Forever Incremental Backups Explicado
Según estudios recientes, más del 67% de las empresas hacen backups de máquinas y datos diaria, semanal, mensual y anualmente. La forma más sencilla de hacer backups de una máquina es crear un backup completo, es decir, copiar una máquina entera a un repositorio de backups en cada ejecución de backup. El problema es que hacer backups completos lleva mucho tiempo, sobre todo cuando las máquinas contienen grandes cantidades de datos, suponen una carga para las redes de producción y ocupan una cantidad significativa de espacio de almacenamiento a lo largo del tiempo.
Para resolver estos problemas, las soluciones de backup actuales ofrecen otras técnicas, como los backups incrementales, que pueden ofrecer una protección óptima sin sobrecargar las redes de producción ni los requisitos de espacio de almacenamiento. Hay diferentes tipos de backups incrementales, y este post explica la diferencia entre incremental e incremental para siempre.
Backups incrementales
El backup incremental es un método de backup por el que sólo se copian en el repositorio los datos que se han creado o modificado desde la última ejecución del backup. De este modo, sólo se transfiere la cantidad de datos necesaria para garantizar una pérdida de datos nula. Inicialmente, se crea un backup completo y luego sigue una cadena de backups incrementales.
Con este enfoque de backups incrementales, se recomienda hacer backups completos periódicamente para beneficiarse de las ventajas de ambos métodos, es decir, ventanas de backup más cortas, ahorro de almacenamiento y mayor velocidad de recuperación. Así, durante la recuperación, la solución de backup se basa en el archivo de backup completo más reciente y en los incrementos realizados después de él, en lugar de «reproducir» todos los incrementos a partir del backup inicial.
Los programas de backup suelen permitir hacer backups completos de forma manual o automática, utilizando el método de backup completo activo o el sintético:
- Activa completa: Se crea un backup utilizando la máquina de origen.
- Completa sintética: Se crea un backup utilizando el último backup completo y todos los incrementos posteriores (en el repositorio de backups), sin utilizar los recursos de producción.
A continuación se muestra un ejemplo de cómo funcionan los backups incrementales.
Cómo funciona el backup incremental
En nuestro ejemplo, hay 3 archivos en una VM, y cada archivo consta de cuatro bloques de datos numerados del 1 al 4. El backup completo inicial se hace el domingo.
El lunes, cambiamos el bloque 1 por el bloque 5 en el Fichero 1.
Cuando se utiliza la tecnología incremental, una aplicación de backup no copia los tres archivos o los cuatro bloques del Archivo 1. Sólo copia el bloque 1 modificado del Fichero 1 y envía la información de que este bloque debe sustituir al bloque 1.
El martes, añadimos los bloques 6 y 7 al fichero 2. De nuevo, sólo esos cambios se copian en el repositorio de backups.
El miércoles, borramos el archivo 3. No se transfiere ningún dato, salvo la información de que se ha eliminado el Fichero 3.
Los backups incrementales son especialmente eficaces en entornos grandes con muchas cargas de trabajo y grandes cantidades de datos. Si realizas un backup de todas las máquinas virtuales de tu entorno con regularidad, necesitarías un presupuesto excesivamente alto para medios de almacenamiento. Por ejemplo, si tienes 10 máquinas virtuales con Windows Server 2016 (que requiere 32 GB para una instalación limpia), y necesitas hacer backup de todas cada día, acabarás usando 320 GB de espacio libre cada día o más de 2 TB semanales. En pocas palabras, necesitarás unos cuantos discos duros nuevos cada semana.
En este caso, es necesario hacer un backup completo inicial, es decir, 320 GB de espacio en total. Si suponemos que los cambios diarios en cada máquina alcanzan una media de 1 GB, el total es de 10 GB de datos diarios o 70 GB semanales. Esto se reduce a mucho menos de 2 TB para el mismo número de puntos de recuperación.
Tecnologías de seguimiento de cambios
¿Cómo se rastrean exactamente los cambios en las máquinas virtuales? Los hipervisores VMware vSphere, Microsoft Hyper-V y Nutanix AHV tienen sus propias tecnologías. Se trata de Changed Block Tracking (CBT ) en VMware, Resilient Change Tracking (RCT) en Hyper-V y Changed Regions Tracking (CRT) en Nutanix AHV. Estas tecnologías nativas proporcionan la forma más rápida de identificar los cambios en los datos de origen y ayudan a acortar las ventanas de backups.
Muchas soluciones de backups también ofrecen sus propios algoritmos de seguimiento de cambios para los casos en los que, por algún motivo, no es posible hacer backup de CBT, RCT o CRT. Tenga en cuenta que las tecnologías de seguimiento nativas registran los cambios en tiempo real. En cambio, los rastreadores propietarios suelen leer todo el contenido de una máquina virtual para identificar los cambios, un proceso que puede llevar más tiempo.
Forever Incremental Backup (copia de seguridad incremental permanente)
El backup incremental permanente es un proceso en el que todos los backups posteriores al backup completo inicial son únicamente incrementales. A diferencia del incremental tradicional, que sugiere backups completos periódicos, el uso del incremental para siempre significa que todos los backups son siempre incrementales.
Como sólo se copian los datos modificados, los procesos de backup se realizan rápidamente y se ocupa el menor espacio posible en el repositorio. Sin embargo, el inconveniente de hacer backups incrementales para siempre es el tiempo necesario para reconstruir la máquina original durante la recuperación. El motivo es que, durante la recuperación, una solución de backup debe recuperar primero el backup inicial y, a continuación, «reproducir» todos los incrementos posteriores hasta la fecha de recuperación para reconstruir la máquina completa.
Cómo funcionan los backups incrementales para siempre
Volviendo a nuestro ejemplo anterior, una aplicación de backups necesitaría primero recuperar 3 ficheros con todos sus bloques de datos, después sustituir el bloque 1 por el bloque 5 en el Fichero 1, después añadir los bloques 6 y 7 al Fichero 2, y finalmente borrar el Fichero 3.
Algunas soluciones de backups siguen utilizando este enfoque. Otros permiten mejorar la velocidad de recuperación mediante determinadas «técnicas». Por ejemplo, la solución de NAKIVO ofrece un tipo de almacenamiento especial en el que los puntos de recuperación sirven de referencia a los incrementos. De este modo, la solución puede identificar rápidamente los bloques de datos necesarios para reconstruir una máquina virtual en un momento determinado, lo que mejora la velocidad de recuperación.
Utilización de backups incrementales con NAKIVO
El método de backup por defecto en la solución de NAKIVO es el enfoque incremental-con-lleno. Cuando se utiliza este modo, la solución almacena bloques de datos únicos después de la copia de seguridad completa inicial con copias de seguridad completas o sintéticas activas periódicas creadas con la frecuencia que necesite. Este enfoque combina fiabilidad, rapidez y ahorro de recursos.
Conclusión
Las soluciones modernas de protección de datos permiten hacer backups incrementales y para siempre incrementales. Estos tipos ofrecen varias ventajas, entre ellas
- El backup incremental rastrea y copia sólo los cambios realizados desde el último backup.
- VMware utiliza la tecnología CBT para identificar los cambios, Hyper-V tiene RCT desde Hyper-V Server 2016 y Nutanix AHV utiliza CRT.
- Existen algoritmos propios de seguimiento de cambios, pero funcionan más lentamente.
- La copia de seguridad incremental permanente sólo necesita la copia de seguridad completa inicial, después de la cual sólo se copian los cambios.
- El inconveniente de hacer backups incrementales para siempre es que es necesario «reproducir» todos los cambios durante la recuperación, lo que puede llevar mucho tiempo. Es posible evitarlo haciendo backups completos periódicamente.
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