Методы резервного копирования: полный, инкрементальный и дифференциальный бэкап
- 13 мин.
Сбой сервера, ошибка администратора или атака хакера — и бизнес за считаные минуты может лишиться базы заказов, рабочих документов и истории работы с клиентами. Такие риски недооценивать нельзя. Возьмём кибератаки: по сведениям компании F6, в 2025 году число атак программ-вымогателей на российские компании выросло на 15%. Причём доля атак, целью которых был не выкуп, а разрушение инфраструктуры, увеличилась с 10 до 15%. В таких случаях возобновить работу можно только из заранее сделанных резервных копий — бэкапов. В этом материале мы разберёмся, что такое бэкап и зачем он нужен, в чём кроются различия между методами резервного копирования — полным, инкрементальным и дифференциальным, — сравним их на практическом примере и покажем, как выработать стратегию под актуальные задачи бизнеса.
Что такое бэкап: суть
Итак, бэкап — это копия отдельных файлов, баз данных, серверов, виртуальных машин или целых информационных систем. Компании создают и хранят такие копии для восстановления на случай программных сбоев, физического повреждения оборудования, хакерских атак или порчи исходной информации в результате человеческой ошибки.
Резервная копия позволяет восстановить данные по состоянию на момент её создания. Естественно, важно хранить копии отдельно от исходных данных, иначе потенциальный инцидент нанесёт ущерб и тем, и другим.
Без резервных копий любой инцидент обходится дороже:
- компания теряет данные (заказы, документы, историю работы с клиентами и т. д.);
- сотрудники простаивают, пока системы не заработают снова (получая при этом зарплату);
- к прямым потерям добавляются штрафы по договорам и недовольство клиентов (вплоть до публично доступных негативных отзывов);
- наконец, при потере персональных данных возможны ещё и претензии от регулирующих органов.
Атака программы-вымогателя обходится ещё дороже: по той же оценке F6, первоначальный выкуп за расшифровку данных в 2025 году обычно составлял от 4 до 40 млн рублей.
Резервная копия не предотвращает сбой, но сокращает его последствия: компания возвращается к последнему сохранённому состоянию, а не восстанавливает данные вручную.
При этом не стоит путать резервное копирование с архивированием. Первое концентрируется на оперативном восстановлении для продолжения текущей работы с минимизацией ущерба. Второе предназначено в основном для длительного хранения исторических данных, которые уже не нужны для повседневного функционирования компании.
Также бэкап часто смешивают с аварийным восстановлением. Разница тут существенная:
- резервная копия отвечает на вопрос «из чего восстановить данные»;
- аварийное восстановление отвечает на вопрос «как быстро запустить всю систему после аварии». Оно включает резервную площадку, репликацию и заранее описанный порядок запуска.
Читайте также: чем бэкап отличается от аварийного восстановления
Фактор RPO и RTO
Стратегию бэкапа определяют два показателя, а именно RPO и RTO:
- RPO (Recovery Point Objective, в переводе «целевая точка восстановления») — допускаемый период потери данных. Скажем, RPO задан на уровне четырёх часов. Это означает, что компания должна иметь возможность восстановить защищаемые данные с потерей не более четырёх часов изменений;
- RTO (Recovery Time Objective, в переводе «целевое время восстановления») — допускаемое время восстановления. Если RTO составляет два часа, то компания должна за этот период времени восстановить утраченные или повреждённые данные и вернуться в рабочее состояние.
Представим такую ситуацию — RPO установлен на четыре часа, а RTO на два. Сбой или инцидент происходит в 15:00. Значит, должны быть восстановлены все защищаемые данные по состоянию не ранее 11:00, а нормальная работа должна возобновиться не позже 17:00.
Чем меньше допустимые значения RPO и RTO, тем выше требования к частоте снятия копий, организации их хранения и скорости их восстановления. Всё это непосредственно влияет на выбор метода копирования. О трёх основных мы поговорим ниже.
Какие RPO и RTO достижимы для вашей инфраструктуры?
Архитекторы компании «Хайстекс» оценят ваши системы и предложат стратегию восстановления с оптимальными для бизнеса RPO и RTO
Основные методы резервного копирования данных
Существует три основных вида резервного копирования. Политика компании может опираться на любой из них или на их сочетание:
- полное резервное копирование;
- инкрементальное резервное копирование;
- дифференциальное резервное копирование.
Они отличаются друг от друга:
- объёмом копируемой информации;
- техническими требованиями к хранилищу;
- порядком восстановления.
Выбор метода или их комбинации зависит от того, сколько информации обрабатывает бизнес, как часто эта информация обновляется и насколько быстро её нужно вернуть после сбоя или инцидента.
Полное резервное копирование
Полное резервное копирование (полный бэкап) предполагает создание копии всего выбранного набора данных, безотносительно к тому, что изменилось с момента предыдущего копирования. Возьмём компанию, которая каждый день копирует базу объёмом 100 ГБ. То есть, даже если за сутки изменилось всего 5 ГБ данных, она всё равно скопирует всю сотню. И так день за днём.
| Плюсы | Простой возврат данных: достаточно одной копии |
| Минусы | Большой расход места в хранилище и временные затраты на создание полной копии |
| Ценность подхода | Либо защита относительно малого объёма ценных и быстро меняющихся данных, либо создание исходной большой копии для последующих инкрементальных или дифференциальных копий |
Инкрементальное резервное копирование
Инкрементальное резервное копирование (инкрементальный бэкап) сохраняет исключительно те данные, которые изменились с момента снятия предыдущей копии (любого типа). Предположим, что в пятницу компания создала полную резервную копию на 100 ГБ. В понедельник изменилось 5. Во вторник — ещё 3. Если эти изменения затрагивали разные участки данных, то понедельничный инкрементальный бэкап составит 5 ГБ, а вторничный — 3.
Такой подход сокращает объём новых копий, они получаются небольшими. Зато вернуть данные сложнее. Так, чтобы этой гипотетической компании вернуть данные по состоянию на вторник, ей понадобятся и полная копия, и две последующие инкрементальные. Если одна из них окажется повреждена, то восстановить данные на вторник не получится — только на момент до повреждённой копии.
| Плюсы | Экономия места в хранилище. Сокращение времени на создание последующих небольших копий |
| Минусы | Возврат зависит от сохранности всей последовательности копий |
| Ценность подхода | Регулярное копирование существенных объёмов данных, в которых за день меняется небольшая доля |
Дифференциальное резервное копирование
Наконец, очередь дошла до дифференциального резервного копирования (дифференциального бэкапа). Его цель — сохранить все изменения, накопившиеся с момента последнего полного копирования. Вернёмся к нашему теоретическому сценарию. После создания полной копии на 100 ГБ в пятницу, компания изменила 5 ГБ данных в понедельник и 3 во вторник. При отсутствии пересечений понедельничная дифференциальная копия займёт 5, а вторничная — уже 8 ГБ (в случае пересечения будет и того меньше).
В отличие от инкрементального метода, здесь нет нужды восстанавливать всю последовательность промежуточных копий. Если есть необходимость откатиться на вторник, хватит пятничной полной и вторничной дифференциальной копий. Но есть и изъян. С каждым днём объём накопленных изменений, как правило, растёт.
| Плюсы | Для отката нужна всего лишь пара копий: полная и последняя дифференциальная. Это оперативнее и надёжнее, чем восстанавливать всю цепочку |
| Минусы | Каждая следующая копия больше предыдущей, поэтому к концу цикла растут и время копирования, и расход места |
| Ценность подхода | Системы, для которых быстрый и предсказуемый возврат информации важнее экономии места в хранилище |
Какой бэкап выгоднее: сравниваем на цифрах
Как уже ясно, двумя базовыми параметрами при выборе метода резервного копирования являются:
- экономия места в хранилище;
- простота при восстановлении данных.
Продолжим наш пример: в пятницу компания создаёт полную копию на 100 ГБ. В понедельник её сотрудники меняют 5, во вторник — ещё 3, а в среду — 2. Для простоты допустим, что изменения затрагивают разные данные, а общий объём исходной информации не меняется.
| День | Полное, ГБ | Инкрементальное, ГБ | Дифференциальное, ГБ |
|---|---|---|---|
| Пятница | 100 | 100 | 100 |
| Понедельник | 100 | 5 | 5 |
| Вторник | 100 | 3 | 8 |
| Среда | 100 | 2 | 10 |
| Итого | 400 | 110 | 123 |
Разница видна сразу. За четыре дня копирования ежедневные полные копии займут 400 ГБ, инкрементальные — всего 110 ГБ, а дифференциальные — 123 ГБ. Однако у экономии места есть обратная сторона: чем компактнее копии, тем, как правило, сложнее из них восстанавливаться.
Рассмотрим все факторы.
| Критерий | Полное | ИИнкрементальное | Дифференциальное |
|---|---|---|---|
| Объём новой копии | Весь набор | Изменения после предыдущего экземпляра | Изменения после последней полной копии |
| Время создания | Обычно наибольшее | Обычно наименьшее | Увеличивается по мере накопления изменений |
| Расход места | Высокий | Как правило, самый низкий | Средний, растёт до следующего полного копирования |
| Что понадобится для восстановления | Один полный экземпляр | Вся необходимая цепочка изменений | Полная и выбранная дифференциальная копия |
| Сложность восстановления | Низкая | Выше из-за фактора цепочки | Ниже, чем при инкрементальном |
| Скорость восстановления | Обычно самая высокая | Обычно самая низкая | Средняя |
Также скорость восстановления данных из резервной копии зависит не только от выбранного метода. Значение имеют:
- объём информации;
- производительность хранилища;
- пропускная способность сети;
- особенности используемого ПО.
На выбор метода влияет и стоимость хранения. Чем чаще бизнес снимает полные копии, тем больше места ему потребуется. Но далеко не все резервные данные стоит размещать в дорогом высокопроизводительном хранилище. Сократить расходы помогают две технологии:
- дедупликация хранит одинаковые блоки данных в единственном экземпляре;
- сжатие уменьшает объём данных.
Вместе они дают экономию при любом методе копирования.
Так, в Хайстекс Акура 4.5 дедупликация выполняется на уровне всего хранилища, а алгоритмы сжатия настраиваются под разные типы нагрузок.
Как методы бэкапа работают в современных системах
Классический порядок «полная копия раз в неделю плюс изменения» по-прежнему распространён, но современное ПО для бэкапа его дополняет. Чаще всего встречаются три приёма:
- Синтетическая полная копия: система собирает свежую полную копию из предыдущей полной и последующих изменений, не нагружая рабочие серверы повторным копированием.
- «Вечный инкремент»: полный экземпляр создаётся один раз, дальше сохраняются только изменения, а устаревшие инкрементальные копии объединяются по правилам хранения.
- Копирование на уровне блоков, или же CBT (Changed Block Tracking — отслеживание изменённых блоков): система фиксирует не изменённые файлы, а изменённые блоки диска. По этой причине копии получаются меньше и создаются оперативнее.
Эти приёмы сглаживают слабые места инкрементального метода: синтетическая полная копия и «вечный инкремент» не дают цепочке разрастись, а отслеживание изменённых блоков уменьшает объём каждой копии.
Посмотрите, как работает резервное копирование данных в Хайстекс Акура
Запишитесь на персональное демо и узнайте, как организовать резервное копирование с учётом особенностей вашей ИТ-инфраструктуры
Как выбрать стратегию резервного копирования
Универсального метода, который подошёл бы любой компании, конечно, не существует. При работе над стратегией резервного копирования целесообразно принимать во внимание:
- объём и частоту изменения информации;
- целевые RPO и RTO;
- особенности ИТ-инфраструктуры;
- доступный бюджет.
Нередко оптимальным решением будет сочетание нескольких методов. В плане рекомендаций можно предложить четыре.
Определитесь с требованиями к восстановлению
Начните с оценки того, какие данные жизненно важны для бизнеса. Так, потеря нескольких часов изменений в рабочей базе заказов может привести к финансовым убыткам. При этом временные сложности с архивом завершённых проектов не приведут к критическим последствиям.
Для каждого объекта определите допустимые значения RPO и RTO. Они помогут установить периодичность создания копий, выбрать подходящее хранилище и рассчитать необходимые ресурсы для восстановления.
Комбинируйте разные методы
На практике компании нередко совмещают полное и инкрементальное резервное копирование. Например, бэкап сервера часто настраивают так:
- каждое воскресенье снимается полная копия;
- с понедельника по субботу — только ежедневные изменения.
Такой подход позволяет сократить расходы на хранение и временные затраты на создание копий. Однако ежедневное копирование не обеспечит RPO меньше 24 часов. Если компания не может позволить себе потерять целый рабочий день, потребуется более частое сохранение изменений.
Дифференциальное копирование можно использовать по аналогичной схеме, чтобы для отката хватало меньшего числа копий.
Придерживайтесь правила 3-2-1
Даже правильно выбранный метод не защитит компанию, если все резервные копии находятся на одном носителе или в одной системе хранения. Поэтому при разработке политики резервного копирования стоит руководствоваться принципом 3-2-1:
| 3 | Три экземпляра данных Оригинал и пара резервных копий. Потеря одного экземпляра не должна приводить к безвозвратной утрате информации |
| 2 | Два различных типа носителей Как пример: локальное дисковое хранилище и облачное объектное хранилище (в крупных компаниях к ним могут добавлять магнитные ленты). Это снижает риск одновременной потери копий из-за отказа одного типа носителя |
| 1 | Одна копия вне основной площадки Например, в удалённом центре обработки данных или облачном хранилище. Она поможет восстановить информацию в случае пожара или другого происшествия на основной площадке |
Дополнительно подстраховаться можно, если изолировать одну из копий от основной сети или запретить её изменение и удаление на установленный срок. В объектных хранилищах второй вариант реализуется с помощью механизма S3 Object Lock: он блокирует записанные данные, и до окончания заданного срока их нельзя удалить или перезаписать. Так копии уцелеют и при атаке шифровальщиков, и при случайном удалении. Вместе с регулярной проверкой восстановления такая защита образует расширенный вариант правила — 3-2-1-1-0. К классической схеме добавляются две цифры:
- вторая единица означает, что одна из копий изолирована или неизменяема;
- ноль в конце — что проверка восстановления проходит без ошибок.
Хайстекс Акура поддерживает S3 Object Lock, начиная с версии 4.5, и создаёт на его основе неизменяемые точки восстановления.
Принимайте во внимание стоимость хранения и регулярно тестируйте возможность восстановления
Стоимость резервного копирования обуславливается не только объёмом информации. Учитывайте расходы на оборудование или облачное резервное копирование, передачу данных, администрирование и восстановление. Так, удалённое объектное хранилище может обходиться дешевле локального высокопроизводительного, но увеличивать время восстановления.
Наконец, систематически проверяйте работоспособность резервных копий. Успешное завершение копирования ещё автоматически не гарантирует, что данные удастся восстановить в установленный срок. Проводите пробные восстановления, проверяйте целостность данных и измеряйте фактическое время выполнения процедуры.
Частые вопросы
Какой метод резервного копирования экономит больше всего места?
Инкрементальный: каждая копия содержит только изменения с момента предыдущего бэкапа — полного или инкрементального. Если за день меняется лишь несколько процентов данных, инкрементальные копии занимают в разы меньше места, чем ежедневные полные.
Какой метод восстанавливает данные быстрее всего?
Полный: для восстановления нужна одна копия. Дифференциальному нужны две — полная и последняя дифференциальная. Инкрементальному — полная и вся цепочка последующих.
Можно ли совмещать разные методы?
Да, и компании практикуют именно такой комбинированный подход. Типичная схема — полная копия еженедельно и инкрементальные экземпляры ежедневно или чаще, если этого требует RPO.
Что собой представляет правило 3-2-1?
Три экземпляра данных, два различных типа носителей и одна копия вне базовой площадки.