پشتیبان گیری از داده ها

مقدمه

در فناوری اطلاعات، فرآیند پشتیبان گیری عبارت است از تهیه یک نسخه از داده که ممکن است به منظور بازیابی داده اصلی پس از وقوع حادثه و از بین رفتن داده، مورد استفاده قرار بگیرد. تهیه نسخه پشتیبان با دو هدف صورت می گیرد. اولین هدف آن بازیابی داده اصلی پس از از بین رفتن داده مانند حذف یا خرابی داده است. دومین هدف پشتیبان گیری، بازیابی داده از زمان های قبلی با توجه به خط مشی نگهداری داده ی کاربر است. در برنامه پشتیبان گیری مشخص می شود که نسخه های داده برای چه مدت نگهداری شوند.

از آنجایی که سیستم پشتیبان دارای حداقل یک کپی از تمامی داده هایی است که ارزش ذخیره سازی را دارند، الزامات ذخیره سازی داده قابل توجه می‌باشد. سازماندهی این فضاهای ذخیره سازی و مدیریت فرآیند پشتیبان گیری، امری پیچیده است. انواع مختلفی از دستگاه های ذخیره سازی داده وجود دارند که می توانند برای فرآیند پشتیبان گیری مورد استفاده قرار بگیرند.

قبل از آنکه داده ها به محل ذخیره سازی آن فرستاده شوند باید انتخاب شده، استخراج شده و تغییر داده شوند. روش های مختلفی برای بهینه سازی رویه های پشتیبان گیری وجود دارند. این روش ها شامل بهینه سازی برای ارتباط برقرار کردن با فایل های باز و منابع زنده داده، همچنین فشرده سازی، رمزگذاری و de-duplication می‌باشند.

رسانه های پشتیبان گیری

برخی از رسانه های ذخیره سازی داده عبارتند از: نوار مغناطیسی، دیسک سخت، ذخیره سازی نوری، ذخیره سازی حالت جامد و دستگاه های پشتیبان گیر راه دور.

برای یک راه حل پشتیبان گیری ارزشمند، باید عواملی مانند ویژگی های فیزیکی و دوره گردش در نظر گرفته شده و مدیریت شوند. منظور از ویژگی های فیزیکی، نوع درایو نوار مورد استفاده است. این مسأله، پوشش فیزیکی رسانه ذخیره سازی را مشخص می نماید. دوره گردش عبارت است از فرکانس پشتیبان گیری و طول مدت نگه داری داده ها. با در نظر گرفتن این ویژگی ها می توان اطمینان حاصل کرد که داده های ارزشمند در رسانه پشتیبان، محافظت خواهند شد. رسانه پشتیبان دارای یک ماکزیمم تعداد دفعات استفاده است. این میزان می تواند 5، 10 یا 20 بار نوشتن مجدد بر روی حافظه باشد. پس از آن، رسانه کم کم قابلیت اعتماد خود را از دست می دهد. انواع مختلفی از فرمت های رسانه پشتیبان وجود دارند:

• نوار صوتی دیجیتال (DAT)
• کارتریج Quarter Inch که معمولا بر روی نسخه های پشتیبان SOHO مورد استفاده قرار می گیرد.
• نوار 8 میلی متری که معمولا در درایوهای نوار Helical Scan استفاده می شود ولی توسط DLT جایگزین شده است.
• نوار خطی دیجیتال (DLT)
• یکبار نوشتن، بارها خواندن (WORM)، یک نوع ابزار ذخیره سازی که اغلب برای نگهداری دنباله های ممیزی مورد استفاده قرار می گیرد.
• رسانه CDR/W که معمولا نسبت به نوار، نیازمند دسترسی سریع تر به فایل است و برای ذخیره سازی موقت داده های قابل تغییر مورد استفاده قرار می گیرد.

مدل های مخزن داده

هر استراتژی پشتیبان گیری با مفهومی از یک مخزن داده شروع می شود، زیرا نسخه پشتیبان داده باید در جایی ذخیره گردد. مدل مخزن داده می تواند به صورت یک صفحه با لیستی از تمامی انواع پشتیبان گیری به همراه روزهای پشتیبان گیری باشد، یا اینکه دارای تنظیمات پیچیده تر همراه با شاخص های کامپیوتری، فهرست یا پایگاه داده باشد. هر یک از مدل های مخزن داده، مزیت های مختص به خود را داراست. انتخاب یک مدل مخزن داده، ارتباط نزدیکی با انتخاب برنامه پشتیبان گیری دارد.

مدل­های مخزن داده عبارتند از:

یک مخزن بدون ساختار ممکن است یک پشته از دیسک‌های فلاپی یا رسانه های CD و DVD باشد که دارای حداقل اطلاعات درباره زمان پشتیبان گیری و مواردی که باید پشتیبان گیری شوند، می باشد. این ساده ترین راه پشتیبان گیری است، اما مسلما برای رسیدن به بالاترین سطح از بازیابی، مناسب نمی باشد.

این نوع مخزن داده شامل یک تصویر کامل از سیستم در یک یا چند نطقه خاص زمانی می شود. این فناوری اغلب توسط کارشناسان کامپیوتر مورد استفاده قرار می گیرد. به طور کلی برای بسیاری از سیستم ها، تصویربرداری مفیدتر از ابزاری است که به طور مداوم از سیستم های مختلف پشتیبان گیری می کند.

مخزن سبک افزایشی این امکان را فراهم می کند تا پشتیبان گیری ها در فواصل زمانی مختلف انجام گیرد و تنها تغییرات اعمال شده در این فواصل ذخیره شوند. این عمل باعث می شود تا داده هایی که تغییری روی آنها صورت نگرفته است دوباره ذخیره نشوند. برای شروع این فرآیند، نخست یک پشتیبان گیری کامل از سیستم انجام می شود. پس از آن می توان هر کدام از مدل های پشتیبانگیری افزایشی/افتراقی را اعمال کرد. برای بازیابی سیستم در یک زمان خاص، می‌بایست نسخه پشتیبان کامل به اضافه تمامی نسخه های پشتیبان افزایشی/افتراقی تا آن زمان خاص برگردانده شود.

مخزن سبک دلتای معکوس، mirror جدید منبع داده و یکسری تفاوتها بین mirror وضعیت فعلی و وضعیت قبلی را ذخیره می کند. پشتیبانگیری دلتای معکوس با یک پشتیبان گیری کامل شروع می‌شود. پس از اجرای پشتیبان گیری کامل، سیستم به صورت دوره ای نسخه پشتیبان کامل را با نسخه جاری به هنگام سازی می کند و داده های لازم را برای بازسازی نسخه های قدیمی تر ذخیره می نماید. این مدل به خصوص برای سیستم های بزرگ و سیستم هایی با تغییرات کم مناسب است.

در این روش به جای زمانبندی برای پشتیبان گیری های دوره ای، تغییرات بر روی سیستم میزبان بلافاصله ثبت می گردد. به طور کلی این روش به جای ذخیره سازی تفاوت های سطح فایل، بر مبنای ذخیره سازی تفاوت ها در سطح بایت و بلوک کار می کند.

• مدل بدون ساختار
• مدل کامل / تصویربرداری از سیستم
• مدل افزایشی/افتراقی
• مدل دلتای معکوس
• حفاظت مستمر از داده ها

خلاصه

نکته حائز اهمیت در پشتیبان گیری آن است که اطلاعات موجود در نسخه پشتیبان باید برای استفاده در مواقع ضروری فورا در دسترس باشند زیرا بنا به دلایل مختلف، اطلاعات باید از روی نسخه های پشتیبان گیری بازیابی شوند. برخی از این دلایل عبارتند از: بلاهای طبیعی، حملات فیزیکی، پاک شدن تصادفی، خطاهای برنامه های کاربردی، از کار افتادگی سرور، از کارافتادگی ایستگاه کاری، حملات هکری یا ویروسی.

هم چنین باید توجه داشت که پشتیبان گیری نباید به عنوان تنها راه خروج از بحران در نظر گرفته شود زیرا بسیاری از سیستم های پشتیبان گیری یا برنامه های کاربردی پشتیبان گیری، قادر به بازسازی سیستم های کامپیوتری با تنظیمات پیچیده مانند سرورهای اکتیو دایرکتوری یا سرور پایگاه داده نیستند.