Kompresja kopii zapasowej – chroń wszystkie dane, oszczędzając miejsce i pieniądze

🔎 PODSUMOWANIE
– Kompresja kopii zapasowej to doskonały sposób na redukcję rozmiaru backupu.
– W backupie biznesowym stosuje się kompresję bezstratną, aby nie utracić żadnych szczegółów.
– Najbardziej oczywistymi korzyściami kompresji są oszczędność miejsca i przepustowości sieci.
– Nie wszystkie typy danych łatwo poddają się kompresji, a niektóre nie kompresują się wcale.
– Algorytm LZ4 oferuje wyższą szybkość kompresji, a ZStandard zapewnia lepszy stopień kompresji. 

Współczesne organizacje generują ogromne ilości danych. Dodanie kolejnej maszyny wirtualnej to kwestia zaledwie kilku minut, do firmowej bazy danych SQL czy Oracle codziennie trafiają setki wpisów, a ruch e-mail stale rośnie.

Niestety, budżety IT nie nadążają za tym tempem, przez co zakup kolejnej macierzy dyskowej czy wyższego planu pamięci w chmurze staje się sporym obciążeniem.

Do tego dochodzą zarząd oraz CISO, którzy nalegają na zapewnienie pełnej ochrony, maksymalnego czasu przechowywania danych (retencji) oraz zgodności z przepisami.

Jak to wszystko pogodzić? Na szczęście istnieje rozwiązanie – kompresja kopii zapasowej, przy czym należy pamiętać o związanych z nią ograniczeniach.

Czym jest kompresja kopii zapasowej?

Kompresja danych to jeden z najskuteczniejszych sposobów na zmniejszenie rozmiaru kopii zapasowych. Podczas tego procesu rozmiar pliku jest redukowany z użyciem specjalnego kodowania. Upraszczając, kodowanie to inteligentny sposób na eliminację nadmiarowości i przechowywanie informacji przy użyciu skróconego kodu.

Wracając do kompresji, wyróżnia się dwa jej główne rodzaje: kompresję bezstratną i stratną. Jak sama nazwa wskazuje, kompresja bezstratna pozwala na zmniejszenie rozmiaru danych bez utraty możliwości odzyskania pierwotnych plików. W przypadku kompresji stratnej użytkownik traci część informacji w procesie ograniczania rozmiaru danych.

Dlaczego w przypadku kopii zapasowych nie należy stosować kompresji stratnej?

Kompresję stratną można porównać do streszczenia książki – pozwala poznać ogólny sens, ale niektóre szczegóły przepadają na zawsze. Taka strata jest dopuszczalna, jeśli mówimy o niedostrzegalnym spadku jakości obrazu, ale nie jest do zaakceptowania w przypadku precyzyjnych danych biznesowych. Innymi słowy: zero utraty danych = pełna dokładność.

Zalety i wady kompresji kopii zapasowej

Znając podstawy kompresji danych, warto omówić korzyści, jakie może przynieść organizacji oraz kwestie, na które lepiej uważać.

Korzyści płynące z kompresji kopii zapasowych

Najbardziej mierzalnym efektem, jaki kompresja kopii zapasowej wywiera na organizację, jest oszczędność miejsca na dysku. Innymi słowy, dzięki kompresji można zmieścić znacznie więcej danych w istniejącej przestrzeni NAS, SAN lub w chmurze. Choć kompresja pomaga znacząco zredukować zapotrzebowanie na przestrzeń dyskową, ostateczna oszczędność zależy od typów kompresowanych danych. Powrócimy do tego zagadnienia w dedykowanej tabeli poniżej.

Wraz z realną oszczędnością miejsca pojawia się także oszczędność kosztów. Przestrzeń dyskowa to koszt, niezależnie od tego, czy organizacja chce zakupić nowy dysk SSD, serwer czy wyższy plan przechowywania w chmurze.

Kompresja kopii zapasowej pomaga także oszczędzać przepustowość sieci. W większych organizacjach sieć firmowa bywa mocno obciążona. Podczas wykonywania backupu kopie są przesyłane do magazynu danych, co nakłada dodatkowe obciążenie na infrastrukturę. Stosując kompresję kopii zapasowej, można znacznie zmniejszyć rozmiar danych i skrócić czas ich transmisji, odciążając tym samym sieć.

Jeśli dwa poprzednie aspekty (zasoby dyskowe i sieciowe) stanowią główne ograniczenia infrastruktury organizacji, kompresja kopii zapasowej może również skrócić czas odzyskiwania danych i pozytywnie wpłynąć na wskaźnik RTO (Recovery Time Objective). Należy jednak pamiętać, że jeśli moc obliczeniowa potrzebna do wykonywania operacji matematycznych związanych z kompresją jest ograniczona, RTO może się wręcz wydłużyć.

Pośrednią korzyścią płynącą z kompresji kopii zapasowych jest dłuższy okres przechowywania danych (retencja). Ponieważ kompresja pozwala średnio zmniejszyć rozmiar kopii o 30-60% (w zależności od typu danych), można przechować więcej backupów, a tym samym zapewnić odpowiednio dłuższą retencję. Przechowywanie codziennych czy cotygodniowych migawek (snapshotów) przez dłuższy czas pozwala cieszyć się lepszą ochroną przed ransomware oraz utratą danych historycznych, dzięki możliwości powrotu do konkretnego, odległego punktu w przeszłości.

Wady kompresji kopii zapasowych

Kompresja to proces wymagający intensywnych obliczeń, co wiąże się z intensywnym wykorzystywaniem zasobów procesora (CPU) i pamięci. W przypadku uruchamiania usługi/agenta backupu na starej infrastrukturze, zadania tworzenia kopii mogą trwać znacznie dłużej. Dodatkowo, jeśli kopie są tworzone w godzinach pracy, bez użycia automatycznego harmonogramu i funkcji okna backupowego, kompresja danych może również wpływać na wydajność pracy użytkowników końcowych.

Marnowanie zasobów na ponowne kompresowanie danych, które są już skompresowane to kolejna wada. Jeśli backup ma obejmować na przykład wiele archiwów .zip lub .7z, filmów w formacie .mp4 czy obrazów .jpeg, najbardziej rozsądnym krokiem będzie wyłączenie opcji kompresji w ustawieniach planu backupu.

Co kompresuje się łatwo, a co nie?

Wiadomo już, że nie wszystkie dane dobrze poddają się kompresji. Poniższa tabela przedstawia, które typy danych najlepiej, a które najgorzej reagują na kompresję. Może okazać się pomocna w podjęciu decyzji, czy włączyć kompresję danych dla konkretnego zadania/planu backupu.

Typ danych wejściowych	Przykładowe formaty plików	Podatność na kompresję
Pliki tekstowe i pliki kodu źródłowego	.log, .txt, .csv, .xml, .json	Wysoka
Bazy danych	dumpy SQL (.sql)
Obrazy maszyn wirtualnych i systemów operacyjnych	.vmdk, .vhdx, .vdi, .raw, .iso
Dokumenty (starsze formaty)	.doc, .xls, .ppt
Dokumenty (nowsze formaty)	.docx, .xlsx, .pptx	Umiarkowana
Pliki wykonywalne i binarne	.exe, .dll, .bin
Pliki już skompresowane (archiwa)	.zip, .tar.gz, .rar, .7z	Niska do zerowej
Skompresowane pliki multimedialne	.mp4, .mkv, .mp3, .jpeg, .png

Kompresja kopii zapasowej w Xopero ONE

Xopero ONE, nasza platforma do backupu i odzyskiwania danych po awarii dla środowisk fizycznych, wirtualnych i chmurowych, domyślnie obsługuje bezstratną kompresję danych.

Rozwiązanie pozwala na swobodną konfigurację planu backupu, w tym ustawień kompresji danych. Do wyboru są dwa zaawansowane algorytmy kompresji:

• LZ4 to strumieniowy algorytm kompresji, charakteryzujący się bardzo wysoką (bliską prędkości pamięci RAM) szybkością kompresji i jeszcze szybszą dekompresją. Sprawdza się dobrze przy dużej liczbie małych plików. Haczyk? Niższy stopień kompresji w porównaniu z drugim standardem.
• ZStandard to algorytm kompresji działający w czasie rzeczywistym, który zapewnia wysoki stopień kompresji. Oferuje on optymalną równowagę między prędkością a rozmiarem danych. Na co trzeba uważać? Przy ustawieniu wyższego poziomu może mocno obciążać zasoby procesora i pamięci.

Aby precyzyjniej dostosować konfigurację do własnych potrzeb, można dodatkowo wybrać jeden z trzech poziomów kompresji:

• Standardowy – pozwala na szybsze wykonywanie kopii, ale zapewnia mniejszą oszczędność miejsca na dysku.
• Średni – najbardziej zrównoważona opcja. Stanowi kompromis między szybkością a stopniem kompresji.
• Wysoki – tworzenie kopii po wybraniu tego poziomu zajmie więcej czasu, ale znacząco zmniejszy rozmiar kopii zapasowej dzięki wyższemu stopniowi kompresji.

👉 Jeśli posiadasz wiele środowisk do ochrony i chcesz zminimalizować zużycie pamięci masowej przy jednoczesnym zmaksymalizowaniu retencji, zapraszamy do bezpłatnego testowania platformy Xopero ONE i zintegrowanych funkcjonalności kompresji danych przez 14 dni (karta kredytowa nie jest wymagana). Zobacz, ile możesz zyskać i zaoszczędzić dzięki Xopero ONE.

Algorytmy kompresji kopii zapasowej – porównanie

W poniższej tabeli znajdziesz wygodne porównanie algorytmów LZ4 i ZStandard. Ogólnie rzecz biorąc, wybór zależy od tego, czy wąskim gardłem jest moc obliczeniowa (CPU) czy sieć i storage:

	LZ4	ZStandard
Szybkość kompresji	🟢 (bardzo wysoka)	🔴 (wysoka, zależnie od poziomu)
Szybkość dekompresji	🟢 (bardzo wysoka)	🟢 (bardzo wysoka)
Stopień kompresji	🔴 (niższy)	🟢 (wyższy)
Zużycie storage	🔴 (większe)	🟢 (mniejsze)
Transfer do chmury/WAN	🔴 (przeważnie nieoptymalny)	🟢 (zwykle optymalny)
Zużycie CPU	🟢 (bardzo niskie)	🔴 (wyższe i konfigurowalne)
Okno backupu	minimalizacja czasu przetwarzania	minimalizacja ilości przesyłanych danych

Dobre praktyki kompresji kopii zapasowych

Podsumowując powyższe informacje, przygotowaliśmy kilka dobrych praktyk dotyczących stosowania kompresji danych w backupie:

• Oceń docelowe miejsce przechowywania (storage) i wybierz:
  • ZStandard (poziom Średni lub Wysoki), aby zaoszczędzić kosztowną przestrzeń chmurową oraz przepustowość łącza internetowego, które zazwyczaj jest wąskim gardłem; 
  • LZ4, jeśli storage to wydajna lokalna pamięć masowa NVMe/SSD i chcesz maksymalnie wykorzystać przepustowość sieci.

• Weź pod uwagę moc obliczeniową (CPU) i wybierz LZ4 jeśli:
  • posiadasz systemy o ograniczonej mocy obliczeniowej (CPU, RAM),
  • tworzysz kopie zapasowe w godzinach pracy,
  • chcesz uniknąć skoków zużycia procesora i opóźnień dla użytkowników końcowych.

• Weź pod uwagę intensywność zmian danych:
  Wybierz LZ4 jeżeli potrzebujesz szybkiej kompresji, a szybkie zakończenie backupu i przygotowanie systemu do kolejnych zadań ma znaczenie (np. masz krótkie okno backupu albo Recovery Point Objective (RPO)).

• Weź pod uwagę stopień rozdrobnienia danych i wybierz:
  • LZ4 jeśli potrzebujesz zbackupować dużą ilość małych plików, 
  • ZStandard jeśli backup obejmuje większe pliki (np. obrazy maszyn wirtualnych VMDK, VHXD, dump bazy danych, pliki ISO itd.).

• Wybierz ZStandard, jeżeli bierzesz pod uwagę:
  • długoterminową retencję,
  • replikację przez ograniczone łącza WAN.

• Uwzględniaj tylko nieskompresowane pliki
  W przypadku planu backupu z włączoną kompresją użyj wykluczeń, aby pominąć te typy plików, które są już domyślnie skompresowane (archiwa, określone typy plików multimedialnych). Dowiedz się więcej