השוואת גיבוי Crash-Consistent לגיבוי Application-Consistent

אמינות הגיבויים ואסטרטגיות הגנת הנתונים בכלל תלויות בכך האם הנתונים בגיבוי תקינים וניתנים לשימוש מיידי כאשר נדרשים. דיווחים בשנת 2021 דיווחו על כישלונות של 34% בגיבויים בקרב ארגונים מסוימים.

הנושא של שחזורים מהירים ומוצלחים הוא נושא של דאגה מיוחדת לעומסי עבודה של מסדי נתונים חיים כמו Microsoft SQL Server ו־Exchange Server. אלה רגילים להיות קריטיים ולא ניתן לעצור אותם למשך זמן הגיבוי של המכונה הווירטואלית או הפיזית, שעשוי לקחת שעות לפעמים, תלוי בגודל המכונה. כדי לטפל בבעיה זו, פתרונות מודרניים מציעים מספר סוגים של גיבויים כולל גיבויים תואמי קריסה ותואמי אפליקציה.

קראו את הפוסט הזה כדי לגלות את ההבדלים העיקריים בין סוגי הגיבויים הללו ולהבין איך כל אחד משפיע על גיבוי ושחזור של נתוני אפליקציות.

גיבוי תואם קריסהכיצד תוכנות הגיבוי יוצרות צילום של קבוצת נתונים שלמה באותו נקודת זמן? זה נעשה על ידי שימוש בשירות הגיבוי של Microsoft's Volume Shadow Copy Service (VSS), שהוא חלק ממערכת ההפעלה של Windows החל מ־Microsoft Server 2003. שירות VSS מקל על תקשורת בין הרכיבים השונים בסביבה: תוכנה לגיבוי, אפליקציות הייצור שאינן יכולות להיכבת (עם שינויים שנכתבים אליהן כאשר הגיבויים מתבצעים) ואחסון. כדי ש־שירות VSS של Microsoft יעבוד, יש לוודא שכל הרכיבים הללו תומכים בפונקציונליות זו.

A crash-consistent backup takes a snapshot of all the data found on a disk at the exact same time, while preserving the write order. This means that files that rely on each other are backed up at the same point in time, and thus they are consistent. The term “crash-consistent” describes the capturing of the data for backup, as it is similar to a restore point being captured at the instant leading up to a server crashing or being powered off.

כיצד תוכנת הגיבוי יוצרת צילום של סט נתונים שלם באותו נקודת זמן? זה נעשה על ידי השימוש בשירות צל נפתח של Microsoft (VSS), שהוא חלק ממערכת ההפעלה Windows החל מ-Microsoft Server 2003. שירות VSS מקל על תקשורת בין הרכיבים השונים בסביבה: תוכנת גיבוי, יישומי הייצור שאי אפשר לכבות (עם שינויים שנכתבים אליהם כאשר הגיבויים בתהליך) ואחסון. כדי ש־Microsoft VSS יעבוד, יש לכל הרכיבים לתמוך בפונקציונליות זו.

"המבקש VSS", שהיא התוכנה לגיבוי, מבקשת ליצירת צל של הנתונים. VSS מקפיאה במהירות את פעולות הקלט/פלט על כונן, שאז מתורגמות לתור. היא מפרטת את הבלוקים המשמשים כרגע על ידי הכונן. תוכנת הגיבוי אז מעתיקה את כל הנתונים מהכונן אף אחרי שהבלוקים השתנו, מכיוון שהיא יודעת אילו בלוקים היו בשימוש בזמן הצילום.

שימו לב שהגיבוי התואם לקריסה הוא נכון יותר מהגיבוי הישן הלא תואם, שבגדר הבסיס זהה להעתק של הקבצים בכונן. זה אומר שאם קבצים משתנים במהלך זמן הגיבוי, קבצים שתלויים זה בזה יישארו במצב לא תואם, מאחר שקובץ שקובץ אחר תלוי בו עשוי להשתנות במהלך חלון הגיבוי.

אפילו עם היתרונות על פני הגיבוי הבלתי עקבי, גיבויים עקביי קריסה יש להם הגבלות. המידע שנמצא בזיכרון או בכל עסקאות I/O ממתינות נתעלם במיוחד. זה חשוב במיוחד במקרה של יישומי מסד נתונים כגון Microsoft SQL Server ו-Microsoft Exchange Server. עם גיבויים עקביי קריסה של סוג זה של יישומים, נדרשות פעולות לאחר שחזור הנתונים כדי להביא את נתוני הגיבוי למצב עקבי, מה שמביא לזמני שחזור ארוכים יותר ולסיכוני אובדן נתונים.

גיבוי עקבי ליישום

גיבויים עקבייי יישום, ידועים גם כגיבויים עקבייי יישום, יכולים ללכוד מידע של יישום גם בזיכרון ובפעולות I/O ממתינות. זה אפשרי על ידי שימוש ברכיבים ספציפיים ליישום של מיקרוסופט בשם VSS writers. כותבי אלה מבטיחים את עקביות נתוני היישום כאשר נוצר עותק צל. כאשר תוכנת הגיבוי מבקשת ליצור עותק צל, כותבי VSS של מיקרוסופט או כותבי צד שלישי מאפשרים ל-VSS לשלוט על נתוני היישום הספציפיים, לא רק קבצים על הדיסק, ומאפשרים לאותם יישומים להיות מגובים בעקביות עסקאותית.

מיקרוסופט SQL Server עשוי להכיל נתונים הנמצאים בזיכרון ובפעולות I/O שממתינות. גיבוי רגיל המתבצע בצורה קבועה של קבצים על דיסק, אף על פי שהוא עקבי ברמת הקובץ, עשוי לפספס את הנתונים הנמצאים באותן מיקומים. אך, עם גיבויים המבוססים על היישום, כותב ה־VSS עבור מיקרוסופט SQL Server מאפשר לנתונים בזיכרון להיות מוחקים ולפעולות הI/O הממתינות להיות מושפעות לדיסק בסדר תנועה נכון כך שהגיבוי של הדיסק עם נתוני היישום מכיל נתוני עסקאות עקביים.

גיבוי עקבי ליישומים במערכות Linux

למערכות המבוססות על Linux שבהן שירותי VSS אינם זמינים, ניתן להשתמש בפקודות תסריט קדם ותסריט אחר לינוקס.

  • תסריטים לקפיאה קדם יכולים להיות מופעלים ממש לפני שנכסף צילום ה־VM כדי להשתיק את פעולות הI/O ולשטוף את המידע בזיכרון לדיסק.
  • תסריטים להפשטה אז רצה מיד לאחר שנכסף צילום ה־VM כדי להפשיר את פעולות הI/O כך שהיישום יכול להמשיך בפעולות רגילות.

שחזור מגיבויים המבוססים על היישום

ההבדל הקריטי הבא בין גיבויים המבוססים על היישום וגיבויים המבוססים על קריסה הוא כמות העבודה שעליך לבצע כאשר אתה משחזר נתונים, במיוחד לאחר שהשחזור התבצע.

  • עם גיבויים המבוססים על קריסה, מאחר שנתוני היישום עשויים שלא להיות עקביים, עליך לעקוב אחרי הליכים מסוימים כדי להביא את היישומים למצב עקבי. התהליך הזה יכול להשתנות בין מוצרים כמו שרת Exchange של מיקרוסופט או מיקרוסופט SQL Server.
  • עם גיבויים עם התאמה ליישום, הנתונים של היישום כבר עקובים. בתרחיש של שחזור אסון של נתוני היישום, יתרונות משמעותיים יש לגיבויים שמבינים את היישום בניגוד לגיבויים שמתייחסים רק לתקלות מערכת כי התהליך של שחזור מהיר ואמין יותר.

פקודות VSS Writers

ה- vssadmin היא כלי אבחון עוצמתי למחקר VSS writers, וישנם הרבה אפשרויות זמינות מממשק השורת פקודה. אפשר לראות את מצב ה- VSS writers ב- Windows באמצעות הפקודה vssadmin list writers. הדימוי מציג את ה- VSS המיוחד SqlServerWriter וגם ל- Exchange Microsoft Exchange Writer.

ה- Microsoft Exchange Writer מוצג להלן.

להלן הפקודות הנתמכות על ידי כלי ה- vssadmin.

גיבוי עקוב לתקלות וגיבוי עקוב ליישום

.הנה סקירה מהירה של ההבדלים בין גיבוי עקוב לתקלות ובין גיבוי עקוב ליישום:

פעולה קריסה עקבית יישום עקבי
גיבוי נקודה בזמן עקבי של קבצים כן כן
שימוש ב- Volume Shadow Copy לגיבוי ברמת בלוק כן כן
עקביות של יישום לא כן
מודע למידע זיכרון והעסקה בהמתנה של פעולות קלט/פלט לא כן
כותבי VSS השתמשו לא כן
לא דורש צעדים מיוחדים לשחזור נתוני יישום לא כן

מסקנה

יש הבדלים ניכרים באופן שבו גיבויים תואמי קריסה וגיבויים תואמי אפליקציה מטפלים בנתונים ביישומים חיים כמו שרת Microsoft SQL או שרת Microsoft Exchange. גיבויים תואמי קריסה אינם מעתיקים נתונים בזיכרון ופעולות I/O ממתינות. גיבויים מודעים ליישומים מזהים סוגים אלה של נתונים זמניים ולוכדים אותם על ידי השתמשות בכותבי VSS כרכיבים של שירות VSS בחלונות כדי לסדר כראוי את היישום על ידי סטיה בזיכרון ובפעולות I/O ממתינות לדיסק, מאפשרים לגבות אותו בצורה תקינה עם עקביות תנועתית.פתרונות גיבוי vSphere מודרניים כמו NAKIVO Backup & Replication מציעים אפשרויות גיבוי מרובות לעומת עומסים שונים כדי לעזור לך להגן על הנתונים שלך ולוודא שאפשר לשחזר אותם לאחר אסון. הורד את המהדורה החינמית כדי לבדוק את כל הכלים והפונקציות המתקדמים.

Source:
https://www.nakivo.com/blog/crash-consistent-vs-application-consistent-backup/