Схема ротации резервных копий - Backup rotation scheme

А схема ротации резервных копий это система резервное копирование данные на компьютерные носители (например, ленты ), который минимизирует за счет повторного использования количество используемых носителей. Схема определяет, как и когда каждая часть съемного хранилища используется для задания резервного копирования и как долго она будет храниться после того, как на ней будут храниться данные резервной копии. С течением времени развивались разные техники, чтобы сбалансировать хранение данных и потребности в восстановлении за счет дополнительных средств хранения данных. Такая схема может быть довольно сложной, если она учитывает добавочные резервные копии, несколько периодов хранения и внешнее хранилище.

Схемы

Первым пришел-первым вышел

А первым пришел-первым вышел Схема резервного копирования (FIFO) сохраняет новые или измененные файлы на «самом старом» носителе в наборе, то есть на носителе, который содержит самые старые и, следовательно, наименее полезные ранее зарезервированные данные.^[1] При выполнении ежедневного резервного копирования на набор из 14 носителей глубина резервного копирования составит 14 дней. Каждый день при выполнении резервного копирования вставлялся самый старый носитель. Это простейшая схема вращения, которая обычно приходит на ум первой.

Эта схема имеет преимущество в том, что она сохраняет максимально длинный хвост ежедневных резервных копий. Его можно использовать, когда заархивированные данные не важны (или хранятся отдельно от данных краткосрочного резервного копирования), а данные до периода ротации не имеют значения.

Однако эта схема страдает возможностью потери данных: предположим, в данные вносится ошибка, но проблема не выявляется до тех пор, пока не будет выполнено несколько поколений резервных копий и изменений. Таким образом, когда ошибка обнаружена, все файлы резервных копий содержат ошибку. Тогда было бы полезно иметь хотя бы одну старую версию данных, поскольку в ней не было бы ошибки.

Дед-отец-сын

Резервное копирование дед-отец-сын - это обычная схема ротации носителей резервных копий,^[1] в котором существует три или более цикла резервного копирования, например ежедневный, еженедельный и ежемесячный. Ежедневные резервные копии чередуются на ежедневной основе с использованием системы FIFO, как указано выше. Еженедельные резервные копии аналогичным образом чередуются на еженедельной основе, а ежемесячные резервные копии - на ежемесячной основе. Кроме того, можно отдельно хранить ежеквартальные, полугодовые и / или годовые резервные копии. Часто некоторые из этих резервных копий удаляются с сайта в целях безопасности и аварийного восстановления.

Ханойская башня

Метод вращения Ханойской башни более сложен. Он основан на математике Ханойская башня головоломка, используя рекурсивный метод для оптимизации цикла резервного копирования. Каждая лента соответствует диску в головоломке, и каждое перемещение диска на другой стержень соответствует резервному копированию на эту ленту. Таким образом, первая лента используется через день (1, 3, 5, 7, 9, ...), вторая лента используется каждый четвертый день (2, 6, 10, ...), третья лента используется каждый восьмой день (4, 12, 20, ...).^[2]

Набор п ленты (или другой носитель) позволит создавать резервные копии для 2^п−1 дней до утилизации последнего комплекта. Итак, 3 ленты дадут резервные копии на 4 дня, а на 4-й день Установите C будет перезаписан; 4 ленты дадут 8 дней, а Установить D перезаписывается на 9-й день; 5 лент дадут 16 дней и т.д. Файлы можно восстановить с 1, 2, 4, 8, 16, ..., 2^п−1 дней назад.^[3]

В следующих таблицах показано, какие ленты используются в какие дни различных циклов. Недостатком метода является то, что половина резервных копий перезаписывается всего через два дня.

Трехленточный график Ханоя

	День цикла
	01	02	03	04	05	06	07	08
Набор	А		А		А		А
		B				B
				C				C

Расписание Ханоя с четырьмя кассетами

	День цикла
	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12	13	14	15	16
Набор	А		А		А		А		А		А		А		А
		B				B				B				B
				C								C
								D								D

Пятиленточный график Ханоя

	День цикла
	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32
Набор	А		А		А		А		А		А		А		А		А		А		А		А		А		А		А		А
		B				B				B				B				B				B				B				B
				C								C								C								C
								D																D
																E																E

Расширения и пример

Возможны многие варианты, и эти концепции легко распространяются на каталоги на дисках, содержащие резервные копии. Вот несколько вариантов:

Сохраните базовую резервную копию как нулевую.
Сохраните любое количество последних резервных копий.
Сохраните более одного экземпляра каждого набора для большего покрытия.

Покрытие автоматически сокращается по мере продвижения назад во времени, что приблизительно соответствует вероятности необходимости восстановления из прошлых резервных копий.

Кроме того, у Tower of Hanoi есть огромное преимущество, которое освобождает разработчиков от необходимости иметь дело с почасовыми, ежедневными, еженедельными, ежемесячными, квартальными или годовыми стратегиями управления.

Как правило, номер резервного набора набор используется в seq = 2^{набор−1} + j × 2^набор, j = 0, 1, 2, 3, 4, ..., где seq - порядковый номер или порядковый номер резервной копии (также номер переезда Ханойской башни).

Вот пример, показывающий покрытие, включая значение 0, сохранение не менее последних 4 дней и переработку:

драгоценный.20140515.seq.0 набор 0
драгоценный.20150205.seq.256 набор 9
драгоценный.20151026.seq.512 набор 10
драгоценный.20160311.seq.640 набор 8
драгоценный.20160516.seq.704 набор 7
драгоценный.20160601.seq.720 набор 5
драгоценный.20160609.seq.728 набор 4
драгоценный.20160617.seq.736 набор 6
драгоценный.20160618.seq.737.recycle набор 1
драгоценный.20160619.seq.738 набор 2
драгоценный.20160620.seq.739 набор 1
драгоценный.20160621.seq.740 набор 3
драгоценный.20160622.seq.741 набор 1

Взвешенное случайное распределение

Альтернативный вариант - сохранить распределение поколений по всем моментам времени путем удаления (или перезаписи) прошлых поколений (кроме самого старого и самого последнего-п поколения), когда это необходимо, случайным образом. Для каждого удаления вес, присвоенный каждому удаляемому поколению, соответствует вероятности его удаления.

Один приемлемый масса это постоянная показатель степени (возможно, квадрат ) из мультипликативный обратный продолжительности (возможно, выраженной в количестве дней) между датами поколения и предшествующим ему поколением. Использование большего показателя приводит к большему равномерное распределение поколений, тогда как меньший показатель приводит к распределению с более поздними и меньшим количеством старших поколений. Этот метод вероятностно гарантирует, что прошлые поколения всегда распределяются по всем точкам времени, как требуется.

Метод взвешенных случайных чисел не имеет практических преимуществ перед более систематическим подходом.

Расширенный медиа-метод

У этого метода много вариаций и названий. Набор пронумерованных носителей используется до конца цикла. Затем цикл повторяется с использованием носителей, пронумерованных так же, как в предыдущем цикле, но с увеличением на единицу. Лента с наименьшим номером из предыдущего цикла удаляется и хранится навсегда. Таким образом, можно получить доступ к каждой резервной копии за один цикл и к одной резервной копии за цикл до этого. Этот метод имеет то преимущество, что обеспечивает равномерный износ носителя, но требует предварительного расчета графика.