Служба теневого копирования Volume Shadow Copy Service (VSS) обеспечивает две функции, которые помогут администратору сэкономить время и избавиться от лишних хлопот. Первая из них — моментальный снимок (краткосрочная резервная копия всех файлов тома NTFS). Благодаря моментальному снимку или теневой копии пользователи могут самостоятельно восстановить случайно удаленный файл или исправить последствия ошибочного выбора команды Save («Сохранить») вместо Save As («Сохранить как»). VSS не предназначен для замены текущей стратегии архивирования, как будет показано ниже. Вторая важная возможность VSS — архивирование файлов, открытых или блокированных таким приложением, как Microsoft SQL Server или Microsoft Exchange.
VSS создает теневые копии по расписанию или по требованию. Использовать службу VSS в Windows 2003 и для системного восстановления Vista просто. В данной статье показано, как настроить резервные копии с использованием VSS в Windows 2003 и преобразовать базовые диски в динамические, не повредив теневые копии. В процессе применения VSS администратору могут пригодиться рекомендации, приведенные во врезке «Пять советов по VSS».
Принципы работы VSS
Служба VSS создает моментальный снимок всех файлов на томе NTFS или томе-источнике. Теневые копии хранятся в области, именуемой кэшем теневых копий. Том, на котором находится кэш теневых копий, называется томом хранения теневой копии. Кэш теневых копий, как правило, невидим для пользователей, так как находится в скрытой системной папке System Volume Information.
По умолчанию кэш теневых копий создается на томе-источнике, но можно создать его на отдельном физическом диске, чтобы повысить быстродействие и отказоустойчивость. Прежде чем активизировать службу VSS, необходимо выбрать место для хранения кэша теневых копий, так как впоследствии кэш нельзя переместить, не потеряв содержащиеся в нем моментальные снимки. Кроме того, следует учитывать, что при отключении теневых копий на томе удаляются все существующие теневые копии.
Службу VSS можно активизировать только на томах NTFS. Нельзя ввести или исключить конкретные файлы или папки — только «все или ничего». Данные на смонтированных томах не включаются в теневую копию на родительском томе. Однако можно разрешить теневые копии на самих монтированных томах. В теневых копиях сохраняются как шифрование, так и разрешения NTFS, что может привести к проблемам при восстановлении файла.
Активизация VSS
Чтобы активизировать службу VSS, следует выбрать My Computer, затем щелкнуть правой кнопкой мыши на томе, на котором предстоит включить VSS, и выбрать пункт Properties. На странице Properties требуется щелкнуть на вкладке Shadow Copies. Если это уже сделано, необходимо решить, нужно ли сохранить кэш теневых копий на другом томе другого диска.
Затем выделите том-источник и щелкните на кнопке Settings. В диалоговом окне Settings можно выбрать другой том для хранения теневой копии, как показано на экране 1. Можно изменить размер области хранения и расписание (щелкнув на кнопке Schedule), если не подходит готовое расписание. По умолчанию моментальные снимки формируются с понедельника до пятницы в 7 часов утра и в полдень. Моментальные снимки следует создавать по необходимости, делать это каждый час не нужно.
Сторонникам утилит командной строки полезно освоить настройку VSS с использованием Vssadmin и Schtasks вместо графического интерфейса. С помощью Vssadmin можно создавать, удалять и изменять размеры теневых копий, наряду с другими операциями. Schtasks применяется для создания, редактирования и удаления назначенных задач.
Требования к дисковому пространству. При активизации VSS немедленно выделяется 100 Мбайт пространства на диске, и VSS может занимать до 10% размера жесткого диска. В моментальных снимках отражаются только изменения по сравнению с предшествующим моментальным снимком, поэтому для их хранения требуется меньше места, чем может показаться на первый взгляд. Однако в кэше теневых копий может храниться только 64 копии. Если не хватит дискового пространства или будет создан 65-й моментальный снимок, то самый старый моментальный снимок удаляется, чтобы освободить место для нового. Из-за избыточности при создании моментальных снимков рекомендуется активизировать VSS только на томах, на которых хранятся пользовательские данные или есть возможность архивировать открытые файлы.
Использование теневых копий Windows 2003
Чтобы обеспечить доступ клиентских компьютеров к предыдущим версиям файлов, необходимо приложение Previous Versions Client, поставляемое вместе с Vista и Windows 2003. Previous Versions Client можно установить и на Windows XP Professional SP1 (файл twcli32.msi находится в папке %Windir%System32ClientsTwclientX86 на компакт-диске Windows 2003), и на Windows 2000 (нужно загрузить соответствующую версию из Web-узла Microsoft по адресу http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?amp;displaylang=en&familyid=e382358f-33c3-4de7-acd8-a33ac92d295e&displaylang=en). Чтобы установить клиентскую программу на компьютеры пользователей, следует дважды щелкнуть на файле для запуска установки либо развернуть его через групповую политику или Microsoft Systems Management Server (SMS).
Теневые копии предназначены для использования с Common Internet File System (CIFS), расширенным вариантом протокола Server Message Block, поэтому для доступа к предшествующим версиям файла или папки на сервере нужно подключаться через общую папку. Даже после регистрации на сервере необходимо использовать путь Universal Naming Convention (UNC). Например, для доступа к старым версиям файла на сервере с именем UptownDC в общей папке Sales требуется щелкнуть на кнопке Start, выбрать пункт Run и ввести команду
Uptowndcsales
Щелкните на кнопке OK, а затем правой кнопкой мыши на нужном файле и выберите пункт Properties. На вкладке Previous Versions перечислены моментальные снимки и показаны дата и время их создания (см. экран 2). Здесь представлены три варианта действий: View, Copy и Restore. В режиме View копия файла открывается только для чтения; это удобно для выбора нужной копии. В режиме Restore документ, его разрешения NTFS и параметры шифрования восстанавливаются в первоначальном месте, а текущая версия перезаписывается. Более безопасный вариант — Copy, при котором файл копируется в новое место.
Vista и теневые копии
Vista — первая настольная операционная система со встроенными функциями теневых копий. Теневые копии Vista — часть механизма восстановления системы; они называются точками восстановления. По умолчанию точки восстановления активизируются для тома C, и теневые копии файлов создаются ежедневно, если на томе есть хотя бы 300 Мбайт свободного пространства.
Заранее планируемая задача SR создает точки восстановления и активизируется только в том случае, если компьютер бездействовал не менее 10 минут и питается от сети переменного тока. Если по какой-то причине задача SR не запущена в назначенное время, она будет выполнена при первой возможности. Можно назначить точки восстановления и для других томов. Vista отводит до 15% пространства на жестком диске для хранения точек восстановления.
Чтобы настроить точки восстановления и управлять ими, щелкните Start, а затем щелкните правой кнопкой мыши Computer и выберите пункт Properties. В меню Tasks следует перейти к пункту System protection. Для доступа к System protection необходимы административные полномочия, поэтому при запросе от механизма контроля учетных записей щелкните на кнопке Continue.
VSS и сети хранения данных
Еще одно важное достоинство VSS в Windows Server 2003 Enterprise Edition и Datacenter Edition — возможность быстро и просто копировать и перемещать данные в сети хранения данных SAN. VSS может создать теневую копию тома размером в несколько терабайтов, которую можно экспортировать из SAN и импортировать на сервер всего за несколько минут, очень быстро перемещая большие массивы данных. Каждый производитель систем хранения данных по-разному реализует эту функцию, поэтому за подробной информацией следует обратиться к поставщику.
Настройка конфигурации VSS
Для томов с VSS рекомендуется размер кластеров не менее 16 Кбайт. Записи VSS преобразуются в файлы 16-Кбайт блоками. На томах величиной от 2 до 4 Тбайт размер кластера по умолчанию — 4 Кбайт. Но при кластерах размером менее 16 Кбайт поставщик VSS не может определить, был ли файл дефрагментирован или изменен. Поэтому VSS обрабатывает дефрагментированный файл так же, как измененный, — генерирует новую теневую копию файла. После дефрагментации диска с малыми кластерами кэш теневых копий может очень быстро расти и перезаписывать существующие теневые копии. Дополнительную информацию об этом можно найти в статье Microsoft «Shadow copies may be lost when you defragment a volume» по адресу http://support.microsoft.com/kb/312067.
Выяснить размер кластеров тома можно с помощью команды Fsutil. Например, чтобы узнать размер кластера тома C, введите команду
fsutil fsinfo ntfsinfo C:
Если размер кластера менее 16 Кбайт и его нужно увеличить, необходимо сделать резервную копию данных, переформатировать том, указав больший размер кластера, а затем восстановить данные. Следует учесть, что механизм сжатия файлов в NTFS действует лишь в отношении кластеров размером 4 Кбайт, поэтому приходится выбирать между сжатием и VSS.
Взаимодействие NTBackup и VSS
В прошлом файл, открытый или блокированный службой либо приложением во время архивации, не копировался, что приводило к проблемам, если администраторам требовалось восстановить его. Согласованность данных чрезвычайно важна при работе с приложениями, одновременно открывающими много файлов, такими как базы данных. Если во время архивации открыто много файлов, велика вероятность, что за время между копированием первого и последнего файла в последнем файле произошли изменения. В этом случае данные в восстановленной базе оказываются рассогласованными.
Утилита резервного копирования Windows 2003, NTBackup, использует VSS, чтобы обеспечить полноту и согласованность архивных копий. VSS взаимодействует с компонентом записи приложения, связанного с файлом. Компонент записи защищает данные приложения и предоставляет информацию, в частности, о местонахождении данных и методах архивации и восстановления. Приложения без компонента записи не могут взаимодействовать со службой VSS. В худшем случае администратор может попытаться восстановить важный файл и обнаружить, что его нет вообще: он никогда не архивировался, так как приложение не может взаимодействовать с VSS. В Windows 2003 существуют компоненты записи для AD и NTFS. Чтобы отыскать все доступные компоненты записи на сервере, нужно ввести команду
vssadmin list writers
При запуске NTBackup в Windows 2003 утилита требует ввести список всех компонентов записи, известных VSS. Служба VSS не только перечисляет компоненты записи, но и предоставляет все известные метаданные о них, в том числе методы архивации и восстановления, применяемые в компоненте записи. VSS использует метаданные, чтобы определить, какие приложения поддерживают теневые копии. Если NTBackup направляет в службу VSS запрос на создание теневой копии, то VSS посылает известным компонентам записи сообщение о необходимости заморозить все операции записи данных, создать теневую копию и сохранить ее в разностном файле. Разностный файл отслеживает изменения со времени создания последней теневой копии. Резервное копирование выполняется с использованием данных из разностного файла.
Мониторинг функционирования VSS
Мониторинг теневых копий с использованием системного монитора в Windows 2003 поможет предупредить потенциальные неполадки, прежде чем они повлияют на пользователей. Например, системный монитор предупреждает, что пространство на диске, использованное для теневых копий, приближается к максимально допустимой величине. По умолчанию системный монитор не содержит объектов или счетчиков, которые отслеживают характеристики теневых копий, но администратор может ввести их самостоятельно. Инструкции по созданию счетчиков даны в статье Microsoft «Add counters to System Monitor», опубликованной по адресу http://technet2.microsoft.com/windowsserver/en/library/47a7a162-294d-4307-af7e-b679e65858521033.mspx?mfr=true.
С помощью утилиты Volperf (с ключом /install) из набора ресурсов Microsoft Windows Server 2003 Resource Kit можно дополнить системный монитор объектами теневого копирования и следующими счетчиками:
-
% Disk Used by Diff Area File: процент пространства на диске, используемого всеми разностными файлами тома;
-
Allocated Space (MB): пространство памяти (Мбайт), выделенное для конкретного тома;
-
Maximum Space (MB): максимальное пространство (Мбайт), выделенное для тома хранения теневой копии;
-
Nb of Diff Area Files: число разностных файлов;
-
Nb of Shadow Copies: число теневых копий в кэше теневых копий;
-
Size of Diff Area Files: общий размер разностных файлов для выбранного тома;
-
Used Space (MB): величина пространства (Мбайт), использованного в томе хранения теневой копии
Преобразование базового диска в динамический и служба VSS
Иногда полезно добавить лишний аппаратный уровень отказоустойчивости, создав зеркальный набор. Зеркальные наборы можно строить только на динамических дисках, поэтому базовый диск необходимо преобразовать в динамический. В документации утверждается, что преобразование дисков из базовых в динамические не приводит к потере данных. Однако в документации ничего не говорится о том, что при неверном преобразовании могут быть удалены существующие теневые копии. Если том-источник и кэш теневых копий расположены на разных томах, то преобразование может оказаться сложной задачей. Дополнительные сведения о различиях между базовым и динамическим дисками описаны в статье «Диски для серверов Windows — базового или динамического типа», опубликованной в Windows IT Pro/RE № 1 за 2003 г.
Выбор процедуры для преобразования VSS-совместимого базового диска в динамический зависит от местонахождения кэша теневых копий на загрузочном томе.
Сценарий 1 — кэш теневых копий расположен не на загрузочном томе. Если кэш теневых копий находится не на загрузочном томе, то необходимо сначала размонтировать том-источник (том, для которого сделан моментальный снимок) с помощью утилиты командной строки Mountvol с параметром /P (/P демонтирует том). Затем следует преобразовать том, содержащий кэш теневых копий, в динамический том. С этого момента начинается отсчет времени: у администратора есть лишь 20 минут, чтобы смонтировать том-источник с использованием утилиты Mountvol или оснастки Disk Management консоли управления MMC. Если том-источник не будет смонтирован за 20 минут, то все теневые копии будут утеряны. Наконец, верните том-источник в оперативный режим и преобразуйте его в динамический том.
Сценарий 2 — кэш теневых копий размещен на загрузочном томе. Если кэш теневых копий находится на загрузочном томе, достаточно просто преобразовать том, содержащий кэш теневых копий, в динамический. Предварительно демонтировать его необязательно. Затем дважды перезагрузите сервер и преобразуйте том-источник в динамический том.
Выгодно конечному пользователю — выгодно администратору
Приятно, что компания Microsoft выпускает новые инструменты для восстановления работоспособности настольной операционной системы и для ИТ-специалистов, и для конечных пользователей. Чем меньше резервных магнитных лент приходится загружать администратору, тем проще ему работать, и точки восстановления Vista — шаг в правильном направлении. Кроме того, благодаря VSS у пользователей появляется возможность управлять процессом восстановления файлов. Но тщательное планирование и управление — обязательное условие полной реализации преимуществ службы VSS.
Ронда Лейфилд (rhonda@minasi.com) — консультант и преподаватель
Пять советов по VSS
При реализации VSS или подготовке точек восстановления Vista рекомендуется делать следующее:
-
Прежде чем активизировать точки восстановления VSS, выберите место хранения теневых копий. Помните, что впоследствии переместить их нельзя.
-
Размещение VSS на системном или загрузочном томе — неудачное решение. Файлы операционной системы часто изменяются, поэтому число теневых копий на загрузочном томе обычно бывает большим.
-
Оптимальный размер кластера для VSS — 16 Кбайт.
-
При хранении кэша теневых копий на физическом диске, отличном от диска-источника, повышается быстродействие и отказоустойчивость.
- Ни VSS, ни точки восстановления не могут заменить полноценное решение резервного копирования.