Содержание1) Аннотация2) Анализ работы существующих функционально близких аналогов.3) Постановка задачи4) Техническое задание5) Анализ задания – выбор методов решения задачи6) Алгоритм выполнения программы7) Инструкция для пользователяПримечание для пользователя8) Пример результата работы9) Список используемых ресурсов10) Реализация
Аннотация
Каждый из нас хранит информацию на компьютере и других носителях.Многие даже не задумываются о том, что информацию можно потерять по неосторожности или из-за сбоя устройства. Для этого и было придумано резервное копирование.Резервное копирование — это процесс создания когерентной (непротиворечивой) копии данных. Резервное копирование становится все более важным на фоне значительного увеличения объема данных в компьютерной индустрии. Подсистема резервного копирования - очень важная часть любой информационной системы. При правильной ее организации она способна решить сразу же две задачи. Во-первых, надежно защитить весь спектр важных данных от утери. Во-вторых, организовать быструю миграцию с одного ПК на другой в случае необходимости, то есть, фактически обеспечить бесперебойную работу офисных сотрудников. Только в этом случае можно говорить об эффективной работе резервного копирования. Овладение тактикой резервного копирования - неотъемлемый атрибут профессионализма пользователя и системного администратора. Вытекает она из решения пользователем для себя, какими методами и на каком уровне будет сохраняться информация (от этого зависит требуемое программное и аппаратное обеспечение), объема необходимой к сохранению информации (от этого зависят выбираемые информационные носители), размера и структуры локальной сети (от этого зависит реальный механизм систематического выполнения копирования). Для выполнения процедуры резервного копирования обычно создаются специальные программно-аппаратные подсистемы, называемые подсистемами резервного копирования. Они как раз и предназначены как для проведения регулярного автоматического копирования системных и пользовательских данных, так и для оперативного восстановления данных. Хранение информации отдельно от системных файлов уже является обязательным правилом. В случае обычного пользователя это означает, как минимум, разделение HDD на три логических диска: для системы, для приложений, для данных. В случае корпоративного сотрудника с большим объемом конфиденциальной информации - размещение информации на других, не системных физических дисках. Эта мера облегчает и саму операцию архивирования данных. Принцип раздельного хранения информации относится и к файловым архивам, и к образам дисков. Их необходимо также хранить как минимум на несистемных разделах одного HDD. В случае корпоративного пользователя принцип раздельного хранения информации должен реализовываться еще жестче: как минимум одна из копий должна храниться в отдельном месте, чтобы не потерять корпоративную информацию в случае непредвиденных обстоятельств.
Некоторые требования для резервной копии:Первое требование – изолированность. Не имеет смысла хранить копии рядом с их оригиналами. Они должны быть в отдельном месте.Второе требование – целостность. То есть должна быть проверка на целостность файла, так как при «бэкапе» данные важны.Третье требование – версионированность. То есть наличие разных версий файлов при создании бэкапа.Четвертое требование – простота в эксплуатации. Минимальное участие человека. Теперь рассмотрим виды бэкапов.Виды бэкапов:
Полный – создание копии всех данных на устройстве или в отдельным разделе памяти. Последующие копии создаются также в полном объеме.
Например, размер исходных данных 1гб и 7 полных копий в сумме составят 7гб в архиве.
Инкрементальный – создание резервной копии, которая содержит только изменения в файлах и автоматически дополняет или изменяет их в исходной полной копии. При инкрементальном бэкапе файлы не заменяются, а дополняются. Например, размер исходных данных составляет 1гб. Изменения за день составляют 100мб, также выполняются 7 инкрементальных копий, что в сумме дает 1гб 700мб в архиве (одна полная копия и измененные данные).
Дифференциальный – создание копии, включающей только файлы и данные, измененные с момента предыдущего копирования. Например, размер исходных данных составляет 1гб, изменение за день 100мб. Относительно копии предыдущего дня уникальные данные занимают 50мб. В итоге 7 дифференциальных копий суммарно занимают 1гб350мб в архиве (одна полная копия и измененные данные относительно предыдущего бэкапа).
Клонирование
Позволяет скопировать целый раздел или носитель(устройств) со всеми файлами и каталогами в другой раздел или на другой носитель. Если раздел является загрузочным, то клонированный раздел будет загрузочным.
Бэкап в виде образа
Образ – точная копия всего раздела или носителя(устройста), хранящаяся в одном файле.
Бэкап в режиме реального времени
Позволяет создавать копии файлов, каталогов, и томов, не прерывая работу, без перезагрузки компьютера или файла.
Холодное резервирование
При холодном резервировании базы данных выключена или закрыта для потребителей. Файлы данных не изменяются, и копия базы данных находится в согласованном состоянии при последующем включении.
Горячее резервирование
При горячем резервировании базы данных включена и открыта для потребителей. Копия базы данных приводится в согласованное состояние путем автоматического приложения к ней журналов резервирования по окончании копирования файлов данных.Я ставлю перед собой задачу: изучить тему бэкапов, рассказать о принципе работы своей программы, области применения. Для достижения моей цели я буду использовать свои личные знания и опыт, материал из технической литературы и, конечно, материалы из Интернета.Я выбрал данную тему, потому что backup manager необходим в повседневной жизни, так как я не хочу потерять свои данные на носителях и устройствах.
Анализ работы существующих функционально близких аналогов.
Одним из таких аналогов является RAID массив.RAID был создан в 1987 году А. Петтерсоном, А. Гибсоном и Катцом. Первоначально RАID - «redundant array of inexpensive disks» переводилось "запасной массив недорогих дисков". Позже, с увеличением цены на винчестеры, RAID стала носить смысл "redundant array of independent disks", т.е. " запасной массив независимых дисков".Ранее RAID массивы использовались только для серверов, но сейчас с постоянным развитием техники, RAID массивы используются и для домашних компьютеров.RAID массив предназначен для ускорения работы компьютера и увеличения надёжности защиты и хранения данных. В зависимости от конфигурации выбора RAID массива зависит увеличение скорости работы компьютера или надёжности сохранения данных.RAID массив работает следующим образом: специальный контроллер управляет набором винчестеров, которые являются одним логическим диском. Операции записи/воспроизведения производятся параллельно, что обеспечивает высокую производительность. Все записи дублируются и создаются контрольные суммы, это повышает надёжность хранения данных.существует несколько моделей RAID массивов.RAID 0 - дисковый массив повышенной производительности с чередованием, без отказоустойчивости;RAID 1 - зеркальный дисковый массив;RAID 2 зарезервирован для массивов, которые применяют код Хемминга;RAID 3 и 4 - дисковые массивы с чередованием и выделенным диском чётности;RAID 5 - дисковый массив с чередованием и «невыделенным диском чётности»;RAID 6 - дисковый массив с чередованием, использующий две контрольные суммы, вычисляемые двумя независимыми способами;
RAID 10 - массив RAID 0, состоящий из массивов RAID 1;RAID 50 - массив RAID 0, состоящий из массивов RAID 5;RAID 60 - массив RAID 0, состоящий из массивов RAID 6.Но при всем при этом решение использовать RAID массив, как способ резервного копирования не целесообразен.Так как использования, к примеру RAID 1, не дает возможности вернуться к удачной версии программы или текстового файла.А удаление информации на дисках не спасут файлы, как это могут сделать реальные бэкапы.
Постановка задачи
Создание backup менеджера, который будет с заданной регулярностью сохранять копии необходимых файлов. Архивировать их.- Время бэкапа регулирует сам пользователь- Бэкап архивирует папку, добавляя к названию дату и время для облегчения поиска.4) Техническое заданиеТребование к программной системе4.1 Требование к функциональным характеристикам4.1.1 Система должна обеспечивать выполнение следующих функций:Создание копий файловСоздание архива для копий файлов4.1.2 Исходные данные:Папка с файлами для бэкапаПапка, в которую будут помещены архивы с бэкапамиПериод времени (в секундах) для промежутка создания времени4.2 Требование к надежности4.2.1 Предусмотреть наличие исходной папки4.2.2 Предусмотреть наличие папки для архивов4.2.3 Предусмотреть изолированность4.3 Требования к составу и параметрам технических средств4.3.1 Программная система должна работать на персональных компьютерах типа IBM PC.4.3.2 Минимальная аппаратная конфигурация:
ПК на базе компьютера Intel Pentium, оснащенный ОЗУ объемом не менее 128Мб, графическим видеоадаптером, одерживающим видеорежим с разрешением 800х600 и более, с подключенным к нему графическим дисплеем.
Установленная на ПК операционная система должна иметь возможность запуска Python компилятора (семейство ОC MS Windows XP и выше, Linux/Unix, Mac OS)
Наличие подключенного к ПК ручного манипулятора «клавиатура».
4.4 Требования к информационной и программной совместимостиСистема проектируется как независимая от платформы программная система. Переносимость программы поддерживается за счет переносимости Python компилятора.Система разрабатывается на Python 3.7.9, также поддерживается версия Python 3.10.43.5 Требования к программной документации4.5.1 Разрабатываемые программные модули должны быть самодокументированы
, то есть тексты программ должны содержать все необходимые комментарии.
4.5.2 Разрабатываемая система должна включать справочную информацию.
4.5.3 В состав сопровождающей документации должны входить:
4.5.3.1 Пояснительная записка на 15-20 страниц, содержащая описание разработки.
Руководство пользователя
Тексты программ
Анализ задания – выбор методов решения
Для корректной работы программы необходимо четко понимать, как пользователь будет взаимодействовать с программой. У пользователя должна быть возможность ввода пути папки оригинала, из которой будут браться файлы для создания резервной копии, и папка, в которую будут сохранены резервные копии. Приложение должно работать непрерывно для создания копий за определенный интервал времени.Для облегчения поиска необходимо создание архивов, в которой будут храниться файлы после резервного копирования.Для данного задания выбран метод полного бэкапа. То есть файлы будут копироваться полностью. Достоинства данного метода:Легкий поиск файлов - Поскольку выполняется резервное копирование всех данных, содержащихся на устройстве, для поиска нужного файла не требуется просматривать несколько носителей. Текущая резервная копия всей системы всегда расположена на одном носителе или наборе носителей - Если потребуется восстановить всю систему, то всю необходимую информацию можно найти в последней полной резервной копии.Недостатки метода: Избыточная защита данных - поскольку большинство файлов системы изменяются достаточно редко, то каждая последующая полная резервная копия представляет собой копию данных, сохраненных в ходе первого полного резервного копирования. Для полного резервного копирования требуется большой объём носителя. Полное резервное копирование занимает больше времени - Для создания полных резервных копий может потребоваться длительное время, в особенности, если для хранения выбраны устройства в сети.Также необходимо разработать понятный интерфейс для пользователя.Алгоритм выполнения программы
