پشتيبان‌گيری از داده‌ها

IRCAR201211157
تاريخ: 30/08/91

مقدمه
در فناوري اطلاعات، فرآيند پشتيبان­‌گيري عبارت است از تهيه يك نسخه از داده كه ممكن است به منظور بازيابي داده اصلي پس از وقوع حادثه و از بين رفتن داده، مورد استفاده قرار بگيرد.
تهيه نسخه پشتيبان با دو هدف صورت مي­گيرد. اولين هدف آن بازيابي داده اصلي پس از از بين رفتن داده مانند حذف يا خرابي داده است. دومين هدف پشتيبان­‌گيري، بازيابي داده از زمان­‌هاي قبلي با توجه به خط مشي نگهداري داده­ي كاربر است. در برنامه پشتيبان‌­گيري مشخص مي­شود كه نسخه‌­هاي داده براي چه مدت نگهداري شوند.
از آن­جايي كه سيستم پشتيبان داراي حداقل يك كپي از تمامي داده‌­هايي است كه ارزش ذخيره سازي را دارند، الزامات ذخيره سازي داده قابل توجه مي‌باشد. سازماندهي اين فضاهاي ذخيره سازي و مديريت فرآيند پشتيبان­‌گيري، امري پيچيده است. انواع مختلفي از دستگاه­‌هاي ذخيره سازي داده وجود دارند كه مي­توانند براي فرآيند پشتيبان­‌گيري مورد استفاده قرار بگيرند.
قبل از آن­كه داده­‌ها به محل ذخيره­‌سازي آن فرستاده شوند بايد انتخاب شده، استخراج شده و تغيير داده شوند. روش‌­هاي مختلفي براي بهينه سازي رويه‌های پشتيبان­‌گيري وجود دارند. اين روش­ها شامل بهينه‌­سازي براي ارتباط برقرار كردن با فايل هاي باز و منابع زنده داده، همچنين فشرده‌­سازي، رمزگذاري وde-duplication مي‌باشند.

رسانه­‌هاي پشتيبان­‌گيري
برخي از رسانه‌­هاي ذخيره‌­سازي داده عبارتند از: نوار مغناطيسي، ديسك سخت، ذخيره سازي نوري، ذخيره سازي حالت جامد و دستگاه­‌هاي پشتيبان‌گیر راه دور.
براي يك راه حل پشتيبان­‌گيري ارزشمند، بايد عواملي مانند ويژگي­هاي فيزيكي و دوره گردش در نظر گرفته شده و مديريت شوند. منظور از ويژگي­هاي فيزيكي، نوع درايو نوار مورد استفاده است. اين مسأله، پوشش فيزيكي رسانه ذخيره­‌سازي را مشخص مي­نمايد. دوره گردش عبارت است از فركانس پشتيبان­‌گيري و طول مدت نگه­داري داده‌­ها. با در نظر گرفتن اين ويژگي­ها مي­توان اطمينان حاصل كرد كه داده­‌هاي ارزشمند در رسانه پشتيبان، محافظت خواهند شد. رسانه پشتيبان داراي يك ماكزيمم تعداد دفعات استفاده است. اين ميزان مي­تواند 5، 10 يا 20 بار نوشتن مجدد بر روي حافظه باشد. پس از آن، رسانه كم­كم قابليت اعتماد خود را از دست مي­دهد. انواع مختلفي از فرمت­هاي رسانه پشتيبان وجود دارند:

• نوار صوتي ديجيتال (DAT)
• كارتريج Quarter Inch كه معمولا بر روي نسخه‌­هاي پشتيبان SOHO مورد استفاده قرار مي­گيرد.
• نوار 8 ميلي­متري كه معمولا در درايوهاي نوار Helical Scan استفاده مي­شود ولي توسط DLT جايگزين شده است.
• نوار خطي ديجيتال (DLT)
• يكبار نوشتن، بارها خواندن (WORM)، يك نوع ابزار ذخيره‌­سازي كه اغلب براي نگهداري دنباله­هاي مميزي مورد استفاده قرار میگیرد.
• رسانه CDR/W كه معمولا نسبت به نوار، نيازمند دسترسي سريع­تر به فايل است و براي ذخيره­سازي موقت داده‌­هاي قابل تغيير مورد استفاده قرار مي­گيرد.

مدل هاي مخزن داده
هر استراتژي پشتيبان­گيري با مفهومي از يك مخزن داده شروع مي­شود، زيرا نسخه پشتيبان داده بايد در جايي ذخيره گردد. مدل مخزن داده مي­تواند به صورت يك صفحه با ليستي از تمامي انواع پشتيبان­گيري به همراه روزهاي پشتيبان­گيري باشد، يا اينكه داراي تنظيمات پيچيده­تر همراه با شاخص­هاي كامپيوتري، فهرست يا پايگاه داده باشد. هر يك از مدل­هاي مخزن داده، مزيت هاي مختص به خود را داراست. انتخاب يك مدل مخزن داده، ارتباط نزديكي با انتخاب برنامه پشتيبان­گيري دارد.
مدل­هاي مخزن داده عبارتند از:

• مدل بدون ساختار
  يك مخزن بدون ساختار ممكن است يك پشته از ديسك‌هاي فلاپي يا رسانه­‌هاي CD و DVD باشد كه داراي حداقل اطلاعات درباره زمان پشتيبان‌­گيري و مواردي كه بايد پشتيبان‌­گيري شوند، مي­باشد. اين ساده‌ترين راه پشتيبان­‌گيري است، اما مسلما براي رسيدن به بالاترين سطح از بازيابي، مناسب نمي­باشد.
• مدل كامل / تصويربرداري از سيستم
  اين نوع مخزن داده شامل يك تصوير كامل از سيستم در يك يا چند نطقه خاص زماني مي­شود. اين فناوري اغلب توسط كارشناسان كامپيوتر مورد استفاده قرار مي­گيرد. به طور كلي براي بسياري از سيستم­ها، تصويربرداري مفيدتر از ابزاري است كه به طور مداوم از سيستم­هاي مختلف پشتيبان­‌گيري مي­كند.
• مدل افزايشي/افتراقي
  مخزن سبك افزايشي اين امكان را فراهم مي­كند تا پشتيبان­گيري­ها در فواصل زماني مختلف انجام گيرد و تنها تغييرات اعمال شده در اين فواصل ذخيره شوند. اين عمل باعث مي­شود تا داده­هايي كه تغييري روي آن­ها صورت نگرفته است دوباره ذخيره نشوند. براي شروع اين فرآيند، نخست يك پشتيبان­گيري كامل از سيستم انجام مي­شود. پس از آن مي­توان هر كدام از مدل­هاي پشتيبا­ن­گيري افزايشي/افتراقي را اعمال كرد. براي بازيابي سيستم در يك زمان خاص، مي‌بايست نسخه پشتيبان كامل به اضافه تمامي نسخه­هاي پشتيبان افزايشي/افتراقي تا آن زمان خاص برگردانده شود.
• مدل دلتاي معكوس
  مخزن سبك دلتاي معكوس، mirror جديد منبع داده و يكسري تفاوت­ها بين mirror وضعيت فعلي و وضعيت قبلي را ذخيره مي­كند. پشتيبان­‌گيري دلتاي معكوس با يك پشتيبان­‌گيري كامل شروع مي‌شود. پس از اجراي پشتيبان­‌گيري كامل، سيستم به صورت دوره­اي نسخه پشتيبان كامل را با نسخه جاري به هنگام سازي مي­كند و داده­‌هاي لازم را براي بازسازي نسخه‌­هاي قديمي­‌تر ذخيره مي­نمايد. اين مدل به خصوص براي سيستم هاي بزرگ و سيستم­هايي با تغييرات كم مناسب است.
• حفاظت مستمر از داده­‌ها
  در اين روش به جاي زمانبندي براي پشتيبان­‌گيري­‌هاي دوره­اي، تغييرات بر روي سيستم ميزبان بلافاصله ثبت مي­گردد. به طور كلي اين روش به جاي ذخيره سازي تفاوت­هاي سطح فايل، بر مبناي ذخيره سازي تفاوت­ها در سطح بايت و بلوك كار مي­كند.

خلاصه
نكته حائز اهميت در پشتيبان گيري آن است كه اطلاعات موجود در نسخه پشتيبان بايد براي استفاده در مواقع ضروري فورا در دسترس باشند زيرا بنا به دلايل مختلف، اطلاعات بايد از روي نسخه هاي پشتيبان گيري بازيابي شوند. برخي از اين دلايل عبارتند از: بلاهاي طبيعي، حملات فيزيكي، پاك شدن تصادفي، خطاهاي برنامه هاي كاربردي، از كار افتادگي سرور، از كارافتادگي ايستگاه كاري، حملات هكري يا ويروسي.
هم چنين بايد توجه داشت كه پشتيبان گيري نبايد به عنوان تنها راه خروج از بحران در نظر گرفته شود زيرا بسياري از سيستم­‌هاي پشتيبان­‌گيري يا برنامه‌­هاي كاربردي پشتيبان‌­گيري، قادر به بازسازي سيستم‌­هاي كامپيوتري با تنظيمات پيچيده مانند سرورهاي اكتيو دايركتوري يا سرور پايگاه داده نيستند.