Conceitos sobre Tipos, Utilização e Gerenciamento de Backups

Colaboração: Renato Rudnicki

Data de Publicação: 27 de Abril de 2007

Neste artigo, pretendo explicar um pouco sobre o que é um backup, quais os tipos, mídias usuadas e alguns conceitos importantes. Hoje é impossível pensar em uma empresa que não tenha backup, independente de se for pequena média ou grande. Em um próximo artigo, falarei sobre que tipos de backup tem um melhor custo/benefício dependendo do ambiente local.

1. Visão geral sobre Backup

O utilitário Backup ajuda a proteger os dados de perdas acidentais se ocorrerem falhas de hardware ou de mídia de armazenamento no sistema. Por exemplo, você pode usar o utilitário Backup para criar uma cópia dos dados que estão no disco rígido e arquivá-los em outro dispositivo de armazenamento. A mídia de armazenamento de backup pode ser uma unidade lógica, como um disco rígido, um dispositivo de armazenamento separado, como um disco removível, ou uma biblioteca inteira de discos ou fitas organizados e controlados por alterador robótico. Se os dados originais do disco rígido forem apagados ou substituídos acidentalmente ou se ficarem inacessíveis devido a um defeito do disco rígido, você poderá restaurar facilmente os dados usando a cópia arquivada.

2. Tipos de Backups

Se você perguntar a alguém que não é familiarizado com backups, a maioria pensará que um backup é somente uma cópia idêntica de todos os dados do computador. Em outras palavras, se um backup foi criado na noite de terça-feira, e nada mudou no computador durante o dia todo na quarta-feira, o backup criado na noite de quarta seria idêntico àquele criado na terça. Apesar de ser possível configurar backups desta maneira, é mais provável que você não o faça. Para entender mais sobre este assunto, devemos primeiro entender os tipos diferentes de backup que podem ser criados. Estes são:

• Backups completos
• Backups incrementais
• Backups diferenciais

3. Backups Completos

Este tipo consiste no backup de todos os arquivos para a mídia de backup. Conforme mencionado anteriormente, se os dados sendo copiados nunca mudam, cada backup completo será igual aos outros. Esta similaridade ocorre devido o fato que um backup completo não verifica se o arquivo foi alterado desde o último backup; copia tudo indiscriminadamente para a mídia de backup, tendo modificações ou não. Esta é a razão pela qual os backups completos não são feitos o tempo todo Todos os arquivos seriam gravados na mídia de backup. Isto significa que uma grande parte da mídia de backup é usada mesmo que nada tenha sido alterado. Fazer backup de 100 gigabytes de dados todas as noites quando talvez 10 gigabytes de dados foram alterados não é uma boa prática; por este motivo os backups incrementais foram criados.

4. Backups Incrementais

Ao contrário dos backups completos, os backups incrementais primeiro verificam se o horário de alteração de um arquivo é mais recente que o horário de seu último backup. Se não for, o arquivo não foi modificado desde o último backup e pode ser ignorado desta vez. Por outro lado, se a data de modificação é mais recente que a data do último backup, o arquivo foi modificado e deve ter seu backup feito. Os backups incrementais são usados em conjunto com um backup completo frequente (ex.: um backup completo semanal, com incrementais diários).

A vantagem principal em usar backups incrementais é que rodam mais rápido que os backups completos. A principal desvantagem dos backups incrementais é que para restaurar um determinado arquivo, pode ser necessário procurar em um ou mais backups incrementais até encontrar o arquivo. Para restaurar um sistema de arquivo completo, é necessário restaurar o último backup completo e todos os backups incrementais subsequentes. Numa tentativa de diminuir a necessidade de procurar em todos os backups incrementais, foi implementada uma tática ligeiramente diferente. Esta é conhecida como backup diferencial.

5. Backups Diferenciais

Backups diferenciais são similares aos backups incrementais pois ambos podem fazer backup somente de arquivos modificados. No entanto, os backups diferenciais são acumulativos, em outras palavras, no caso de um backup diferencial, uma vez que um arquivo foi modificado, este continua a ser incluso em todos os backups diferenciais (obviamente, até o próximo backup completo). Isto significa que cada backup diferencial contém todos os arquivos modificados desde o último backup completo, possibilitando executar uma restauração completa somente com o último backup completo e o último backup diferencial. Assim como a estratégia utilizada nos backups incrementais, os backups diferenciais normalmente seguem a mesma tática: um único backup completo periódico seguido de backups diferenciais mais frequentes. O efeito de usar backups diferenciais desta maneira é que estes tendem a crescer um pouco ao longo do tempo (assumindo que arquivos diferentes foram modificados entre os backups completos). Isto posiciona os backups diferenciais em algum ponto entre os backups incrementais e os completos em termos de velocidade e utilização da mídia de backup, enquanto geralmente oferecem restaurações completas e de arquivos mais rápidas (devido o menor número de backups onde procurar e restaurar). Dadas estas características, os backups diferenciais merecem uma consideração cuidadosa

6. ALGUMAS VANTAGENS E DESVANTAGENS

6.1. BACKUP COMPLETO

VANTAGENS: Os arquivos são mais fáceis de localizar porque estão na mídia de backup atual. Requer apenas uma mídia ou um conjunto de mídia para a recuperação dos arquivos.

DESVANTAGENS: É demorado. Se os arquivos forem alterados com pouca freqüência, os backups serão quase idênticos.

6.2. BACKUP INCREMENTAL

VANTAGENS: Requer a menor quantidade de armazenamento de dados. Fornece os backups mais rápidos.

DESVANTAGENS: A restauração completa do sistema pode levar mais tempo do que se for usado o backup normal ou diferencial.

6.3. BACKUP DIFERENCIAL

VANTAGENS: A recuperação exige a mídia apenas dos últimos backups normal e diferencial. Fornece backups mais rápidos do que um backup normal.

DESVANTAGENS: A restauração completa do sistema pode levar mais tempo do que se for usado o backup normal. Se ocorrerem muitas alterações nos dados, os backups podem levar mais tempo do que backups do tipo incremental.

7. Midias de Backup

7.1. Fita

A fita foi o primeiro meio de armazenamento de dados removível amplamente utilizado. Tem os benefícios de custo baixo e uma capacidade razoavelmente boa de armazenamento. Entretanto, a fita tem algumas desvantagens. Ela está sujeita ao desgaste e o acesso aos dados na fita é sequencial por natureza. Estes fatores significam que é necessário manter o registro do uso das fitas (aposentá-las ao atingirem o fim de suas vidas úteis) e também que a procura por um arquivo específico nas fitas pode ser uma tarefa longa.

Por outro lado, a fita é uma das mídias de armazenamento em massa mais baratas e carrega uma longa reputação de confiabilidade. Isto significa que criar uma biblioteca de fitas de tamanho razoável não abocanha uma parcela grande de seu orçamento, e você pode confiar no seu uso atual e futuro.

As unidades de fita são uma opção interessante apenas para quem precisa armazenar uma grande quantidade de dados, pois o custo por megabyte das mídias é bem mais baixo que o dos HDs e outras mídias. O problema é que o custo do equipamento é relativamente alto e as fitas não são muito confiáveis, o que acaba obrigando o operador a fazer sempre pelo menos duas cópias para ter um nível maior de segurança. Para quem tem um pequeno negócio ou para usuários domésticos elas definitivamente não valem à pena.

7.2. Disco

Nos últimos anos, os drives de disco nunca seriam usados como um meio de backup. No entanto, os preços de armazenamento caíram a um ponto que, em alguns casos, usar drives de disco para armazenamento de backup faz sentido. A razão principal para usar drives de disco como um meio de backup é a velocidade. Não há um meio de armazenamento em massa mais rápido. A velocidade pode ser um fator crítico quando a janela de backup do seu centro de dados é curta e a quantidade de dados a serem copiados é grande.

8. Tornando seus backups eficientes

1. Etiquete claramente seus backups. Inclua o nome da máquina, a unidade, a data do backup e o número do disco ou fita. Uma etiqueta pode ser parecida com esta: BACKUP de Admin C: 15/07/99 #4/6

2. Mantenha seus backups em lugar seguro, fresco e seco. É melhor manter backup importante fora do local do micro, de forma que, se o seu escritório pegar fogo, seus backups não se queimarão. Se não você puder armazená-los fora do prédio do escritório por alguma razão, pelo menos mantenha-os em um andar separado, para que eles possam manter-se a salvo do local de desastres.

3. Não faça backups do que você não precisa, eles apenas o confundirão mais tarde. Se a sua empresa formatar o disco rígido de alguém e começar tudo do zero, desfaça-se dos backups uma vez que você tenha determinado que nada importante estava na unidade.

4. Teste seus backups periodicamente para assegurar-se de que eles funcionam.Calor, umidade e campos eletromagéticos podem fazer com que seus dados se deteriorem. Em geral, discos e pessoas sentem-se bem nas mesmas temperaturas: se você não se sente à vontade depois de ficar algumas horas numa sala, seus backups também não se sentirão.

5. Não mantenha backups por anos e espere que eles permaneçam intactos sem ajuda. As cargas positivas e negativas em seus discos tendem a neutralizar umas às outras, e um disco deixado na prateleira voltará lentamente a ter uma superfície virgem, da mesma maneira que se você tivesse escrito na areia de uma praia, a escrita irá lentamente enfraquecer a menos que você as regrave diariamente. Você pode dar vida nova a suas fitas copiando seus backups para um meio recentemente formatado e a seguir reformatar a fita antiga. As fitas são geralmente projetadas para durar 2 a 3 anos.

9. Armazenamento de Backups

O que acontece após completar os backups? A resposta óbvia é que os backups devem ser armazenados. Entretanto, não é tão óbvio o que deve ser armazenado e onde. Para responder a estas questões, devemos considerar primeiro sob quais circunstâncias os backups devem ser usados. Há três situações principais:

1. Pequenos e rápidos pedidos de restauração dos usuários
2. Grandes restaurações para recuperar de um desastre
3. Armazenamento em arquivos, pouco provável de ser usado novamente

Infelizmente, há diferenças irreconciliáveis entre os números 1 e 2. Quando um usuário apaga um arquivo acidentalmente, ele pretende recuperá-lo imediatamente. Isto siginifca que a mídia de backup não pode estar há mais de dois passos distante do sistema para o qual os dados devem ser restaurados. No caso de um desastre que precisa de uma restauração completa de um ou mais computadores do seu centro de dados, se o desastre foi de natureza física, o que quer que tenha destruído seus computadores, também destruiria os backups localizados próximos dos computadores. Isto seria uma situação terrível.

O armazenamento em arquivos é menos controverso. Já que a chance de ser utilizado para qualquer propósito é baixa, não haveria problema se a mídia de backup estivesse localizada há quilômetros de distância do centro de dados. As táticas para resolver estas diferenças variam de acordo com as necessidades da empresa em questão. Uma tática possível é armazenar o backup de diversos dias na empresa; estes backups são então levados para um local de armazenamento mais seguro fora da empresa quando os backups diários mais novos forem criados.

Uma outra tática seria manter dois conjuntos diferentes de mídia:

• Um conjunto no centro de dados estritamente para pedidos imediatos de restauração
• Um conjunto fora da empresa para armazenamento externo e recuperação de desastres

Obviamente, ter dois conjuntos significa ter a necessidade de rodar todos os backups duas vezes para fazer uma cópia dos backups. Isto pode ser feito, mas backups duplos podem levar muito tempo e copiar requer diversos drives de backup para processar (e provavelmente um sistema dedicado a executar as cópias).

O desafio do administrador de sistemas é encontrar um equilíbrio que atenda adequadamente às necessidades de todos, e também assegurar que os backups estejam disponíveis para a pior das situações.

10. Questões de Restauração

Enquanto os backups são uma ocorrência diária, as restaurações normalmente representam um evento menos frequente. No entanto, as restaurações são inevitáveis; elas serão necessárias, portanto é melhor estar preparado. É importante atentar para os vários cenários de restauração detalhados ao longo desta seção e determinar maneiras para testar sua habilidade em resolvê-los. E tenha em mente que o mais dfiícil de testar também é o mais crítico.

11. Restaurando do Zero

"Restaurar do zero" significa restaurar um backup de sistema completo em um computador com absolutamente nenhum dado de nenhum tipo sem sistema operacional, sem aplicações; nada. Em geral, há duas táticas básicas para restaurações do zero:

Reinstalar, seguido de restauração

Aqui o sistema operacional base é instalado como se um computador novo estivesse sendo configurado. Após instalar e configurar o sistema operacional, os drives de disco restantes podem ser particionados e formatados, e todos os backups restaurados pela mídia de backup.

Discos de recuperação do sistema Um disco de recuperação do sistema é uma mídia iniciável (bootable) de algum tipo (geralmente um CD) que contém um ambiente de sistema mínimo, capaz de executar as tarefas mais básicas de administração de sistemas. O ambiente de recuperação contém os utilitários necessários para particionar e formatar os drives de disco, os drives de dispositivo necessários para acessar o dispositivo de backup e o software necessário para restaurar os dados pela mídia de backup.

12. Testando Backups

Todos os tipos de backup devem ser testados periodicamente para garantir que os dados podem ser lidos através deles. É fato que, às vezes, os backups executados são por algum motivo ilegíveis. O pior é que muitas vezes isto só é percebido quando os dados foram perdidos e devem ser restaurados pelo backup. As razões para isto ocorrer podem variar desde alterações no alinhamento do cabeçote do drive de fita, software de backup mal-configurado a um erro do operador. Independente da causa, sem o teste periódico você não pode garantir que está gerando backups através dos quais poderá restaurar dados no futuro.