النُسخ الاحتياطية واللقطات الفورية هما تقنيتان شهيرتان يستخدمهما المؤسسات للحد من فقدان البيانات وتقليل الانقطاعات. في الواقع، النُسخ الاحتياطية والتعافي من الكوارث لا يزالان في مقدمة الأولويات للمنظمات في عام 2023 لحماية بياناتها والتقليل من تداعيات التهديدات السيبرانية والحوادث الأخرى.
قد تبدو اللقطات الفورية والنُسخ الاحتياطية وكأنهما يخدمان نفس الغرض من النظرة الأولى حيث يُمكنك استعادة البيانات باستخدام كلاهما. ومع ذلك، لا تعتبر اللقطات الفورية بديلاً عن النُسخ الاحتياطية. فهما لهما استخدامات مختلفة ولا يمكن استبدالهما ببعضهما البعض.
اللقطة الفورية مقابل النسخ الاحتياطي: الفروقات الرئيسية بلمحة
A snapshot is a point-in-time copy of data capturing its current state, often allowing for quick recovery or system rollback. On the other hand, a backup is a comprehensive and independent copy of data, stored separately from the original data, designed for long-term retention and operational point-in-time restores.
A snapshot is typically a read-only, space-efficient representation of data. Backups are more comprehensive, ensuring data preservation and protection against various risks, providing a full recovery point, and often forming a crucial component of a broader data protection strategy. Using snapshots and backups interchangeably is not recommended and can lead to data loss.
من الضروري فهم الفروقات الرئيسية بين هاتين الطريقتين لإنشاء استراتيجية قوية لحماية البيانات. قبل التفحص المفصل لكل تقنية، إليك جدول مقارنة يلخص الفروقات الرئيسية:
| لقطة | نسخ احتياطي | |
| الغرض | يحتفظ بحالة الجهاز في نقطة زمنية محددة | ينشئ نسخة من الأجهزة بأكملها أو الملفات الفردية |
| التبعية | تعتمد على البيانات المصدرية | مستقلة تماماً عن البيانات المصدرية |
| مدة العملية | عموماً سريعة للأجهزة الافتراضية الصغيرة | يمكن أن تتراوح من بطيء إلى سريع اعتماداً على نوع النسخ الاحتياطي وحجم الجهاز الافتراضي |
| موقع التخزين | نفس موقع جهاز الافتراضي المصدر | نفس موقع جهاز الافتراضي المصدر أو موقع مختلف: خارج الموقع، سحابة، أو تخزين على الأجهزة |
| استهلاك التخزين | مرتفع ويمكن أن يتسبب في مشاكل الأداء إذا تم تخزينه لأكثر من بضعة أيام | يمكن أن يتراوح من منخفض إلى مرتفع اعتماداً على حجم البيانات ونوع النسخ الاحتياطي وميزات الضغط والتكرار |
| حالات الاستخدام | التطوير والاختبار | حماية البيانات |
| فترة الاحتفاظ | قصيرة، عموماً تصل إلى 72 ساعة | طويلة |
| استرداد | نسبياً سريع | يمكن أن يتراوح من بطيء إلى سريع اعتماداً على الخيارات للاسترداد |
ما هي لقطة جهاز الافتراضي؟
A snapshot is an exact record of a machine or system at a specific point in time. It preserves the state and the data of the VM including its power state (on, off, or suspended) and all its files such as disks, memory, and network interface cards. Snapshots are generally used to restore a VM after a system failure, bad update, or error.
كيف تعمل اللقطات
عندما تأخذ لقطة، يتم تسجيل والاحتفاظ بحالة القرص الافتراضي الأساسي في ذلك اللحظة. يتم التقاط جميع التغييرات وكتابتها إلى ملفات القرص التابعة التي يتم إنشاؤها حديثًا وتخزينها في نفس المجلد الخاص بالقرص الأساسي. ينشئ النظام أقراص فرعية لكل قرص مصدر من كل لقطة.
اللقطة الأولى هي صورة دقيقة لجهازك واللقطات التالية تجمع فقط الكتل البيانات المتغيرة. يسمح هذا بإصدارات أسرع ويعزز الحماية ضد حوادث فقدان البيانات.
علماً بأن الأقراص الفرعية تعتمد مباشرة على القرص الأصلي المقابل. إذا تم حذف الأخير أو تلفه، فلن تتمكن من إعادة إنشاء الآلة الظاهرية. يقوم عملية الاسترداد بقراءة جميع الملفات بترتيب تسلسلي ابتداءً من ملف القرص الأصلي تليه ملفات الدلتا ذات الصلة.
أنواع اللقطات
هناك نوعان رئيسيان من اللقطات:
- لقطات النسخ عند الكتابة (CoW) تلتقط التغييرات التي تم إجراؤها على البيانات عن طريق إنشاء نسخة جديدة فقط عند تعديل البيانات الأصلية. هذه اللقطات فعالة من حيث استخدام المساحة حيث تخزن فقط التغييرات. ومع ذلك، قد يتطلب استرداد البيانات قراءة من مواقع متعددة.
- لقطات إعادة التوجيه عند الكتابة (RoW) تلتقط التغييرات التي تم إجراؤها على البيانات عن طريق إنشاء نسخة جديدة من البيانات المعدلة. تقوم لقطات RoW بتوجيه عمليات الكتابة إلى موقع جديد، مما يترك البيانات الأصلية سليمة حتى لا تعود مطلوبة. وهذا يقلل من التأثير على البيانات الأصلية أثناء إنشاء اللقطة.
تُستخدم اللقطات في منصات الافتراض الظاهرية المختلفة. أكثر اللقطات شيوعًا للآلة الظاهرية هي لقطات VMware ونقاط فحص Hyper-V.
لقطات VMware
في عميل VMware vSphere، يمكنك بالنقر بزر الماوس الأيمن على اسم الآلة الظاهرية، اختيار اللقطات، والنقر على إنشاء لقطة لإنشاء لقطة.
عملية VMware snapshot تنشئ عدة ملفات بامتدادات مختلفة:
- .vmdk – يحتوي ملف .flat.vmdk على البيانات الخام في القرص الأساسي. الملف .vmdk هو وصف قرص افتراضي على مخزن بيانات ESXi.
- -delta.vmdk – يُمثل القرص الدلتا في شكل .00000x.vmdk. يحتوي على الفرق بين الحالة الحالية للقرص الافتراضي والحالة التي كانت موجودة في وقت أخذ اللقطة السابقة. يتم حفظ البيانات في قرص VMDK الابن في تنسيق SPARSE باستخدام آلية النسخ عند الكتابة.
- .vmsd – هذا الملف هو ملف قاعدة البيانات للنسخة الفعلية. يحتوي على بيانات التعريف وهو المصدر الأساسي للمعلومات لمدير النسخة الاحتياطية. الإدخالات الموجودة في هذا الملف هي اللقطات والعلاقات بين كل لقطة وأقراصها الابنة.
- .vmsn – يتضمن ملف .vmsn الحالة النشطة للآلة الظاهرية ويتم التقاط حالة الذاكرة في نقطة اللقطة. يتيح لك هذا استعادة الآلة إلى حالة تشغيل. إذا قمت بإنشاء لقطة دون تضمين ملف الذاكرة، ستستعيد الآلة في حالة إيقاف التشغيل.
Hyper-V checkpoints
في Hyper-V من Microsoft، تُعرف لقطات VM بمفردات الفحص. تعمل بطريقة مماثلة عن طريق حفظ أو نسخ حالة VM في نقطة زمنية محددة.
لإنشاء نقطة تفتيش Hyper-V، انقر بزر الماوس الأيمن على جهاز الـ VM واختر Checkpoint.
في Windows Server، يتم إنشاء مجلد اللقطات التي تحتوي على تنسيق الملفات الثنائية:
- .vmcx – يتضمن هذا الملف معلومات التكوين لجهاز الـ VM.
- .vmrs – هذا هو ملف معلومات حالة تشغيل الـ VM.
أيضًا، يتم إنشاء قرص تفاضلي بتنسيق .avhdx. هذا الملف يسجل التغييرات التي تم إجراؤها بعد إنشاء النقطة التفتيش.
حالات استخدام اللقطات
في بيئة الـ VM، تعمل اللقطات كآلية احتياطية يمكن استخدامها لإعادة تشغيل الـ VM إلى نقطة زمنية معينة. تُجرى اللقطات عادةً قبل تنفيذ الإجراءات التي قد تلحق ضررًا بالنظام أو تفسد الملفات. تشمل هذه الإجراءات تثبيت التحديثات، إلغاء تثبيت المكونات، أو تحرير البرمجيات.
بالإضافة إلى ذلك، تكون اللقطات مفيدة في بيئات التطوير حيث يمكنك إجراء اختبارات “غسيل وتكرار” لتحقيق تغييرات في الشفرة واستعادة البيانات التي تم تغييرها مؤخرًا إذا لزم الأمر.
مزايا وعيوب اللقطات
مزايا اللقطات لجهاز الـ VM:
- إنشاء سريع: تصوير جهاز الـ VM بسهولة مع تأثير محدود على الخادم الإنتاجي.
- عملية آلية: جدولة اللقطات قبل الإجراءات المحددة.
- إعادة التشغيل الفورية: استعادة جهاز إلى نقطة زمنية سابقة تقريبًا فورًا.
- تقليل تكلفة الملكية الكلية: قلل من تكلفة الملكية الكلية (TOC) عن طريق القضاء على الحاجة إلى أدوات النسخ الاحتياطي الخاصة بنظام التشغيل ويندوز الأصلية.
عيوب لقطة الآلة الظاهرية:
- استهلاك كبير للتخزين: قد تستهلك اللقطات مساحة تخزين كبيرة إذا تم الاحتفاظ بها لفترة طويلة جدًا. استنادًا إلى حجم البيانات التي تولدها، يُوصى بالاحتفاظ بلقطة لمدة من يوم واحد إلى ثلاثة أيام.
- الاحتفاظ لفترة قصيرة: بالإضافة إلى استهلاك مساحة التخزين الكبير، تؤثر اللقطات على أداء الشبكة إذا تم تخزينها لأكثر من عدة أيام. يمنع ذلك الاحتفاظ بالبيانات لفترة طويلة.
- نقطة فشل واحدة: إذا حدث أي شيء لخادم الإنتاج الخاص بك، فأنت تخاطر بفقدان جميع بياناتك نظرًا لأن ملفات القرص الأصلية وملفات القرص التفاعلي تُخزن في نفس الموقع.
- الاعتماد على البيانات الأصلية: الملفات التفاعلية التي تُنشئ بعد أخذ لقطة لها تبعية مباشرة على الجهاز الأصلي. إذا تم حذف الملف الأصلي، فلن يمكنك إعادة إنشاء الآلة الظاهرية بعد الآن.
ما هو النسخ الاحتياطي؟
النسخ الاحتياطية هي نسخ من الأنظمة بأكملها (بما في ذلك نظام التشغيل وملفات التكوين وبيانات التطبيق) أو من الملفات/قواعد البيانات الفردية. عند إنشاء أي نوع من أنواع النسخ الاحتياطي، تقوم بإنشاء نسخ من البيانات التي تكون مستقلة تمامًا عن الجهاز الأصلي. وهذا يعني أنه يمكنك تخزين النسخ الاحتياطية لأي فترة تحتاجها في موقع آخر غير الأصلي: خارج الموقع، في سحابة عامة، على شريط، أو على أجهزة تخزين البيانات مثل NAS أو SAN.
الحلول الحديثة للنسخ الاحتياطي توفر مرونة عالية عندما يتعلق الأمر بالاسترداد والاحتفاظ وتحسين التخزين. يمكنك استعادة آليات كاملة أو ملفات ومجلدات فردية، وتشغيل الآليات فورًا من النسخ الاحتياطية، أو القيام بعمليات الاسترداد عبر المنصات. تُمكّن حلول النسخ الاحتياطي أيضًا من تدوير نقاط الاسترداد واستخدام الضغط والتكرار جنبًا إلى جنب مع ميزات أخرى لتحسين الأداء واستهلاك التخزين.
كيفية عمل النسخ الاحتياطي
تعمل النسخ الاحتياطية عن طريق إنشاء نسخ لحظية للبيانات لمنع فقدان البيانات أو تلفها. يتم نسخ البيانات إلى موقع منفصل مع تحسين التخزين باستخدام الضغط والتكرار. يتم تخزين هذه النسخ في مواقع مختلفة لتعزيز الصمود. تضمن التحقق السلامة البيانات الاحتياطية، وتدير سياسات الاحتفاظ الحفاظ على البيانات الاحتياطية. في حالة فقدان البيانات، تُيسّر النسخ الاحتياطية الاسترداد السريع، وتقلل من فترات التوقف، وتدعم استمرارية الأعمال. تعتبر خطة النسخ الاحتياطي المصممة بشكل جيد أمرًا حاسمًا لإدارة البيانات بفعالية.
A backup can contain copies of the source files as is or store the backup data in a special image file format. Advanced backup technologies, such as incremental backup, involve creating a backup repository of a special format to store backup data. The backup format depends on the backup solution used for data protection.
حالات استخدام النسخ الاحتياطي
تُعتبر النسخ الاحتياطية جوهر أي استراتيجية لحماية البيانات، حيث أنها رائعة لتخزين نسخة من بياناتك لفترة طويلة من الزمن. من خلال إرسال النسخ الاحتياطية إلى مواقع تخزين متعددة، تقضي على نقطة فشل واحدة وتضمن استمرارية الأعمال.
مزايا وعيوب النسخ الاحتياطي
مزايا النسخ الاحتياطي:
- وجهات تخزين متعددة: احتفظ بالنسخ الاحتياطية في الموقع، أرسلها إلى مواقع تخزين خارجية، أو قم بتخزينها في السحابة.
- سهولة الوصول: إدارة واستعادة نسخ الاحتياطية الخاصة بك في أي مكان وفي أي وقت.
- استعادة مرنة: اختر بين خيارات الاستعادة المختلفة اعتمادًا على احتياجاتك.
- الاحتفاظ بالبيانات على المدى الطويل: قم بتخزين النسخ الاحتياطية للمدة التي تحتاجها باستخدام خطط دورية فعّالة وتقنيات تقليل البيانات لتوفير تكاليف التخزين.
عيوب النسخ الاحتياطي:
- عملية بطيئة: يمكن أن تأخذ عمليات النسخ الاحتياطي الكاملة على حجم كبير من البيانات الكثير من الوقت للاكتمال مقارنة باللقطات السريعة.
- تحميل الشبكة الزائد: يمكن أن تضع عملية إنشاء النسخ الاحتياطية حملًا زائدًا على شبكتك، خاصة خلال ساعات العمل. لحسن الحظ، يمكنك استخدام ميزات تسريع الشبكة لحل هذه المشكلة.
لماذا تختار النسخ الاحتياطي على اللقطات لحماية البيانات
NAKIVO Backup & Replication هو حلاً لحماية البيانات مصمم للبيئات الافتراضية. إنه بدون وكيل، مما يعني أن الحل لا يتطلب تثبيت وكيل على كل آلة افتراضية لحمايتها.
يستخدم حل NAKIVO تقنيات لقطة الآلة الظاهرية في VMware vSphere و Microsoft Hyper-V لإنشاء نسخ احتياطية للآلة بناءً على الصورة، أي نسخ في لحظة معينة من الآلات الافتراضية التي تتضمن أقراص نظام التشغيل الضيف، وملفات التكوين، والتطبيقات. لإنشاء هذه النسخ الاحتياطية، يجمد الحل حالة الآلة الافتراضية، ويشغل لقطة للآلة، وينشئ نسخًا متسقة على مستوى الافتراض الظاهري. بمجرد إنشاء النسخة الاحتياطية، يتم حذف لقطة الآلة الافتراضية.
هذا النهج يبسط ويسرع عملية استعادة الآلة الظاهرية بالكامل. ومع ذلك، يمكن أن تكون النسخ الاحتياطية على أساس لقطة مصدرية للموارد وقد تؤثر على أداء البيئات الإنتاجية. لمواجهة ذلك، يمكن لـ NAKIVO Backup & Replication أيضًا الاستفادة من لقطات التخزين لإنشاء النسخ الاحتياطية.
النسخ الاحتياطي من لقطات التخزين
تقلل لقطات التخزين من العبء على موارد الإنتاج، مما يمكن أن ينجم عن استخدام اللقطات العادية للآلة الظاهرية. وهذا مفيد بشكل خاص للآلات الظاهرية الكبيرة جدًا.
يمكن لـ NAKIVO Backup & Replication الاستفادة من لقطات التخزين لنسخ الآلات الظاهرية المستضافة على أجهزة تخزين HPE. عند تمكين الميزة، يُشغل الحل لقطة مؤقتة للآلة الظاهرية أولاً ثم لقطة تخزين. يتم حذف لقطة الآلة الظاهرية بمجرد أخذ لقطة التخزين. يمكن إنتاج لقطات التخزين بسرعة نسبية وتحتوي على جميع البيانات التي تحتاجها للقيام بنسخ الآلات الظاهرية بناءً على الصورة دون التأثير على سير العمل الإنتاجي.