2. Резервирование информации

С помощью резервирования информации обеспечивается одно из свойств информации – сохранность. Это свойство характеризуется степенью готовности определенных информационных массивов к целевому применению. Сохранность информации определяется способностью применяемого контроля и защиты обеспечить постоянное наличие и своевременное представление информационных массивов, необходимых для автоматизированного решения задач вычислительной системы. Иначе можно сказать, что применяемые средства контроля и защиты информации должны не допускать разрушения информационных массивов (т.е. поддерживать их целостность и готовность) из-за несовершенства носителей, механических повреждений, неправильной эксплуатации, износа и старения аппаратных средств, ошибок персонала, недостатков в программных средствах и т.д.

Необходимый уровень целостности и готовности информации достигается путем введения специальной организации хранения и подготовки, регенерации и восстановления информационных массивов, использования дополнительных ресурсов для их резервирования, что позволяет значительно уменьшить влияние разрушающих факторов на эффективность функционирования информационной системы в целом.

Одним из ключевых моментов, обеспечивающих восстановление системы при аварии, является резервное копирование рабочих программ и данных (backup). Как следует из названия, резервное копирование предназначено для хранения наиболее важной информации на внешних носителях с тем, чтобы ее можно было восстановить при авариях или сбоях в информационных системах (а иногда и операционных системах). Например, в случае выхода из строя винчестера операционную систему (и все установленное ранее программное обеспечение) можно восстановить с резервной копии. В англоязычной литературе процедура восстановления обозначается какrestoreилиrecovery.

С появлением современных малогабаритных и достаточно надежных винчестеров для массы обычных пользователей средства резервного копирования как бы отодвинулись на второй план. Разумеется, понятно, что при наличии локальной сети регулярное архивирование информации просто необходимо. И все же можно указать ряд причин, по которым и обычному пользователю отказываться от приобретения устройства резервного копирования просто неразумно. Прокомментируем эти причины.

Известно немало случаев, когда вместо того, чтобы отформатировать дискету, пользователь по ошибке начинал форматировать винчестер и спохватывался только тогда, когда уже была потеряна самая свежая или наиболее ценная информация. В этом случае именно устройство резервного копирования могло бы оказаться своеобразным страховым полисом.

Конечно, современные винчестеры практически не имеют сбоев в работе. Но много ли у нас в стране пользователей, которые имеют возможность обновлять свою «материальную часть» достаточно регулярно? Дело в том, что «стареющий» винчестер, хотим мы этого или нет, постепенно превращается в «бомбу» замедленного действия.

Пожалуй, не секрет, что винчестер рядового пользователя, как правило, бывает почти полностью занят. Однако из всей хранимой информации используется интенсивно лишь 30-40%, все остальное лежит обычно мертвым грузом: и удалить жалко, и переписать некуда. Нетрудно догадаться, что в этом случае наличие устройства резервного копирования могло бы существенно облегчить жизнь, позволив освободить на жестком диске достаточно места.

На случай стихийных бедствий (землетрясений, пожаров), краж и других подобных ситуаций иметь копию всей информации со своего винчестера (или хотя бы ее часть) не так уж плохо.

Современное программное обеспечение (инсталляционный и рабочий варианты) вместе с различными библиотеками может занимать много места (например, операционная система, различные системы автоматизированного проектирования, вычислительные системы, системы компьютерной графики и пр.). В этом случае имеет смысл освободить винчестер и хранить инсталляционные версии программных продуктов на устройстве резервного копирования (например, стримере).

Не обходят обычно стороной обычного пользователя и проблемы электропитания. Как правило, приобретение бесперебойных источников питания (UPS) может затянуться, а наличие и использование устройства резервного копирования реально поможет при восстановлении информации.

Современное программное обеспечение (текстовые процессоры, электронные таблицы, СУБД, информационные системы) разрабатывается с учетом того, чтобы пользователь имел возможность применять специальные опции для создания резервных копий при работе с информацией.

В локальных сетях, где установлены несколько серверов, чаще всего система резервного копирования (в виде отдельного внешнего устройства) устанавливается непосредственно в свободные слоты серверов. В крупных корпоративных сетях выделяется специализированный архивационный сервер, который автоматически архивирует информацию с жестких дисков серверов и рабочих станций в определенное время, установленное администратором сети, выдавая отчет о проведенном резервном копировании. Итак, устройства резервного копирования – это устройства, позволяющие содержать информацию как бы в резерве, защищая ее от возможных повреждений. К устройствам резервного копирования относятся стримеры, магнитные, оптические и магнитооптические накопители.

Для архивной информации, представляющей особую ценность, рекомендуется предусмотреть специальное охраняемое помещение. Дубликаты наиболее ценных данных лучше хранить в другом здании или даже в другом городе. Последняя мера делает данные неуязвимыми в случае пожара или другого стихийного бедствия.

9.2.1. Архивирование информации. Другая технология, позволяющая сохранить информацию, это архивирование (archive). Архивирование призвано обеспечить долгосрочное сохранение наработанной информации. Часто такая информация уже не требуется для текущей работы, но, тем не менее, может понадобиться для получения справки, для сверки, проверки или в качестве исходной для какой-то будущей разработки. Например, архивированию подлежит бухгалтерская документация или законченные проекты. Процедура восстановления данных из архива называется разархивированием, или извлечением (retrieve).

9.2.2. Дублирование информации. Помимо резервного копирования, которое производится при возникновении нештатной ситуации либо по заранее составленному расписанию, для большей сохранности данных на жестких дисках применяют специальные технологии – зеркалирование дисков и созданиеRAID-массивов, которые представляют собой объединение нескольких жестких дисков.

Одним из эффективных методов оперативного резервирования является копирование информации на зеркальный диск. Зеркальным называют жесткий магнитный диск отдельного накопителя, на котором хранится информация, полностью идентичная информации на рабочем диске. Это достигается за счет параллельного выполнения всех операций записи на оба диска. При отказе рабочего накопителя осуществляется автоматический переход на работу с зеркальным диском в режиме реального времени. Информация при этом сохраняется в полном объеме.

Подобная технология применяется для создания копий не только отдельных файлов, а содержимого жесткого диска целиком. Фактически производится дублирование содержимого внешнего носителя, а не только наиболее важных и ценных для пользователя фрагментов файловой системы.

В настоящее время для повышения сохранности информации в ЭВМ все чаще применяют системы дисковых массивов RAID – группы дисков, работающих как единое устройство хранения данных, соответствующее технологии RAID(Redundant Array of Independent Disks– избыточный массив независимых дисков).

Принцип функционирования RAID-системы заключается в следующем: из набора дисковых накопителей создается массив, который управляется специальным контроллером и определяется компьютером как единый логический диск большой емкости. За счет параллельного выполнения операций ввода-вывода обеспечивается высокое быстродействие системы при обработке информации (считывании, записи), а повышенная надежность хранения информации достигается дублированием данных или вычислением контрольных сумм (см. раздел 9.5.2).

Реальные RAID-системы поддерживают несколько уровней, которые выбираются с учетом требований, предъявляемых к внешним запоминающим устройствам автоматизированной системы (зеркальное дублирование информации, поочередная запись информации на дисках с возможностью параллельного выполнения запросов на чтение и последовательной записью, формирование контрольных сумм и т.п.). Следует отметить, что применениеRAID-массивов защищает от потерь данных только в случае физического отказа жестких дисков, а не сбоев в работе программного обеспечения.