Типы программ резервирования: какая разница между образом диска, файловым бэкапом и синхронизацией, и какой тип стоит использовать?

Категория: Фундаментальные статьи

– Автор: Игорь (Администратор)

Типы резервного копирования

Если вам приходилось интересоваться технологиями резервного копирования, то, вероятно, вы очень быстро обнаружили, что не все программное обеспечение для резервирования создано на основе одних алгоритмов и технологий. Тремя наиболее часто встречающимися технологиями яваляют создание образа диска, файловое резервное копирование (файловый бэкап) и синхронизация файлов из разных источников. Многие люди путают различия между этими подходами, и в основном это происходит из-за того, что функции программ, построенных на основе этих технологий, пересекаются между собой.

Возможно, вы могли бы сказать "Ну, резервная копия это же резервная копия, верно? Так какая разница, как ее создавать?". Отчасти, такой подход верен, ведь лучше иметь хоть какой-либо бэкап, чем никакого вообще. Но, существует немало веских причин, почему нет какого-либо единого универсального подхода или метода создания резервных копий. Ни один из существующих типов и видов резервного копирования не сможет полностью заменить другой. В случае резервирования, существующие технологии попросту не могут конкурировать между друг другом, так как у них разные задачи (хоть и схожие).

В данной статье будут рассмотрены три технологии создания резервных копий, их основные цели и преимущества. Материал будет использовать несколько специфических терминов, таких как инкрементальное резервирование, поэтому если вы еще не знакомы с такого рода терминами, то так же советуем ознакомиться со статьей Терминология резервного копирования: что означает "инкрементальный", "дифференциальный" и другие виды?

Главы

1. Резервное копирование на основе образа диска
2. Файловое резервное копирование (файловый бэкап)
3. Синхронизация файлов
4. Заключительные слова

1. Резервное копирование на основе образа диска

Этот тип резервного копирования часто описывается, как физическая копия диска, и в основном из-за того, что созданный бэкап представляет собой полную копию раздела или тома на физическим уровне данных. Другими словами, образ диска является точной копией всего физического содержимого диска или раздела.

В простейшей форме, программа для создания образа диска создает побитовую идентичную копию диска, путем прямого считывания байтов данных со всех секторов диска. Другими словами, приложение создает зеркальную физическую копию диска. Ранние версии программ создания образов и сами форматы образов имели много ограничений. Потому, что они копирование все исходные блоки данных с диска, включая неиспользуемые области и свободное пространство. Это приводило к тому, что итоговые образы дисков были неудобными для использования и невероятно громоздкими, даже в случае если на диске или разделе содержалось совсем немного данных. Полное физическое копирование секторов диска это хорошая идея для клонирования диска (например, в случае его замены) или для поддержания идентичности данных на нескольких компьютерных системах с идентичным оборудованием и конфигурацией. Однако, представить себе регулярное резервное копирование системы таким образом достаточно сложно.

Однако, со временем были решены некоторые проблемы и ограничения технологии создания образов, тем самым позволив использовать их на регулярной основе. Большинство существующих программ для создания образов уже давно научились интерпретировать данные с диска и поэтому неиспользуемое пространство стало сжиматься или попросту игнорироваться, при создании образа, что позволяет создавать более мелкие образы. Кроме того, большинство приложений сжимают файлы в один архивный файл, тем самым экономя не только на разнице в размере данных, но так же и избавляясь от необходимости копировать и хранить незаполненное пространство в секторах данных файлов (например, в NTFS реальный размер файла всегда кратен 4 Кб; другими словами, даже если в текстовом файле находится всего пара сотен байт, то такой файл будет физически занимать 4 Кб). Разработка и применение инкрементальных и дифференциальных бэкапов позволила еще больше уменьшить необходимый объем для хранения резервных копий. Так же программы используют и другие методы, такие как фильтрация по типу файлов, как например, исключение больших и несущественных файлов pagefile.sys и hiberfile.sys.

Несмотря на обилие методов и способов уменьшения размеров итоговых бэкапов, многие программы создания образов продолжают поддерживать низкоуровневые полные копии диска, и на то есть несколько важных причин. Полная низкоуровневая идентичная копия позволяет сохранять информацию об удаленных файлах и потерянных разделах, которые, возможно, все еще можно восстановить. В таких копиях сохраняются абсолютно все атрибуты файлов, файловой системы и разделов. Восстановление такой копии приведет к расположению фалов и данных в тех же секторах на диске, что и в оригинальной копии. Это позволяет предотвратить такие проблемы, как смещение расположения разделов, что может приводить к проблемам загрузки операционной системы. Кроме того, с помощью полной копии вы можете создавать резервные копии любых разделов, даже если они зашифрованы, скрыты или используются неизвестной программе операционной системой. 

Преимущества резервного копирования на основе образа диска:

• Позволяет быстро восстановить полную копию диска, в том числе и операционной системы, на том же или очень похожем оборудовании
• Самый быстрый способ сделать бэкап, при наличии большого количества файлов
• Многие форматы образов можно устанавливать и использовать, как виртуальные диски, что особенно удобно для быстрого доступа к файлам в архиве
• Создание резервной копии на основе образа, как правило, требует гораздо меньше ресурсов, чем другие типы

Смотрите так же: обзор бесплатных программ для создания образа диска.

2. Файловое резервное копирование (файловый бэкап)

Файловое резервное копирование это тот тип резервирования, с которым знакомо большинство пользователей. В основном, это происходит потому, что этот тип создания бэкапа является одним из самых старых и существует множество различных видов применяемых технологий, а так же потому, что программные средства были разработаны практически под каждую ситуацию, которую только можно себе представить. В то время, как существует десяток другой программ для создания образов, приложений для резервного копирования файлов существует огромное количество (сотни, возможно, тысячи).

В простейшей форме, программы для резервного копирования данных файлов позволяют создавать копии файлов из одного места в другом. Однако, сегодняшние программы резервного копирования могут сделать гораздо больше, чем просто скопировать файлы. Они позволяют практически полностью автоматизировать процесс дублирования файлов в нескольких местах и на многочисленных типах носителей, локально или по сети, включая различные онлайн-хранилища. Большинство программ резервного копирования фалов позволяют после копирования сжимать файлы в архивы и применять шифрование для повышения уровня безопасности. Так же эти приложения поддерживают различные технологии аккумуляции, таких как инкрементальное, дифференциальное и дельта-блочное копирование, которые позволяют существенно сэкономить не только на размерах, но и на времени их создания. Некоторые программы позволяют обеспечивать непрерывную защиту данных (в режиме реального времени; т.е. непосредственное создание резервной копии, сразу после внесения изменений). Другие позволяют хранить различные версии для каждого файла, так что вы сможете откатить файл не только до последней копии, но и до более ранних.

Основное преимущество в программах резервного копирования файлов заключается в их невероятной гибкости. Поэтому пользователи, которые впервые сталкиваются с резервированием, часто теряются в настройках и инструментах мощных программ. Хорошие программы резервного копирования файлов так же поддерживают различные фильтры включения и исключения определенных типов файлов и путей каталогов. К примеру, с помощью таких программ, вы можете создать резервную копию только всех ваших фотографий в формате jpg из бездонной папки по типу "Разобрать". В то же время, вы можете настроить резервное копирование всех ваших документов (doc, pdf и прочие) на переносной диск, для последующего доступа к ним на любом компьютере. И как третий пример, вы можете найти все файлы, которые занимают больше определенного размера, после чего сжимать их в архивную копию, а оригинальные файлы удалять для освобождения места.

Преимущества файлового резервного копирования (файлового бэкапа): 

• Очень и очень гибкий и настраиваемый контроль каждого рутинного аспекта создания резервной копии
• Возможность создания бэкапов для небольшого размера файлов, чего, обычно, не умеют программы создания образов диска
• Фрагментация файлов существенно уменьшается, если не полностью устраняется, за счет хранения файлов в архивах
• Легче восстановить полные резервные копии или перенести их на другое устройство
• Более практичны для регулярного резервного копирования, включая передачу копий по сети
• Хранение версий файлов и защита данных в реальном времени
• Гораздо лучше организован процесс сжатия дубликатов файлов 
• В большинстве случаев, такой тип резервирования более устойчив к ошибкам или повреждениям данных, чем создание образов

Смотрите так же: обзор бесплатных программ для резервного копирования.

3. Синхронизация файлов

Синхронизация файлов на самом деле это специализированная адаптация технологии файлового резервного копирования. В некотором смысле, это не совсем технология резервирования, но результат в принципе тот же самый. Основным назначением программ синхронизации файлов является создание зеркальных копий файлов в двух или более местах, при этом продолжать использовать можно любую из копий, в отличии от файлового резервного копирования.

Разница между синхронизацией и резервным копированием заключается в том, что, при создании резервной копии, файлы копируются только в одном направлении, а, при синхронизации, все измененные файлы копируются в двух направлениях. При резервном копировании у вас есть "источник" и "получатель". При синхронизации у вас есть два и более источника, которые в свою очередь так же являются получателями. Например, если у вас есть два компьютера и вы бы хотели на обоих компьютерах редактировать одни и те же файлы, то вы можете скопировать файлы с одного компьютера на другой, а в последствие просто синхронизировать изменения файлов между каталогами на компьютерах. Таким образом, где бы вы не отредактировали файл, его изменения станут доступными везде.

Программы синхронизации так же отличаются от программ резервного копирования в том, что они, как правило, предоставляют пользователю детальный контроль над тем, как различия в файлах или коллизии будут восприниматься. Файлы, которые были переименованы, перемещены или удалены в одном месте могут быть переименованы, перемещены или удалены в другом на основе выбора пользователя. Часто, такие программы отслеживают файлы и выполненные над ними операции за счет ведения собственных хранилищ данных. Кроме того, такие хранилища позволяют отличить вновь созданные файлы от старых файлов, которые есть в другом хранилище, но были удалены в текущем месте и заменены другими.

Процесс синхронизации, повторяющий изменения в обоих местах (или нескольких), называется двусторонняя синхронизация. Процесс синхронизации, который копирует изменения из одного места в другое, называется односторонняя синхронизация. Несмотря на схожесть односторонней синхронизации с резервным копированием, между ними есть существенное различие - резервирование не подразумевает удаление или переименования файлов в копиях.

Некоторые люди используют одностороннюю и двустороннюю синхронизацию и как способ резервного копирования, и как способ синхронизировать изменения на компьютерах. Часто, это происходит примерно по следующему алгоритму. Вначале создается производится односторонняя синхронизация с переносным жестким диском. Копия на этом диске становится резервной. После чего производится двусторонняя синхронизация файлов переносного диска с файлами на другом компьютере. После чего производится двусторонняя синхронизация первого компьютера с переносным диском. Таким образом, файлы на обоих компьютерах будут синхронизированы, а данные на переносном диске будут резервной копией для обоих компьютерах. Вместо переносного диска может быть использовано любое сетевое хранилище (сервисы, удаленные сервера и т.д.). Хотя программы синхронизации могут обеспечить шифрование данных для безопасной передачи файлов между компьютерами, они не поддерживают сжатия и упаковки файлов в архивы, как это делают программы резервного копирования.

Стоит отметить, что многие гибридные программы резервного копирования и синхронизации позволяют так же выполнять сжатие файлов на ряду с поддержкой синхронизации.

Преимущества синхронизации файлов:

• Каждый источник в то же время является получателем, что избавляет вас от необходимости использовать файлы только в одном месте
• Количество источников не ограничено
• Использование одного и того же набора файлов в разных местах будет происходит заметно легче с точки зрения скорости и производительности
• Некоторые программы сочетают в себе режим синхронизации в реальном времени с системой управления версиями, что позволяет легко использовать один набор файлов между разными людьми, и, как правило, обеспечивать возможность сравнения и объединения данных (системы по типу SVN - система контроля версий для ведения разработки)
• За счет того, что файлы не хранятся в одном архивном файле, повреждение данных одного файла не будет сказываться на других

Смотрите так же: обзор бесплатных программ для синхронизации папок и файлов

Заключительные слова

Как уже говорилось, ни один из типов и видов не может в полном размере заменить другой. Поэтому выбор необходимого типа и вида резервирования стоит производить только с точки зрения решаемых задач и здравого смысла. К примеру, если вам нужно иметь только актуальную копию ваших данных с возможностью быстрого доступа, то вам совершенно не обязательно использовать программы файлового резервного копирования, вполне достаточно будет использовать программы синхронизации. Или же если вам нужно хранить резервные копии больших размеров с возможностью (или без) отката до определенных версий на случай непредвиденных обстоятельств (например, для хранения копий баз данных), то, вероятнее всего, наиболее приоритетными будут программы для файлового резервного копирования. Если же в ваши задачи входит хранение актуальной стабильной версии операционной системы, то создание образа будет предпочтительнее, так как простое копирование всей системы не будет гарантом того, что, после восстановления копии, система будет нормально функционировать.

Если у вас есть информация, которой вы бы хотели поделиться с читателями, или вы обнаружили неточность в тексте статьи, то вы можете обсудить это в комментариях ниже.