Служба теневого копирования в Windows Server 2012R2
Служба теневого копирования в Windows Server 2012R2
Служба теневого копирования томов – Volume Shadow Copy Service (VSS) впервые на платформе Windows появилась целых десять лет назад еще в Windows Server 2003, однако до сих пор далеко не все администраторы Windows используют функционал данной службы. Даже существует мнение, что при наличии грамотной политике резервного копирования использовать теневое копирование тома нецелесообразно. Однако это далеко не всегда так.
Возьмем в качестве примера файловый сервер с множеством каталогов и большим количеством пользователей, бэкап которого выполняется, допустим, ежедневно. Представим ситуацию, что пользователь в начале рабочего дня внес важные изменения в некий сверхкритичный документ, а в течении рабочего дня, случайно его модифицировал или удалил. Восстановить данный документ из резервной копии не получится, т.к. он в нее просто не попал. Настроить традиционный бэкап файлового сервера в течении рабочего дня технически затруднительно (да и сама процедура создания и восстановления из такого бэкапа может занять довольно много времени, усугубляющаяся использованием инкрементального или дифференциального бэкапа). В такой ситуации «спасти» положение может теневое копирование данных с помощью службы Volume Shadow Copy Service.
Эта статья посвящена настройке теневого копирования томов (Volume Shadow Copy) в новой серверной ОС Windows Server 2012.
Рассмотрим основные преимущества службы VSS по сравнению с классическими средствами резервного копирования данных:
Высокая скорость создания резервных копий
Возможность самостоятельного восстановления файлов пользователями (при наличии прав на запись в каталог)
Возможность копирования используемых (заблокированных) пользователями файлов
Небольшой размер копий (по информации MS около 30 Мб на 1 Гб данных)
Основные особенности работы службы теневого копирования томов
Что же такое теневая копия? По сути это снапшот (снимок) всей информации, хранящейся на диске. После создания теневой копии служба VSS начинает отслеживать изменение данных на диске. VSS разбивает все данные на блоки по 16Кб каждый, и если данные в таком блоке были изменены, служба записывает в файл теневой копии этот блок целиком. Таким образом получается, что при создании следующей теневой копии данных система не копирует данные целиком, а только лишь блочные изменения. Благодаря этому система теневого копирования позволяет существенно сэкономить место на диске. Теневые копии могут храниться на том же диске, на котором хранятся данные, либо на отдельном (решение для высоконагруженных систем с большой частотой изменения данных). Все файлы теневых копий хранятся в служебном каталоге System Volume Information. Эти файлы можно отличить по имени, все они содержат в имени идентификатор службы VSS — 3808876b-c176-4e48-b7ae-04046e6cc752.
Еще несколько особенностей VSS:
По-умолчанию максимальное количество хранимых снапшотов для диска – 64. При превышении этого значения, служба VSS начинает циклическую перезапись теневых копий, удаляя самые ранние снапшоты.
Под теневые копии система выделяет 10% емкости раздела, однако это значение можно изменить.
Теневое копирование включается для тома целиком, и включить его для отдельной общей папки невозможно.
Microsoft не рекомендует создавать снапшоты чаще, чем раз в час (однако, это всего лишь рекомендации).
Настройка теневого копирования сетевого каталога в Windows Server 2012
Попробуем настроить теневое копирование данных общей сетевой папки, расположенной на отдельном диске сервера с ОС Windows Server 2012.
Откройте оснастку «Управление компьютером» («Computer Management»), разверните блок «Служебные программы», щелкните правой кнопкой мыши по элементу Общие папки и выберите Все задачи -> Настроить теневые копии.
Служба теневого копирования в Windows Server 2012R2-01
Затем нужно включить теневое копирование для раздела, на котором хранятся общие сетевые папки. Для этого выберите нужный том и нажмите кнопку «Включить». В этот момент будет создана первая теневая копия раздела (снапшот).
Служба теневого копирования в Windows Server 2012R2-02
Далее необходимо задать максимальный размер копий и периодичность (расписание) их создания. Нажмите кнопку Параметры.
Служба теневого копирования в Windows Server 2012R2-03
В данном примере настроим создание теневых копий по следующей схеме: снапшоты общих папок должны создаваться ежедневно в течении рабочего дня (с 9:00 до 19:00) каждые 10 минут. Вы, естественно, основываясь на особенности бизнес-процессов компании, можете настроить собственное расписание.
Служба теневого копирования в Windows Server 2012R2-04
Если через некоторое время открыть свойства общей папки и перейти на вкладку «Предыдущие версии», то можно увидеть список доступных на данный момент теневых копий.
Служба теневого копирования в Windows Server 2012R2-05
Далее у пользователя есть три варианта действия: просмотреть содержимое копии (Открыть), скопировать данные из копии в другое место (Копировать) или восстановить данные с перезаписью (Восстановить)
Служба теневого копирования в Windows Server 2012R2-06
При попытке восстановить содержимое копии на момент снапшота появится соответствующее предупреждение.
Служба теневого копирования в Windows Server 2012R2-07
VSS – отличное средство, позволяющее пользователям в течении дня оперативно и в удобной форме восстановить удаленный файл или откатиться к предыдущей версии документа. Нужно не забывать, что теневое копирование не отменяет необходимость выполнения классического резервного копирования данных, позволяющего восстановить данные даже в случае аппаратного сбоя.
Отметим также, что функция теневого копирования в Windows 8 была заменена на функцию File History
Служба теневого копирования томов Volume Shadow Copy Service
Применяется к: Windows Server 2019, Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2, Windows Server 2012, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows 10, Windows 8.1, Windows 8, Windows 7 Applies to: Windows Server 2019, Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2, Windows Server 2012, and Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows 10, Windows 8.1, Windows 8, Windows 7
Резервное копирование и восстановление важных бизнес-данных может быть очень сложным из-за приведенных ниже проблем. Backing up and restoring critical business data can be very complex due to the following issues:
Данные обычно следует архивировать, пока приложения, которые их производят, все еще работают. The data usually needs to be backed up while the applications that produce the data are still running. Это означает, что некоторые файлы данных могут быть открыты или находятся в несогласованном состоянии. This means that some of the data files might be open or they might be in an inconsistent state.
Если набор данных большой, может быть сложно выполнить резервное копирование всего за один раз. If the data set is large, it can be difficult to back up all of it at one time.
Для правильного выполнения операций резервного копирования и восстановления требуется тесная координация между приложениями резервного копирования, бизнес-приложениями, для которых выполняется резервное копирование, оборудованием и программным обеспечением управления хранением. Correctly performing backup and restore operations requires close coordination between the backup applications, the line-of-business applications that are being backed up, and the storage management hardware and software. Служба теневого копирования томов (VSS), которая появилась в Windows Server® 2003, упрощает взаимодействие между этими компонентами, позволяя им лучше работать вместе. The Volume Shadow Copy Service (VSS), which was introduced in Windows Server® 2003, facilitates the conversation between these components to allow them to work better together. Если все компоненты поддерживают VSS, их можно использовать для резервного копирования данных приложения, не переводя приложения в автономный режим. When all the components support VSS, you can use them to back up your application data without taking the applications offline.
VSS координирует действия, необходимые для создания единообразной теневой копии (также известной как моментальный снимок или копия «на момент времени») архивируемых данных. VSS coordinates the actions that are required to create a consistent shadow copy (also known as a snapshot or a point-in-time copy) of the data that is to be backed up. Теневая копия может использоваться «как есть», или ее можно использовать в следующих сценариях. The shadow copy can be used as-is, or it can be used in scenarios such as the following:
Вам нужно выполнить резервное копирование данных приложения и информации о состоянии системы, включая архивацию данных на другой жесткий диск, на ленточный накопитель или на другой съемный носитель. You want to back up application data and system state information, including archiving data to another hard disk drive, to tape, or to other removable media.
Вы занимаетесь интеллектуальным анализом данных. You are data mining.
Вы выполняете резервное копирование с диска на диск. You are performing disk-to-disk backups.
Необходимо быстрое восстановление после потери данных путем восстановления данных через исходный LUN или через совершенно новый LUN, который заменяет исходный LUN, вышедший из строя. You need a fast recovery from data loss by restoring data to the original LUN or to an entirely new LUN that replaces an original LUN that failed.
К компонентам и приложениям Windows, использующим VSS, относятся следующие: Windows features and applications that use VSS include the following:
Как работает служба теневого копирования томов How Volume Shadow Copy Service Works
Полное решение VSS требует приведенных ниже основных компонентов. A complete VSS solution requires all of the following basic parts:
Служба VSS является частью операционной системы Windows, которая обеспечивает правильное взаимодействие и обмен данными между компонентами. VSS service Part of the Windows operating system that ensures the other components can communicate with each other properly and work together.
Инициатор запроса VSS — это программное обеспечение, которое запрашивает фактическое создание теневых копий (или другие операции высокого уровня, такие как их импорт или удаление). VSS requester The software that requests the actual creation of shadow copies (or other high-level operations like importing or deleting them). Обычно это приложение для резервного копирования. Typically, this is the backup application. Служебная программа системы архивации данных Windows Server и приложение System Center Data Protection Manager являются инициаторами запросов VSS. The Windows Server Backup utility and the System Center Data Protection Manager application are VSS requesters. Инициаторы запросов VSS, отличные от корпорации Майкрософт®, включают почти все программное обеспечение для резервного копирования, работающее в Windows. Non-Microsoft® VSS requesters include nearly all backup software that runs on Windows.
Модуль записи VSS — это компонент, который гарантирует наличие согласованного набора данных для резервного копирования. VSS writer The component that guarantees we have a consistent data set to back up. Обычно он предоставляется как часть бизнес-приложения, например SQL Server® или Exchange Server. This is typically provided as part of a line-of-business application, such as SQL Server® or Exchange Server. Модули записи VSS для различных компонентов Windows, таких как реестр, входят в состав операционной системы Windows. VSS writers for various Windows components, such as the registry, are included with the Windows operating system. Модули записи VSS сторонних производителей входят в состав многих приложений для Windows, которые должны обеспечить согласованность данных во время резервного копирования. Non-Microsoft VSS writers are included with many applications for Windows that need to guarantee data consistency during back up.
Поставщик VSS — это компонент, который создает и обслуживает теневые копии. VSS provider The component that creates and maintains the shadow copies. Он может быть в программном обеспечении или оборудовании. This can occur in the software or in the hardware. Операционная система Windows включает поставщика VSS, который использует операцию копирование при записи. The Windows operating system includes a VSS provider that uses copy-on-write. Если используется сеть хранения данных (SAN), то для сети SAN важно установить поставщика оборудования VSS, если такой предоставляется. If you use a storage area network (SAN), it is important that you install the VSS hardware provider for the SAN, if one is provided. Поставщик оборудования снимает с себя задачу создания и обслуживания теневой копии из операционной системы узла. A hardware provider offloads the task of creating and maintaining a shadow copy from the host operating system.
На следующей схеме показано, как служба VSS координирует работу с инициаторами запросов, модулями записи и поставщиками для создания теневой копии тома. The following diagram illustrates how the VSS service coordinates with requesters, writers, and providers to create a shadow copy of a volume.
Рис. 1 Архитектурная схема службы теневого копирования томов Figure 1 Architectural diagram of Volume Shadow Copy Service
Создание теневой копии How a Shadow Copy Is Created
В этом разделе рассматриваются различные роли инициатора запроса, модуля записи и поставщика в контексте путем перечисления действий, необходимых для создания теневой копии. This section puts the various roles of the requester, writer, and provider into context by listing the steps that need to be taken to create a shadow copy. На следующей схеме показано, как служба теневого копирования томов управляет общей координацией инициатора запроса, модуля записи и поставщика. The following diagram shows how the Volume Shadow Copy Service controls the overall coordination of the requester, writer, and provider.
Рис. 2Процесс создания теневой копии Figure 2 Shadow copy creation process
Для создания теневой копии инициатор запроса, модуль записи и поставщик выполняют приведенные ниже действия. To create a shadow copy, the requester, writer, and provider perform the following actions:
Инициатор запроса создает запрос в службу теневого копирования томов на перечисление модулей записи, сбор метаданных модуля записи и подготовку к созданию теневой копии. The requester asks the Volume Shadow Copy Service to enumerate the writers, gather the writer metadata, and prepare for shadow copy creation.
Каждый модуль записи создает XML-файл описания компонентов и хранилищ данных, для которых необходимо создать резервную копию, и предоставляет их службе теневого копирования томов. Each writer creates an XML description of the components and data stores that need to be backed up and provides it to the Volume Shadow Copy Service. Модуль записи определяет метод восстановления, который используется для всех компонентов. The writer also defines a restore method, which is used for all components. Служба теневого копирования томов предоставляет описание модуля записи инициатору запроса, который выбирает компоненты, для которых будет выполняться резервное копирование. The Volume Shadow Copy Service provides the writer’s description to the requester, which selects the components that will be backed up.
Служба теневого копирования томов уведомляет все модули записи о подготовке данных для создания теневой копии. The Volume Shadow Copy Service notifies all the writers to prepare their data for making a shadow copy.
Каждый модуль записи подготавливает данные соответствующим образом, например, завершает все открытые транзакции, возвращает журналы транзакций и очищает кэши. Each writer prepares the data as appropriate, such as completing all open transactions, rolling transaction logs, and flushing caches. Модуль записи уведомляет службу теневого копирования томов о готовности данных к теневому копированию. When the data is ready to be shadow-copied, the writer notifies the Volume Shadow Copy Service.
Служба теневого копирования томов предписывает модулям записи временно заморозить запросы приложения на запись операций ввода-вывода (запросы операций ввода-вывода для чтения по-прежнему возможны) на несколько секунд, необходимых для создания теневой копии тома или томов. The Volume Shadow Copy Service tells the writers to temporarily freeze application write I/O requests (read I/O requests are still possible) for the few seconds that are required to create the shadow copy of the volume or volumes. Замораживание приложения не может занять более 60 секунд. The application freeze is not allowed to take longer than 60 seconds. Служба теневого копирования томов очищает буферы файловой системы, а затем замораживает состояние файловой системы, что гарантирует, что метаданные файловой системы будут записаны правильно, а данные, предназначенные для теневого копирования, записываются в единообразном порядке. The Volume Shadow Copy Service flushes the file system buffers and then freezes the file system, which ensures that the file system metadata is recorded correctly and the data to be shadow-copied is written in a consistent order.
Служба теневого копирования томов сообщает поставщику о необходимости создания теневой копии. The Volume Shadow Copy Service tells the provider to create the shadow copy. Период создания теневой копии длится не более 10 секунд, в течение которых все запросы на запись операций ввода-вывода в файловую систему остаются замороженными. The shadow copy creation period lasts no more than 10 seconds, during which all write I/O requests to the file system remain frozen.
Служба теневого копирования томов выпускает запросы на запись операций ввода-вывода в файловой системе. The Volume Shadow Copy Service releases file system write I/O requests.
Служба VSS сообщает модулям записи разморозить запросы приложения на запись операций ввода-вывода. VSS tells the writers to thaw application write I/O requests. На этом этапе приложения могут возобновить запись данных на диск, на который выполняется теневое копирование. At this point applications are free to resume writing data to the disk that is being shadow-copied.
Создание теневой копии может быть прервано, если модули записи находятся в замороженном состоянии дольше 60 секунд или если для фиксации теневой копии поставщикам требуется больше 10 секунд. The shadow copy creation can be aborted if the writers are kept in the freeze state for longer than 60 seconds or if the providers take longer than 10 seconds to commit the shadow copy.
Инициатор запроса может повторить процесс (вернитесь к шагу 1) или уведомить администратора о необходимости повторить попытку позже. The requester can retry the process (go back to step 1) or notify the administrator to retry at a later time.
Служба теневого копирования томов возвращает инициатору запроса сведения о расположении для теневого копирования, если теневая копия создана успешно. If the shadow copy is successfully created, the Volume Shadow Copy Service returns the location information for the shadow copy to the requester. В некоторых случаях теневая копия может быть временно доступна в качестве тома для чтения и записи, чтобы служба VSS и одно или несколько приложений могли изменять содержимое теневой копии до завершения ее создания. In some cases, the shadow copy can be temporarily made available as a read-write volume so that VSS and one or more applications can alter the contents of the shadow copy before the shadow copy is finished. После внесения изменений VSS и приложениями, теневая копия становится доступной только для чтения. After VSS and the applications make their alterations, the shadow copy is made read-only. Этот этап называется автоматическим восстановлением и используется для отмены любых транзакций файловой системы или приложений в томе теневого копирования, которые не были завершены до создания теневой копии. This phase is called Auto-recovery, and it is used to undo any file-system or application transactions on the shadow copy volume that were not completed before the shadow copy was created.
Создание теневой копии поставщиком How the Provider Creates a Shadow Copy
Поставщик теневого копирования оборудования или программного обеспечения использует один из следующих методов создания теневой копии. A hardware or software shadow copy provider uses one of the following methods for creating a shadow copy:
Полная копия — этот метод создает завершенную копию исходного тома (называемую «полной копией» или «клоном») в определенный момент времени. Complete copy This method makes a complete copy (called a «full copy» or «clone») of the original volume at a given point in time. Копия доступна только для чтения. This copy is read-only.
Копирование при записи — метод не копирует исходный том. Copy-on-write This method does not copy the original volume. Вместо этого создается разностная копия путем копирования всех изменений (завершенных запросов на операции ввода-вывода), внесенных в том после определенного момента времени. Instead, it makes a differential copy by copying all changes (completed write I/O requests) that are made to the volume after a given point in time.
Перенаправление при записи Этот метод не копирует исходный том и не вносит изменения в исходный том после определенного момента времени. Redirect-on-write This method does not copy the original volume, and it does not make any changes to the original volume after a given point in time. Вместо этого создается разностная копия путем перенаправления всех изменений в другой том. Instead, it makes a differential copy by redirecting all changes to a different volume.
Полная копия Complete copy
Полная копия обычно создается путем выполнения «разделения зеркальной копии», как описано ниже. A complete copy is usually created by making a «split mirror» as follows:
Исходный том и теневая копия тома являются зеркальным набором томов. The original volume and the shadow copy volume are a mirrored volume set.
Теневая копия тома отделена от исходного тома. The shadow copy volume is separated from the original volume. Это приводит к разрыву зеркального соединения. This breaks the mirror connection.
После разрыва зеркального соединения исходный том и теневая копия тома становятся независимыми. After the mirror connection is broken, the original volume and the shadow copy volume are independent. Исходный том продолжает принимать все изменения (запросы на запись операций ввода-вывода), в то время как теневая копия тома на момент перерыва остается точной копией исходных данных только для чтения. The original volume continues to accept all changes (write I/O requests), while the shadow copy volume remains an exact read-only copy of the original data at the time of the break.
Метод «копирование при записи» Copy-on-write method
При изменении исходного тома в методе «копирование при записи» (но до завершения запроса на запись операций ввода-вывода), с каждого изменяемого блока считываются данные, которые затем записываются в место хранения теневой копии тома (также называется «областью копирования»). In the copy-on-write method, when a change to the original volume occurs (but before the write I/O request is completed), each block to be modified is read and then written to the volume’s shadow copy storage area (also called its «diff area»). Область хранения теневых копий может находиться в том же томе или в другом. The shadow copy storage area can be on the same volume or a different volume. При этом копия блока данных сохраняется в оригинальном томе, прежде чем изменение перезапишет его. This preserves a copy of the data block on the original volume before the change overwrites it.
| Время Time | Исходные данные (состояние и данные) Source data (status and data) | Теневое копирование (состояние и данные) Shadow copy (status and data) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Время Time | Исходные данные (состояние и данные) Source data (status and data) | Теневое копирование (состояние и данные) Shadow copy (status and data) | ||
|---|---|---|---|---|
| Компонент VSS VSS feature | Минимальная версия клиента Minimum supported client | Минимальная версия сервера Minimum supported server |
|---|---|---|
| Примечание Note |
|---|
| Это возможность импортировать теневую копию несколько раз. This is the ability to import a shadow copy more than once. Одновременно можно выполнять только одну операцию импорта. Only one import operation can be performed at a time. |
Ни одна версия не поддерживается None supported
Windows Server 2008 Windows Server 2008
Теневые копии для общих папок Shadow Copies for Shared Folders
Ни одна версия не поддерживается None supported
Windows Server 2003. Windows Server 2003
Переносимые автоматически восстанавливаемые теневые копии Transportable auto-recovered shadow copies
Ни одна версия не поддерживается None supported
Windows Server 2008 Windows Server 2008
Одновременные сеансы резервного копирования (до 64) Concurrent backup sessions (up to 64)
Windows XP; Windows XP
Windows Server 2003. Windows Server 2003
Однократный сеанс восстановления одновременно с резервным копированием Single restore session concurrent with backups
Windows Vista Windows Vista
Windows Server 2003 SP2 с пакетом обновления 2 (SP2) Windows Server 2003 with SP2
До 8 сеансов восстановления одновременно с резервным копированием Up to 8 restore sessions concurrent with backups
Windows 7 Windows 7
Windows Server 2003 R2 Windows Server 2003 R2









.jpg)
.jpg)
.jpg)