Надежность резервных копий и стратегии защиты данных в целом зависят от того, являются ли резервные данные действительными и могут ли они быть использованы немедленно, когда это необходимо. В 2021 году было сообщено о сбоях восстановления в 34% случаев отдельными организациями.
Проблема быстрого и успешного восстановления особенно важна для активных нагрузок баз данных, таких как Microsoft SQL Server и Exchange Server. Они обычно критически важны и не могут быть остановлены на время резервного копирования виртуальной или физической машины, что в зависимости от размера машины может занимать несколько часов. Для решения этой проблемы современные решения предлагают несколько типов резервных копий, включая согласованные с крахом и с приложением.
Прочтите этот пост, чтобы узнать основные различия между этими типами резервных копий и понять, как каждый из них влияет на резервное копирование и восстановление данных приложения.
Согласованные с крахом резервные копииДля работы Microsoft VSS все эти компоненты должны поддерживать эту функциональность.
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.
Как резервное программное обеспечение создает снимок всего набора данных в один и тот же момент времени? Это достигается с помощью службы теневого копирования тома Microsoft (VSS), которая является частью операционной системы Windows, начиная с Microsoft Server 2003. Служба VSS обеспечивает коммуникацию между различными компонентами в среде: резервным программным обеспечением, производственными приложениями, которые нельзя остановить (с изменениями, записанными в них во время процесса резервного копирования) и хранилищем. Чтобы работать с Microsoft VSS, все эти компоненты должны поддерживать эту функциональность.
“Запрашивающий VSS”, то есть резервное программное обеспечение, запрашивает создание теневой копии. VSS быстро замораживает операции ввода-вывода на томе, которые затем ставятся в очередь. Затем он записывает блоки, используемые в настоящее время томом. Затем резервное программное обеспечение копирует все данные с диска, даже после изменения блоков, поскольку оно знает, какие блоки использовались для снимка.
Обратите внимание, что крах-согласованное резервное копирование значительно превосходит старое несогласованное резервное копирование, которое в основном сводится к копированию файлов на диске. Это означало, что если файлы изменялись во время процесса резервного копирования, файлы, зависящие друг от друга, оставались в несогласованном состоянии, поскольку файл, от которого зависит другой файл, мог измениться во время окна резервного копирования.
Даже с преимуществами по сравнению с непоследовательным резервным копированием, резервные копии, согласованные с аварийной ситуацией, имеют свои ограничения. Прежде всего, информация, найденная в памяти или в любых ожидающих операциях ввода-вывода, игнорируется. Это особенно критично в случае приложений баз данных, таких как Microsoft SQL Server и Microsoft Exchange Server. При резервном копировании, согласованном с аварийной ситуацией, таких типов приложений требуются процедуры после восстановления данных для приведения резервных данных в согласованное состояние, что приводит к увеличению времени восстановления и рискам потери данных.
Резервное копирование, согласованное с приложением
Резервные копии, согласованные с приложением, также известные как резервное копирование приложения, могут захватывать информацию приложения как в памяти, так и в ожидающих операциях ввода-вывода. Это возможно с использованием компонентов, специфичных для приложения, для службы Microsoft, известной как писатели VSS. Эти писатели обеспечивают согласованность данных приложения при создании теневой копии. Когда резервное программное обеспечение запрашивает создание теневой копии, п
Microsoft SQL Server может иметь данные, находящиеся в памяти, и операции ввода-вывода, которые ожидают выполнения. Регулярное краш-устойчивое резервное копирование файлов на диске, даже если оно согласовано на уровне файла, упустит данные, находящиеся в этих местах. Однако при приложении согласованных резервных копий писатель VSS для Microsoft SQL Server позволяет очистить информацию в памяти и записать ожидающие операции ввода-вывода на диск в правильном транзакционном порядке, чтобы резервная копия диска с данными приложения содержала согласованные транзакционные данные.
Согласованное резервное копирование для машин с Linux
Для машин на основе Linux, для которых службы VSS не доступны, можно использовать предварительные и постскриптовые команды Linux.
- Скрипты предварительной заморозки могут выполняться непосредственно перед созданием снимка виртуальной машины, чтобы приостановить операции ввода-вывода и записать информацию из памяти на диск.
- Скрипты постзаморозки выполняются сразу после создания снимка виртуальной машины для разморозки операций ввода-вывода, чтобы приложение могло возобновить регулярную работу.
Восстановление из согласованных резервных копий приложения
Еще одно важное различие между согласованными и краш-устойчивыми резервными копиями заключается в количестве работы, которую вам нужно выполнить при восстановлении данных, особенно после восстановления.
- С краш-устойчивыми резервными копиями, поскольку данные приложения могут быть несогласованными, вам необходимо следовать определенной процедуре для приведения приложений к согласованному состоянию. Этот процесс отличается в зависимости от продуктов, таких как Microsoft Exchange Server или Microsoft SQL Server.
- С резервными копиями, согласованными с приложением, данные приложения уже согласованы. В случае восстановления данных приложения после катастрофы крайне полезно иметь резервные копии, осведомленные о приложении, а не копии, согласованные с аварийным завершением работы, поскольку процесс восстановления намного быстрее и надежнее.
Команды писателей VSS
Vssadmin – мощный инструмент для устранения неполадок писателей VSS, и множество опций доступны из командной строки. Вы можете увидеть состояние писателей VSS в Windows, используя команду vssadmin list writers. На изображении ниже показан специальный VSS SqlServerWriter, а также для Exchange Microsoft Exchange Writer.
Писатель Microsoft Exchange показан ниже.
Ниже приведены команды, поддерживаемые утилитой vssadmin.
Резервное копирование, согласованное с приложением против копирования, согласованного с аварийным завершением работы
Вот краткий обзор различий между копированием, согласованным с аварийным завершением работы, и копированием, согласованным с приложением:
| Операция | Сбойно-согласованный | Приложение-согласованный |
| Последовательное точное резервное копирование файлов | Да | Да |
| Теневая копия тома используется для резервного копирования на уровне блока | Да | Да |
| Согласованность приложения | Нет | Да |
| Знание информации о памяти и ожидающих транзакциях ввода-вывода | Нет | Да |
| Используются писатели теневой копии тома | Нет | Да |
| Не требует специальных шагов для восстановления данных приложения | Нет | Да |
Заключение
Существуют определенные различия в том, как бэкапы, согласованные с аварийными ситуациями, и бэкапы, согласованные с приложениями, обрабатывают данные в активных приложениях, таких как Microsoft SQL Server или Microsoft Exchange Server. Бэкапы, согласованные с аварийными ситуациями, не копируют данные из памяти и ожидающие операции ввода-вывода. Приложения, осведомленные о приложениях, знают о таких типах временных данных и захватывают их, используя компоненты VSS-писателей в качестве части службы VSS в Windows, чтобы правильно замедлить приложение, сбрасывая память и ожидающие операции ввода-вывода на диск, что позволяет правильно создавать резервные копии с транзакционной согласованностью.
Современные решения резервного копирования vSphere, такие как NAKIVO Backup & Replication, предлагают несколько вариантов резервного копирования для различных рабочих нагрузок, чтобы помочь вам защитить ваши данные и обеспечить восстановление после катастрофы. Загрузите бесплатную версию, чтобы ознакомиться со всеми расширенными инструментами и функциями.
Source:
https://www.nakivo.com/blog/crash-consistent-vs-application-consistent-backup/