Sauvegarde - Définition

En informatique, la sauvegarde (backup en anglais) est l'opération qui consiste à dupliquer et à mettre en sécurité les données contenues dans un système informatique. Par extension et par emprunt à l'anglais (to save), ce mot s'applique à tout enregistrement d'information sur un support permanent (par ex. l'écriture sur disque dur d'informations en mémoire vive). Dans ce sens, il est synonyme de " stockage d'information ". Mais le sens premier se rapproche de celui d'archivage, de conservation.

Finalité

Les copies de sûreté sont utiles principalement à deux choses :

• La première et la plus évidente est de permettre de restaurer un système informatique dans un état de fonctionnement suite à un incident (perte d'un support de stockage tel que disque dur, bande magnétique, etc., ou de tout ou partie des données qu'il contient).
• La seconde, incluse dans la première mais certainement la plus courante, est de faciliter la restauration d'une partie d'un système informatique (un fichier, un groupe de fichiers, un système d'exploitation, une donnée dans un fichier, etc.) suite à une suppression accidentelle ou à une modification non désirée.

La technique la plus fréquente est la recopie des données sur un support indépendant du système initial (ordinateur local, serveur, etc.).

L'opération inverse qui consiste à réutiliser des données sauvegardées s'appelle une restauration. On parle de " stockage " pour les données sauvegardées en attente d'une éventuelle restauration.

Critères de choix

Le choix d'une technique de sauvegarde se fera en prenant en compte :

• la capacité de stockage du support (le volume d'information)
• la vitesse de sauvegarde,
• la fiabilité du support (notamment après une longue période de stockage),
• la simplicité de classement,
• la facilité à restaurer les données,
• et bien sûr le coût de l'ensemble.

Intervient également la possibilité de sélectionner les données à sauvegarder. Enfin pour les grands systèmes de sauvegarde, il faut tenir compte de critères physiques : volume physique des supports de stockage, poids, sensibilité à la température, à l'humidité, à la poussière, à la lumière.

Stratégies de sauvegarde

On distingue la sauvegarde sur Poste client de la sauvegarde sur serveur. L'une et l'autre s'adressent à la même nature d'information (la donnée informatique) et ont le même objectif (protéger l'information et permettre de la retrouver si elle était perdue), mais les méthodes de sauvegarde diffèrent pour plusieurs raisons :

• les données sur poste client sont réputées moins importantes que les données gérées sur des systèmes centraux ;
• les utilisateurs sont moins sensibilisés au risque de perte de données que les professionnels de l'informatique ;
• ils ont également moins de formation sur les techniques de sauvegarde ;
• les moyens techniques sont moins développés sur poste client que sur serveur, même si des progrès importants ont été réalisés ces dernières années (chute du rapport coût/volume des supports de sauvegarde, simplification des interfaces de sauvegarde, sauvegarde sans intervention de l'utilisateur, etc.)

De fait le "backup" des poste clients reste marginal dans la stratégie d'utilisation des ordinateurs. Cependant les entreprises, en généralisant l'usage des micro-ordinateurs et du partage des ressources en réseau, ont ressenti un besoin de sécurité qui a favorisé le développement d'outils de sauvegarde sur micro-ordinateurs, lesquels gagnent petit à petit le monde de la micro-informatique personnelle.

Sauvegarde sur serveur

La sauvegarde s'inscrit dans une démarche plus globale qui consiste à assurer la continuité d'activité d'un système informatique ou, en cas de défaillance, son redémarrage le plus vite possible. Cette démarche est souvent formalisée dans un document qui peut porter des noms divers, par exemple le "PRA" (plan de reprise d'activité) ou le "PS" (plan de secours), et qui fait appel soit à des automatismes (ex. donner l'alerte en cas de coupure de courant ou de perte d'accès à une unité de stockage) soit à des gestes manuels (ex. remplacer des bandes magnétiques défectueuses). La tendance est à l'automatisation, réputée plus sûre dans les situations d'urgence que les opérations manuelles.

En terme de support, les serveurs ont depuis toujours requis des supports à grande capacité de stockage. La bande magnétique a longtemps été le principal vecteur, du fait de sa grande capacité, de son coût faible (par rapport aux autres supports), de sa capacité de réutilisation et de sa relative stabilité au temps et à l'usure. Puis sont venus les cartouches numériques (bandes magnétiques intégrées dans un boîtier plastique type DAT, DLT, SDLT, LTO), les disques durs et plus récemment les médias optiques, réinscriptibles ou non, tels que les CD-R, DVD-R ou formats similaires.

Sauvegarde sur système client

Au cours des années 1975–95, la plupart des utilisateurs d'ordinateurs personnels (PC) associaient principalement le terme "backup" au fait de faire des copies sur disquettes. Avec le développement de micro-ordinateurs mieux équipés, les utilisateurs personnels ont adopté des supports plus performants : disques optiques (CD-ROM ou DVD), clés USB. De même, les ordinateurs intègrent des fonctions de sauvegarde de plus en plus évoluées, par exemple :

• des outils intégrés au système d'exploitation tels que les "points de restauration" que l'on peut exécuter avant d'installer un nouveau logiciel et qui remettront le système en l'état d'avant l'installation si l'utilisateur le demande ;
• des logiciels capables de faire une image parfaite du système à un moment donné (image appelée un "ghost", mot qui signifie "fantôme" en anglais) ; cette image sera stockée sur l'ordinateur lui-même ou sur un support externe.

Sauvegarde sur Internet

Aujourd'hui, les copies de sûreté dites "en ligne"^[1] deviennent populaires et, avec la banalisation des connexions Internet à large bande et à haut débit, de plus en plus d’utilisateurs recourent à ce type de service de sauvegarde. Elles consistent à se connecter à un site Internet, appelé "hébergeur", et à y transférer ses données. Les avantages sont multiples :

• minimiser le risque de perte puisque le site est géré par un professionnel qui fait lui-même des sauvegardes ;
• accéder à ses données à partir de n'importe quel ordinateur connecté à Internet ;
• souvent le coût de cette prestation est modique, parfois même gratuit pour les petites sauvegardes.

L'inconvénient majeur est de laisser ses données à disposition d'un tiers qui peut à loisir les consulter, les modifier, les dupliquer, les publier ou en faire commerce ; et même les rendre indisponibles (cas des faillites, rachats de sites par des concurrents, ou différend commercial avec l'hébergeur). Évidemment, des dispositions contractuelles viennent réguler ces risques mais elles ne peuvent empêcher l'hébergeur d'agir techniquement de façon malveillante. Une des parades à la consultation abusive consiste à chiffrer les données.

Un autre inconvénient vient des limites imposées sur le stockage ou la récupération des données : pour maîtriser l'usage de ses disques et de sa bande passante, un hébergeur peut limiter contractuellement son client à un volume de stockage ou de données consultées au-delà duquel il bloque l'accès aux données.

Méthodes de sauvegarde les plus courantes

La méthode la plus simple est la sauvegarde complète ou totale (appelée aussi "full backup") ; elle consiste à copier toutes les données à sauvegarder que celles-ci soient récentes, anciennes, modifiées ou non.

Cette méthode est aussi la plus fiable mais elle est longue et très coûteuse en terme d'espace disque, ce qui empêche de l'utiliser en pratique pour toutes les sauvegardes à effectuer. Afin de gagner en rapidité et en temps de sauvegarde, il existe des méthodes qui procèdent à la sauvegarde des seules données modifiées et/ou ajoutées entre deux sauvegardes totales. On en recense deux :

• La sauvegarde différentielle
• La sauvegarde incrémentielle

La restauration d'un disque avec l'une de ces méthodes s'avère plus longue et plus fastidieuse puisqu'en plus de la restauration de la sauvegarde différentielle ou des sauvegardes incrémentielles, on doit également restaurer la dernière sauvegarde complète. Les fichiers supprimés entretemps seront également restaurés.

Afin de comprendre la différence entre les deux méthodes, nous prendrons l'exemple d'un plan de sauvegarde selon le cycle suivant :

• Une sauvegarde complète au jour J (dimanche soir par exemple)
• Une sauvegarde des fichiers modifiés ou nouveaux du jour J+1 au jour J+6 (du lundi soir au samedi soir inclus)
• Une sauvegarde complète au jour J+7 (dimanche soir suivant)

Mécanisme

Pour pouvoir différencier ces différentes méthodes de sauvegarde/archivage (complète, incrémentielle, différentielle), le mécanisme mis en place est l'utilisation d'un marqueur d'archivage. Chaque fichier possède ce marqueur d'archivage, qui est positionné à "vrai" lorsque l'on crée ou modifie un fichier. On peut comprendre cette position comme "Je viens d'être modifié ou créé : je suis prêt à être archivé donc je positionne mon marqueur à vrai". Ce marqueur est appelé aussi attribut d'archivage (ou bit d'archivage).

Sauvegarde complète

Lors d'une sauvegarde complète, on va remettre à "0" l'attribut du fichier pour mémoriser le fait que le fichier a été enregistré. Lorsque l'on travaille avec la date, on mémorise la date de la dernière sauvegarde de façon à pouvoir différencier les fichiers qui ont été sauvegardés des autres (date de dernière modification).

Détail technique

Lors d'une sauvegarde complète, tous les fichiers sont sauvegardés, indépendamment de la position du marqueur (vrai ou faux). Une fois le fichier archivé, celui-ci se voit attribuer la position de son marqueur (ou son bit) à "faux" (ou à "0").

Sauvegarde différentielle

La sauvegarde différentielle effectue une copie des fichiers créés ou modifiés depuis la dernière sauvegarde complète, quelles que soient les sauvegardes intermédiaires. En d'autres termes, la sauvegarde complète du jour J sert de référence pour identifier les fichiers créés, modifiés ou ajoutés et ainsi ne sauvegarder que ces derniers du jour J+1 au jour J+6.

La restauration faite à partir de ce type de sauvegarde nécessite la recopie sur disque de la dernière sauvegarde complète et de la sauvegarde différentielle la plus récente.

Avec notre exemple, si la restauration se porte sur un disque complet qui a été sauvegardé le jour J+2, on doit alors recopier sur disque la sauvegarde complète du jour J et la sauvegarde différentielle du jour J+2 afin d'avoir la dernière version des données.

Cependant lorsqu'il s'agit de la restauration d'un fichier ou d'un répertoire qui a été sauvegardé le jour J+2 seule la dernière sauvegarde, ici la différentielle, est utile.

Détail technique

Lors d'une sauvegarde différentielle, tous les fichiers dont le marqueur est à "vrai" sont sauvegardés. Une fois le fichier archivé, celui-ci garde la position de son marqueur tel qu'il l'avait avant la sauvegarde.

Sauvegarde incrémentielle

Cette méthode consiste à sauvegarder les fichiers créés ou modifiés depuis la dernière sauvegarde quel que soit son type (complète, différentielle ou incrémentielle).

Exemple : une sauvegarde complète est réalisée le jour J. Le jour J+1, la sauvegarde incrémentielle est réalisée par référence au jour J. Le jour J+2, la sauvegarde incrémentielle est réalisée par référence au jour J+1. Et ainsi de suite.

Si la restauration se porte sur un disque complet qui a été sauvegardé le jour J+4, on doit alors recopier sur disque la sauvegarde du jour J et les sauvegardes incrémentielles des jours J+1, J+2, J+3 et J+4 afin d'obtenir la dernière version de la totalité des données.

Cependant lorsqu'il s'agit de la restauration d'un fichier ou d'un répertoire qui a été sauvegardé le jour J+3, seule la dernière sauvegarde, ici l'incrémentielle, est utile.

Détail technique

Lors d'une sauvegarde incrémentielle, tous les fichiers dont le marqueur est à "vrai" sont sauvegardés. Une fois le fichier archivé, celui-ci se voit attribué la position de son marqueur à "faux".

Notes