Политика резервного копирования GFS: объяснение

Идеальная цель резервного копирования – возможность восстановления данных из любой точки в прошлом. Прямой способ сделать это – вести периодические резервные копии, обычно ежедневно. Однако, даже с пространствосберегающими техниками, такими как бесконечные инкрементальные резервные копии, синтетические резервные копии, сжатие данных и дедупликация, этот подход требует неограниченных объемов хранилища, и едва ли какая-либо компания может себе это позволить. Вот почему существует политика сохранения резервных копий или схема ротации резервных копий.

Что такое политика сохранения резервных копий GFS?

Политика сохранения резервных копий GFS (Grandfather-Father-Son) преследует две цели: минимизацию использования места и максимизацию точек восстановления. Просто говоря, наша задача – получить максимальное количество точек восстановления, используя минимальное место для хранения.

Существуют различные схемы ротации резервных копий с разной сложностью и эффективностью. Самая простая из них – это “первый вошел, первый вышел” (FIFO). Это просто: когда носитель резервной копии заканчивает свое пространство, самая старая резервная копия удаляется, и новая записывается на ее место. Преимущество FIFO – в его простоте, а его основной недостаток – в пространственных ограничениях, поэтому с помощью FIFO можно хранить конечное количество резервных копий. В зависимости от того, как часто вы создаете резервные копии ваших виртуальных машин и насколько большое ваше резервное хранилище, вы можете охватить резервными копиями относительно небольшой временной интервал. Однако этот временной интервал полностью охватывается.

Всем компаниям нужно такое дословное резервное копирование? Конечно, есть некоторые, такие как финансовые или государственные учреждения, где даже незначительные потери данных могут быть крайне дорогими. Никто бы не хотел, чтобы его банковский счет или социальное обеспечение были аннулированы из-за какого-то отказа оборудования в дата-центре. Поэтому такие организации тратят действительно большие деньги на резервные накопители, архивы на ленте и так далее.

Однако большинству бизнесов не так чувствительны к потере данных, поэтому они могут реализовать схему ротации резервного копирования, которая не предполагает хранение ежедневных резервных копий в течение года. Такая политика сохранения резервных копий позволяет найти разумный баланс между восстановлением данных и затратами на инфраструктуру резервного копирования. Одной из наиболее распространенных является схема ротации “дед-отец-сын” (GFS).

Как работает схема резервного копирования GFS?

Как в человеческой семье, сын самый молодой, отец старше, а дедушка самый старший. В мире резервного копирования сын – самая последняя копия на определенный момент времени, а дедушка – самая отдаленная. Обычно сын – это ежедневная резервная копия, отец – еженедельная, а дедушка – ежемесячная. Однако можно добавить больше “родственников” между ними, например, ежечасные, ежеквартальные или ежегодные резервные копии. Например, в операционной системе macOS от Apple есть встроенная утилита резервного копирования Time Machine, которая использует схему ротации GFS, а сын – это ежечасная резервная копия операционной системы, а дедушка – ежемесячная.

Классическая схема GFS предполагает ежедневные резервные копии как “сыновья”, еженедельные как “отцы” и ежемесячные как “дедушки”. Первая полная резервная копия, созданная в понедельник, становится первым “отцом”, а последующие инкрементальные ежедневные резервные копии становятся “сыновьями”. Последняя резервная копия недели становится следующим “отцом”.

“Сыновья” поворачиваются по схеме FIFO, так что самый старый “сын” заменяется новой инкрементальной резервной копией, и цикл повторяется. Последняя резервная копия месяца становится “дедушкой”. После этого “отцы” начинают поворачиваться по схеме FIFO.

На рисунке ниже вы можете видеть, какие резервные копии доступны к концу июня, если мы начали резервное копирование виртуальной машины в апреле: синие элементы представляют доступные резервные копии, а серые – те, которых нет.

Одним из недостатков схемы GFS является то, что более старые резервные копии становятся менее детализированными. Например, если вы создали какой-то файл, скажем, в понедельник второй недели июня, а затем удалили его на следующий день, его нельзя будет восстановить.

Вывод

В зависимости от политики защиты данных вашей организации, вы можете добавить часовые, квартальные или годовые резервные копии в схему вращения GFS. С другими техниками экономии места, такими как вечно-инкрементальные резервные копии, синтетические резервные копии и сжатие и дедупликация резервного хранилища, это обеспечивает разумную защиту данных без траты огромных сумм на инфраструктуру резервного хранилища.