Резервное копирование

Резервное копирование информации заключается в хранении копии информационных массивов на носителе: стримере, гибких носителях, оптических дисках, жестких дисках. Резервное копирование проводится для сохранения данных от повреждений как физических, так и программных.

В информационных технологиях для хранения важных данных широко применяются специализированные дисковые массивы семейства RAID.

RAID – Redundant array of independent disks, избыточный массив независимых жёстких дисков – несколько жестких дисков, управляемых контроллером, взаимосвязанных скоростными каналами и воспринимаемых внешней системой как единое целое. Существуют несколько уровней RAID:

– RAID 0 предполагает представление нескольких дисков как одного устройства;

– RAID 1 – зеркальный дисковый массив, любой файл дублируется на всех дисках;

– RAID 1+0 – два или более RAID 1 объединяются в RAID 0;

– RAID 0+1 – два RAID 0 объединяются в RAID 1, при этом количество физических дисков может быть три и более;

– RAID 2 – дисковые массивы с применением контрольного код Хемминга, минимальное количество физических устройств, необходимых для него – 7;

– RAID 3 и 4 используют проверку четности при записи;

– RAID 5, RAID 6, RAID 50, RAID 60 – варианты и комбинации.

RAID создаются как на аппаратном, так и на программном уровне. Более надежные, конечно, аппаратные массивы. Для целей защиты информации от утраты и повреждения подходящим является RAID 1. В нем файл копируется на все устройства (обычно их два, но может быть и больше). В случае выхода из строя одного из дисков информация хранится на оставшихся. При замене сбойного диска на новый все данные автоматически на него копируются, тем самым восстанавливается целостность массива. RAID 1 сегодня один из наиболее доступных и надежных способов защиты цифровой информации от утраты и повреждения.

Использование различных носителей

Эффективным является также одновременное резервное копирование на носители разной физической природы, например, на стример и на оптический диск, на жесткий диск и флэш-память.

Хранение носителя в разных местах

Хранение носителя в разных местах позволяет предотвратить влияние одинаковых разрушающих воздействий на информационные носители схожей природы.

Предупреждение износа носителя

Если носитель информации хрупок или подвержен износу, то его можно тем или иным образом защитить от износа. Например, заламинировать документ, поместить оптический диск в чехол, флэш-карту в футляр и т.д.

Контрольная сумма

Контрольная сумма (checksum) – число, уникальным образом характеризующее какой-либо файл. Каждый байт в файле соответствует некоторому числу. Если, например, суммировать все байты файла, то получится некое большое число, т.н. контрольная сумма. Изменение (т.е. повреждение) любого байта файла приведет к тому, что это число изменится. При передаче файла вместе с ним сообщается контрольная сумма. Получатель проводит повторное суммирование байтов и сравнивает новое число с тем, которое ему сообщил отправитель. Если числа не совпадают, это однозначно определяет тот факт, что файл был поврежден, т. е. один или несколько байтов изменились.

В ряде случае можно подобрать такие изменения двух или более байтов, что конечная сумма не изменится (например, один байт уменьшить, а другой увеличить на то же значение). Такая ситуация называется коллизией (от лат. collisio — столкновение). Коллизия может быть случайной или преднамеренной. Случайные коллизии происходят из-за несовершенства алгоритмов получения контрольных сумм. Преднамеренные могут быть созданы, например, злоумышленниками с целью выдачи файла с подложной информацией в качестве подлинного. Современные алгоритмы получения контрольных сумм крайне редко допускают случайные коллизии, а часть из них, кроме того, слабо подвержена преднамеренным коллизиям. Недостаток последних в существенно большей ресурсоемкости.

Например, в случаях, когда нет необходимости обеспечить подлинность, широко используются контрольные суммы семейства CRC. CRC – Cyclic redundancy code, циклический избыточный код, основанный на побитовом смещении по всем байтам файла. Применяются CRC8 – восьмибитный, CRC16 – шестнадцатибитный, CRC32 – тридцатидвухбитный и т.д. Вероятность коллизии зависит от длины кода, например, для CRC32 вероятность того, что два файла получат один и тот же код, составляет 1/2³²≈1/4.3млрд.

Другой тип алгоритмов базируется на криптографических методах и существенно снижает вероятность создания преднамеренной коллизии. В числе таких методов MD5, SHA2 и др.