменений, что создает минимальную нагрузку.

  • Требует очень мало места: Каждый инкрементальный бэкап очень маленький.

• Минусы:

  • Сложное восстановление: Чтобы восстановить состояние на вторник, вам понадобится: полный бэкап за воскресенье + инкрементальный за понедельник + инкрементальный за вторник. Нужно последовательно "накатить" всю цепочку бэкапов. Если один из них повредится, вся цепочка будет нарушена.

3. Дифференциальное (разностное) резервное копирование (Differential Backup)

• Что это: Копируются все данные, которые изменились с момента создания ПОСЛЕДНЕГО ПОЛНОГО бэкапа.

• Аналогия: В понедельник вы фотографируете новый стул. Во вторник вы фотографируете и стул, и новую вазу. В среду - и стул, и вазу, и новую картину на стене.

• Плюсы:

  • Относительно простое восстановление: Чтобы восстановить состояние на среду, вам нужно всего два файла: последний полный бэкап за воскресенье + последний дифференциальный за среду.

• Минусы:

  • Требует больше места, чем инкрементальный: Каждый следующий дифференциальный бэкап "растет" в размере, так как включает в себя все изменения с начала недели.

  • Создается дольше, чем инкрементальный.

Часть 3: Сравнение и выбор стратегии

Самая популярная стратегия для серверов:
Чаще всего используется комбинация, чтобы найти баланс между скоростью, местом и надежностью. Но помните, даже самая идеальная стратегия теряет смысл, если все копии лежат на том же сервере. Важно иметь хотя бы одну копию на внешнем носителе или другом сервере.

Пример недельного цикла:

• Воскресенье (ночь): Делается полный бэкап (Full).

• Понедельник - Суббота (ночь): Делаются дифференциальные или инкрементальные бэкапы.

Выбор между инкрементальным и дифференциальным:

• Если у вас огромный объем данных и изменения каждый день небольшие, а требования к скорости восстановления не очень строгие, инкрементальный подход сэкономит много места.

• Если для вас важна скорость и простота восстановления, а объем ежедневных изменений не так велик, дифференциальный подход - более надежный и удобный выбор.

Часть 4: Практический аспект. Какие инструменты использовать?

Для реализации этих стратегий недостаточно просто cp или tar. Нужны утилиты, которые умеют определять, какие файлы изменились.

• tar с дополнительными файлами: tar умеет работать с файлами-снимками (--listed-incremental), чтобы создавать инкрементальные бэкапы. Это классический, но довольно сложный в настройке способ.

• rsync: Невероятно мощная утилита для синхронизации файлов. Она очень эффективно определяет и передает только измененные части файлов. rsync - основа многих систем резервного копирования.

• Специализированное ПО: Существуют готовые решения, которые упрощают настройку сложных стратегий, например, Bacula, BorgBackup, Restic. Они умеют делать дедупликацию (не хранить одинаковые блоки данных дважды), шифрование и многое другое.

Часть 5: Заключение

Сегодня мы не писали сложных команд, но получили важнейшие стратегические знания. Резервное копирование - это не просто tar -czvf. Это продуманный процесс.

Вы научились:

• Различать полное, инкрементальное и дифференциальное резервное копирование.

• Понимать сильные и слабые стороны каждой стратегии с точки зрения места, скорости создания и сложности восстановления.

• Осознавать, что самая популярная стратегия - это комбинация полного бэкапа с регулярными инкрементальными или дифференциальными.

• Знать, что для реализации этих стратегий существуют специализированные инструменты, такие как rsync и другое ПО.

Эти знания позволят вам в будущем не просто делать бэкапы, а строить надежную и эффективную систему защиты данных, которая будет соответствовать вашим требованиям по объему хранения и скорости восстановления.

На следующем, 55-м уроке, мы познакомимся с git - системой контроля версий. Мы научимся использовать ее для отслеживания изменений в наших конфигурационных файлах и скриптах, что позволит нам легко "откатываться" к предыдущим версиям и работать с кодом более профессионально.

Перейти к просмотру - УРОК №55.