Обеспечение сохранности информации в ОС MicrosoftWindows

Обеспечение сохранности информации достигается различными решениями: начиная с тиражирования информационных ресурсов (программ и данных) и заканчивая резервированием устройств хранения данных. Поэтому на данном занятии рассмотрим интересные и полезные решения, предоставляемые ОС MicrosoftWindows 2003/XP в этом диапазоне:

· технология теневого копирования данных;

· архивация данных;

· создание отказоустойчивых томов для хранения данных.

 

Технология теневого копирования данных

Суть данной технологии заключается в создании копий выбранных файлов через определенные промежутки времени. Реализована технология в виде отдельной службы теневого копирования тома (VSS). Она используется для управления данными на дисках и может взаимодействовать с различными приложениями. Например, в программах резервного копирования эта служба обеспечивает копирование файлов, занятых во время архивации другими приложениями.

Важной практической функцией технологии теневого копирования является возможность восстановления последних версий случайно удаленных или поврежденных файлов. В ОС MicrosoftWindows 2003/XP предоставляется возможность пользователям клиентских компьютеров восстанавливать файлы из теневой копии.

Ограничения теневого копирования томов

Теневые копии файлов на заданных томах доступны только на серверах под управлением ОС WindowsServer 2003. На сервере в каталоге %Systemroot%\System32\Clients\Twclient\x86\ имеется клиентское ПО для инсталляции на компьютеры под управлением Windows XP Professional, установив которое, пользователи смогут получать доступ к теневым копиям через вкладку "Предыдущие версии" окна свойств файлов теневого тома. Создавать теневые копии можно только на томах с файловой системой NTFS. Теневое копирование будет выполняться для всех общих папок, хранящихся на этом томе.

Рассмотрим случай, когда файл был удален и требуется его восстановление из теневой копии. Так как объект "файл", на котором можно щелкнуть правой кнопкой мыши, в общей папке в этом случае отсутствует, необходимо обратиться к свойствам папки, где имеется такая же вкладка "Предыдущие версии". Нажав кнопку "Показать", можно просмотреть, какие файлы и папки содержались в ней на выбранный момент времени. Отсюда можно восстановить удаленный файл в любое место, в том числе и в прежнюю папку.

Как видим, процедура восстановления файла из теневой копии - достаточно простая и быстрая операция для пользователей. Но следует помнить, что технология теневого копирования не является стопроцентным решением задачи обеспечения сохранности данных. Она решает проблему быстрого восстановления совместно используемых файлов из общих папок.

Архивация данных

Под архивацией принято понимать обычное копирование данных на резервный носитель информации, чтобы в случае отказа или повреждения основного устройства хранения можно было быстро восстановить имеющиеся на нем данные. Архивация дает наивысшую степень отказоустойчивости по сравнению со всеми другими технологиями хранения данных, обеспечивающих отказоустойчивость, такими как теневое копирование, избыточные массивы независимых дисков, кластерные серверы и т.д.

Эффективность применения архивации в сетевой инфраструктуре зависит от правильного выбора специального ПО и планирования. В состав ОС MicrosoftWindows 2003/XP входит служебная программа Backup, обеспечивающая основные функции архивации, включая возможности работы по расписанию и взаимодействие со службой теневого копирования тома.

Выполнять архивацию всех данных на компьютере почти никогда не требуется, так как при выходе из строя жесткого диска можно достаточно быстро произвести установку ОС и основного прикладного ПО. Поэтому следует архивировать только создаваемые пользователями файлы (документы, базы данных и т. п.) и файлы конфигурации приложений. Разумный выбор объектов для резервного копирования сэкономит общее время и ресурсы архивации.

Стратегии архивации

Программа BackupWindows поддерживает пять стандартных типов архивации, которые в действительности представляют собой комбинации фильтров. Для осуществления первых трех типов архивации (табл. 1.) используются атрибуты файлов. Факт изменения файла определяется по установке атрибута "архивный" (бит архива). Во время архивации этот атрибут сбрасывается.

Таблица 1. Типы архивации

Тип архива	Архивируемые данные	Состояние бита архива
Нормальный	Все выбранные файлы, независимо от того, архивировались ли они ранее	Сбрасывается
Добавочный	Только файлы, модифицированные с момента последней нормальной или добавочной архивации	Сбрасывается
Разностный	Только файлы, модифицированные с момента последней нормальной архивации	Не сбрасывается
Копирующий	Все выбранные файлы	Не используется
Ежедневный	Только файлы, созданные или модифицированные за текущие сутки	Не используется

Представленные типы архивации в табл. 1 могут применяться в различных комбинациях друг с другом, определяющих стратегии архивации (табл. 2.). При выборе стратегии архивации обычно учитывают два критерия - время, необходимое для архивации и для восстановления данных. Во многих организациях стратегии архивации рассчитаны на недельный цикл.

Таблица 2. Стратегии архивации

№	Стратегия архивации	Необходимое время для архивации	Необходимое время для восстановления	Описание
	Полная архивация	Максимальное	Минимальное	На практике отдельно полная архивация в еженедельном цикле не используется. Однако при незначительном изменении архивируемых данных на сервере (рабочей станции), она может выполняться один раз в неделю.
	Полная архивация с последующей добавочной	Минимальное	Максимальное	В понедельник выполняется обычная архивация, со вторника по пятницу - добавочная. Так как каждая из этих архиваций сбрасывает бит архива, то ежедневно архивируются только измененные файлы. Если произойдет сбой данных в пятницу, то необходимо будет восстановить обычный архив от понедельника и последовательно каждый добавочный архив со вторника по четверг.
	Полная архивация с последующей разностной	Промежуточное между стратегиями 1 и 2	Промежуточное между стратегиями 1 и 2	В понедельник выполняется обычная архивация, со вторника по пятницу - разностная. Так как разностная архивация не сбрасывает бит архива, то ежедневно архивируются все изменения, произошедшие с понедельника. Если произойдет сбой данных в пятницу, то необходимо будет восстановить обычный архив от понедельника и последний разностный архив от четверга.
	Ежедневная архивация	Зависит от количества созданных и измененных файлов за текущие сутки	Определяется объемом восстанавливаемых данных	Ежедневная архивация использует не атрибут файла "архивный" (бит архива), а его дату изменения. Данную стратегию целесообразно применять, если существует задача восстанавливать файлы из архива с точной датой.

Настроить определенную стратегию архивации можно в дополнительных параметрах архивации (рис. 3.) и в параметрах запланированного задания (рис. 4.), которые вызываются нажатием кнопок "Дополнительно" и "Расписание" в окне "Сведения о задании архивации".

Восстановление данных

Главная и единственная причина создания резервных копий - это возможность восстановления данных. Успешное восстановление данных возможно, если придерживаться некоторых правил, главные из которых:

· полное документирование всех мероприятий по архивации,

· периодическое проведение тестовых восстановлений данных с архивных носителей.

В ОС MicrosoftWindows 2003/XP восстанавливать папки и файлы из архива могут пользователи, входящие в группу администраторов или операторов архива. Программа BackupWindows позволяет проводить процедуру восстановления данных двумя способами: вручную и с использованием мастера. На данном занятии рассмотрим только первый способ. Настроить параметры и запустить процесс восстановления можно, перейдя на вкладку "Восстановление и управление носителем" в главном окне программы Backup (рис. 5.0).

На этой вкладке необходимо выбрать носитель, с которого будут восстанавливаться данные. В нижней части окна можно выбрать один из следующих параметров восстановления:

· "Исходное размещение" - восстановление файлов и папок из архива в то же месторасположение, где они находились до архивации.

· "Альтернативное размещение" - восстановление файлов и папок из архива в заданную папку. Этот вариант восстановления позволяет сохранить структуру папок архивных данных.

· "Одну папку" - восстановление файлов и папок из архива в заданную папку без сохранения исходной структуры папок и подпапок. При этом в заданной папке будут восстановлены только файлы.

 

Создание отказоустойчивых томов для хранения данных

В ОС WindowsServer 2003 возможно создание отказоустойчивых томов RAID-1 (зеркальный том) и RAID-5, которые поддерживаются только на динамических дисках. По умолчанию ОС MicrosoftWindows 2003/XP используют традиционное базовое хранение. Для эффективности управления хранением данных базовые диски преобразуют в динамические, на которых можно создавать различные типы томов.

Работа с зеркальными томами

Зеркальный том (RAID-1) состоит из двух одинаковых копий тома, расположенных на разных физических дисках. Данные, записываемые на такой том, записываются одновременно на два диска, поэтому зеркальный том обеспечивает отказоустойчивость. Для более высокой отказоустойчивости рекомендуется использовать диски, подключенные к разным контроллерам, что обеспечит наилучшую производительность и позволит справиться с отказами как контроллера, так и диска.

В ОС WindowsServer 2003 для работы с дисками существует специальная оснастка "Управление дисками", которая входит в консоль "Управление компьютером". Для создания зеркального тома необходимо сначала с помощью оснастки "Управление дисками" преобразовать тип хранения с базового в динамическое на двух подключенных физических дисках. После этого щелкните на неразмеченную область в графическом представлении диска и в появившемся контекстном меню выберите команду "Действие" / "Все задачи" / "Создать том". Запустится мастер создания томов, который предложит сначала выбрать тип тома (рис. 6.).

Доступные типы томов зависят от числа установленных на компьютере дисков, содержащих неразмеченные области. Для создания зеркального тома, как было сказано выше, необходимо два динамических диска, имеющих нераспределенное место.Когда нужный тип тома выбран, мастер создания томов откроет страницу, показанную на рис. 7, на которой следует выбрать диски для создания тома.

Выбрав диски для создания тома, следует определить еще его размер. Для этого на каждом из дисков необходимо отвести области одинаковых размеров. После выбора дисков для тома укажите в поле "Выберите размер выделяемого пространства (Мб)" максимальный размер области, доступной на каждом из выбранных дисков (он ограничен размером области на диске с минимальным размером свободного места).

 

При изменении размера отведенного места на одном из дисков мастер соответствующим образом изменит размер места, отведенного для нового тома на другом диске. Общий размер зеркального тома равен выделенной области (в Мб), так как диски данного типа тома содержат одинаковые копии данных. После завершения работы мастера создания томов будет создан зеркальный том. В случае выхода из строя одного физического диска зеркального тома можно его заменить, а потом пересоздать зеркальный том. Для этого следует сначала разделить зеркальный том, затем удалить неисправный диск. Второй исправный диск станет простым томом. После замены неисправного диска на сервере щелкните правой кнопкой мыши на оставшемся простом томе от прежнего "зеркала" и при помощи команды "Добавить зеркальный том" создайте новый зеркальный том на основе добавленного диска.

Работа с томами RAID-5

Том RAID-5 состоит как минимум из трех дисков (максимум из 32). По сравнению с зеркальными томами, он обеспечивает лучшую производительность операции чтения данных и эффективность использования дискового пространства. В минимальном томе RAID-5 из трех дисков, только одна треть дискового пространства используется для обеспечения отказоустойчивости (для хранения данных четности).