a. Sao lưu hệ điều hành dựa trên agent.
Phương pháp này dựa trên một agent được cài đặt trên hệ điều hành. Các máy chủ sao lưu liên lạc với các agent, mà luôn chạy trên máy chủ, và thiết lập một phiên kết nối TCP/IP đến agent. Khi kết nối được thiết lập, các agent sẽ sao chép tất cả các dữ liệu từ hệ thống tệp tin của hệ điều hành và gửi chúng đến các máy chủ sao lưu. Bởi vì các agent sao lưu được cài đặt bên trong hệ điều hành nên nó có thể đọc các tệp tin hệ thống của tất cả các ổ cứng được cấu hình trên máy chủ. Các agent có thể truy cập vào các Master File Table của hệ điều hành để xác định tất cả các tệp tin tồn tại trên các phân vùng của ổ cứng và gửi chúng đến máy chủ sao lưu. Đây là phương pháp sao lưu máy chủ ở mức tệp tin (file level backup) bởi vì các tệp tin được sao chép đến một hệ thống tệp tin nằm trên một thiết bị khác, điều này giống như chúng ta vào windows và copy các thư
mục đến thiết bị lưu trữ được chia sẻ. Để hỗ trợ việc sao lưu được nhanh chóng, một giá trị bit lưu trữ được thiết lập, bất kì khi nào hệ điều hành thay đổi một tệp tin, bit lưu trữ này sẽ tăng lên và các agent sẽ nhận biết rằng tệp tin đã thay đổi so với lần sao lưu trước, các agent sau đó sẽ tiến hành sao lưu tệp tin và chuyển bit lưu trữ về giá trị ban đầu.
Hình 2.1. Sao lưu trên máy vật lý
Vì phương pháp này hoạt động ở cấp độ tệp tin bên trong các hệ điều hành, chỉ sao lưu các tệp tin đang được sử dụng trên hệ điều hành, tất cả các tệp tin bị xóa và phân vùng còn trống sẽ được bỏ qua. Điều này dẫn đến một bản sao đầy đủ có kích thước lớn hơn không gian thực sự trên đĩa cứng và chúng ta không thể biết được dung lượng tối đa dành cho việc sao lưu là bao nhiêu. Phương pháp này không hiệu quả vì nếu chỉ một phần nhỏ của tệp tin thay đổi, toàn bộ tệp tin sẽ được gắn cờ là thay đổi vì vậy toàn bộ tệp tin sẽ được sao lưu. Để vượt qua hạn chế lớn này, các ứng dụng đặc biệt như exchange sẽ được thiết kế các agent đặc biệt có thể sao lưu duy nhất các bản ghi thay đổi chứ không phải sao lưu toàn bộ cơ sở dữ liệu của ứng dụng.
Một hạn chế nữa của phương pháp này là sao lưu các tệp tin đang được mở hoặc đang được sử dụng. Những tệp tin này thường bị khóa bởi hệ điều hành hoặc các ứng dụng, điều này có nghĩa là các agent không thể sao lưu chúng. Để giải quyết vấn đề này và đảm bảo tất cả các tệp tin được sao lưu, các ứng dụng sao lưu có thể sử dụng các agent mở tệp tin đặc biệt.
Sao lưu dữ liệu được thực hiện bên trong hệ điều hành đã hoạt động rất tốt hàng thập kỉ qua với công nghệ máy chủ truyền thống. thuy nhiên, với sự ra đời của công nghệ ảo hóa, công nghệ sao lưu này không còn hiệu quả, và cần thiết phải có các phương pháp thay thế tận dụng được thế mạnh về kiến trúc ảo hóa. Các phương pháp sao lưu mới phải được thiết kế cho môi trường ảo hóa, bỏ qua lớp hệ điều hành thay vào đó là sao lưu các máy ảo ở lớp ảo hóa.
b. lập lịch và thực thi sao lưu
Sao lưu một máy chủ là hoạt động tốn rất nhiều tài nguyên, đặc biệt là tài nguyên mạng và tài nguyên lưu trữ. Khi thực hiện việc sao lưu của các máy chủ vật lý, việc sử dụng các tài nguyên sẽ bị giới hạn do máy chủ cần tài nguyên cho việc sao lưu. Rất nhiều máy chủ có thể được sao lưu đồng thời dẫn đến việc các tài nguyên của máy chủ sao lưu cạn kiệt, trong đó có các tài nguyên về đĩa cứng và mạng. Hầu hết các trung tâm dữ liệu có một cửa sổ sao lưu, đó là khoảng thời gian mà lượng sử dụng thấp nên việc sao lưu không làm ảnh hưởng quá nhiều đến người dung truy cập và các ứng dụng chạy trên các máy chủ được sao lưu. Bởi vì mỗi máy chủ có tài nguyên riêng của mình, một máy chủ bắt đầu sao lưu sẽ không có hoạt động nào khác, điều này dẫn đến nếu có một lịch trình cụ thể thì việc sao lưu của các máy chủ sẽ diễn ra đơn giản hơn rất nhiều.
Có một số mô hình sao lưu dữ liệu khác nhau có thể được kết hợp để có được hệ thống sao lưu tốt nhất. Các phương pháp sao lưu khác nhau được thiết kế để giảm cả về thời gian sao lưu lẫn dung lượng mà bản sao lưu yêu cầu. Có một số phương pháp sao lưu như sau:
- Sao lưu toàn bộ: Đây là phương pháp mà tất cả các dữ liệu trên máy chủ nguồn được sao chép vào các thiết bị sao lưu. Bản sao lưu đầy đủ đòi hỏi nhiều thời gian để thực hiện cũng như nhiều không gian lưu trữ nhất. Bản sao lưu đầy đủ là nền tảng cho các phương pháp sao lưu khác.
- Sao lưu tổng hợp: với phương pháp sao lưu tổng hợp, một bản sao lưu đầy đủ sẽ được thực hiện duy nhất 1 lần và những lần sao lưu tiếp theo tất cả là các bản sao lưu gia tăng. Phương pháp này cho phép thời gian sao lưu ngắn hơn, tiêu thụ ít tài nguyên hơn so với phương pháp sao lưu truyền thống vì
chúng ta không cần phải sao lưu toàn bộ hệ thống đến lần thứ 2. Những sao lưu gia tăng được kết hợp với nhau để tạo thành một bản sao lưu đầy đủ. Bằng cách này, một bản sao lưu đầy đủ cập nhật luôn luôn đạt được mà không cần thiết phải thực hiện sao lưu toàn bộ. Chúng ta có thể khôi phục lại các dữ liệu cũ bởi tất cả các thay đổi được sao lưu và lưu lại dưới dạng tệp tin rollback và xlieuej lược sử được sử dụng để tính toán thời điểm cần phục hồi. Phương pháp này gọi là reverse-delta.
- Sao lưu gia tăng: phương pháp này chỉ sao lưu dữ liệu đã thay đổi kể từ bản sao lưu đầy đủ hoặc bản sao lưu gia tăng trước đó. Phương pháp này dựa trên một bit lưu trữ được xóa ngay sau khi sao lưu. Khi một tệp tin thay đổi, các bit lưu trữ sẽ được thiết lập và chỉ ra các tệp tin đã thay đổi kể từ lần sao lưu cuối cùng. Sao lưu gia tăng sau đó chỉ sao lưu những tệp tin mà có bit lưu trữ được bật và sau đó xóa bit lưu trữ khi quá trình sao lưu hoàn thành. Phương pháp này cho phép quá trình sao lưu nhanh chóng nhưng quá trình phục hồi lại các tệp tin sẽ mất rất nhiều thời gian do cần khôi phục lại các tệp tin đã thay đổi kể từ lần sao lưu đầy đủ cuối cùng.
- Sao lưu khác biệt: đây là phương pháp tương tự với sao lưu gia tăng, nhưng tất cả các dữ liệu thay đổi từ bản sao lưu đầy đủ cuối cùng sẽ được sao lưu mỗi khi sao lưu khác biệt được thực thi. Các tệp tin được thay đổi sẽ được sao lưu với sao lưu khác biệt, các bit lưu trữ sẽ không được tắt, vì vậy tất cả các tệp tin đã được thay đổi từ lần sao lưu toàn bộ cuối cùng sẽ được sao lưu bằng sao lưu khác biệt, kể cả nó đã được sao lưu bởi một bản sao lưu khác biệt trước đó. Trong phương pháp này, việc sao lưu sẽ tốn thời gian và không gian nhớ hơn so với sao lưu gia tăng nhưng thời gian cần thiết để khôi phục lại hệ thống lại giảm đi đáng kể vì chúng ta chỉ cần khôi phục sao lưu đầy đủ cuối cùng và phiên bản sao lưu khác biệt được chọn.
Hầu hết các doanh nghiệp thực hiện một lịch trình sao lưu bao gồm các bản sao lưu đầy đủ được thực hiện định kỳ và tiếp theo là các bản sao lưu gia tăng hoặc khác biệt được thực hiện cho đến khi bản sao lưu đầy đủ tiếp theo
xảy ra và quá trình được lặp lại theo chu kì. Lịch trình sao lưu sẽ thay đổi tùy theo yêu cầu của mỗi công ty như thời gian, ngân sách và cơ sở hạ tầng. c. phục hồi dữ liệu
Có 2 cách để phục hồi dữ liệu từ bản sao lưu đó là phục hồi lại các tệp tin và thư mục riêng hoặc phục hồi tất cả dữ liệu trên máy. Phục hồi một số các tệp tin là loại phổ biến nhất của phục hồi dữ liệu. Để phục hồi một số tệp tin, chúng ta cần chọn thời điểm mà bản sao lưu tồn tại trên máy chủ. Các tệp tin muốn được phục hồi thì cần phải có trên các thiết bị sao lưu trước khi quá trình phục hồi bắt đầu. Sau khi xác định được thời gian phục hồi và dữ liệu phục hồi, tệp tin cần phục hồi được chép lại vào vị trí ban đầu của nó, ghi đè lên các bản sao hiện có hoặc được chép vào một vị trí thay thế để có thể được truy cập mà không làm ảnh hưởng đến tệp tin gốc.
Khôi phục lại một bản hoàn chỉnh của một máy chủ bao gồm khôi phục hệ điều hành, tất cả dữ liệu và ứng dụng tồn tại trên máy chủ. Đây là loại phục hồi thường chỉ diễn ra khi xảy ra lỗi đối với ổ cứng, điều này khiến cho toàn bộ dữ liệu trên đó bị mất. Nó cũng được sử dụng cho mục đích phục hồi sau thảm họa. Vì sao lưu bao gồm hệ điều hành, phân vùng ổ đĩa, trạng thái hệ thống, và tất cả các trình điều khiển phần cứng nên phần cứng máy chủ cần được phục hồi phải giống với phần cứng của máy chủ sao lưu để đảm bảo phục hồi thành công.
d. kiểm tra và xác thực tệp tin sao lưu:
Sao lưu là một phần quan trọng của bất kì máy chủ nào nhưng việc đảm bảo phục hồi thành công còn quan trọng hơn rất nhiều. Sao lưu sẽ là vô nghĩa nếu chúng ta không thể phục hồi. Sao lưu giống như một chính sách bảo hiểm, bạn phải trả phí hàng ngày với hi vọng không bao giờ phải sử dụng chúng, nhưng khi một điều gì xấu xảy ra với hệ thống của chúng ta, chúng ta cần có một cách nào đó để có thể khôi phục lại. Chính vì vậy chúng ta không nên tin tưởng vào một bản sao lưu đã được sao lưu thành công mà cần phải kiểm tra bản sao lưu đó bằng cách cố gắng phục hồi dữ liệu thành công từ bản sao lưu đó.
Xác minh bản sao lưu có ý nghĩa nhiều hơn là chỉ kiểm tra ứng dụng sao lưu đã có các bản sao lưu hoàn tất thành công và các phương tiện lưu trữ không xảy ra
lỗi. Nó liên quan đến việc có thể khôi phục đùng tệp tin, đúng ứng dụng, cơ sở dữ liệu và toàn bộ các thành phần của máy chủ khi cần thiết. Một vấn đề đối với xác minh bản sao lưu là vấn đề thời gian và độ phức tạp. Trong khi việc kiểm tra các tệp tin hoặc thư mục được sao lưu thành công có thể là vấn đề đơn giản nhưng việc cố gắng để khôi phục các ứng dụng hoặc toàn bộ máy chủ lại là một vấn đề phức tạp. Khi chúng ta khôi phục một ứng dụng, chúng ta cần đảm bảo rằng nó hoạt động bình thường. Chúng ta cần một môi trường riêng biệt để thực hiện khôi phục mà không làm ảnh hưởng đến máy chủ đang hoạt động. Điều này thường đòi hỏi phải có một hoặc nhiều máy chủ vật lý sẵn sang cho việc phục hồi để kiểm tra. Khi kiểm tra việc phục hồi toàn bộ máy chủ sẽ có khá nhiều khó khăn vì nó yêu cầu phần cứng tương tự như máy chủ được sao lưu. Tại các trung tâm dữ liệu, với nhiều mô hình và các thế hệ máy chủ khác nhau, việc kiểm tra này có thể trở nên vô cùng khó khăn.