Понятие надежности файловой системы включает в себя множество требований, среди которых, в первую очередь, можно выделить то, что системные данные файловой системы должны обладать избыточной информацией, которая позволяла бы в случае аварийной ситуации минимизировать ущерб (т.е. минимизировать потерю информации) от этих сбоев.
Минимизация потери информации при аварийных ситуациях может достигаться за счет использования различных систем архивирования, или резервного копирования. Архивирование может происходить как автоматически по инициативе некоторого программного робота, так и по запросу пользователя. Но целиком каждый раз копировать всю файловую систему неэффективно и дорого. И тут перед нами встает одна из проблем резервного копирования — минимизировать объем копируемой информации без потери качества. Для решения поставленной задачи предлагается несколько подходов. Во-первых, это избирательное копирование, когда намеренно не копируются файлы, которые заведомо восстанавливаются. К таким файлам могут быть отнесены исполнительные файлы ОС, систем программирования, прикладных систем, поскольку считается, что в наличии есть дистрибутивные носители, с которых можно восстановить эти файлы (но файлы с данными копировать, конечно же, придется). Также можно не копировать исполняемые файлы, если для них имеется в наличии дистрибутив или исходных код, который можно откомпилировать и получить данный исполняемый файл. Также можно не копировать файлы определенных категорий пользователей (например, файлы студентов в машинном зале, которые имеют небольшие объемы, их можно достаточно легко восстановить, переписав заново, но количество этих файлов огромно, что повлечет огромные накладные расходы при архивировании).
Следующая модель заключается в т.н. инкрементном архивировании. Эта модель предполагает создание в первое архивирование полной копии всех файлов — это т.н. мастер-копия (master-copy). Каждая следующая копия будет включать в себя только те файлы, которые изменились или были созданы с момента предыдущего архивирования.
Также при архивировании могут использоваться дополнительные приемы, в частности, компрессия. Но тут встает дилемма: с одной стороны сжатие данных при архивировании дает выигрыш в объеме резервной копии, с другой стороны компрессия крайне чувствительна к потере информации. Потеря или приобретение лишнего бита в сжатом архиве может повлечь за собой порчу всего архива.
Еще одна проблема, которая может возникнуть при резервном копировании, — это копирование на ходу, когда во время резервного копирования какого-то файла пользователь начинает с ним работать (модифицировать, удалять и т.п.). Если для примера рассмотреть инкрементное архивирование, то мастер-копию стоит создать в полном отсутствии пользователей в системе (этот процесс зачастую занимает довольно продолжительное время). Но последующие копии вряд ли удастся создавать в отсутствии пользователей, поэтому необходимо грамотно выбирать моменты для архивирования: понятно, что если большая часть пользователей работает в дневное время суток, то подобные операции стоит проводить в ночные часы, когда в системе почти никто не работает.
Еще один полезный прием заключается в распределенном хранении резервных копий. Всегда желательно иметь две копии, причем храниться они должны в совершенно разных местах, чтобы не могла возникнуть ситуация, когда пожар в офисе уничтожает компьютеры и все резервные копии, хранящиеся в этом офисе, иначе польза от резервного копирования может оказываться нулевой.
Среди стратегий копирования можно выделить физическое и логическое копирование. Физическое копирование заключается в поблочном копировании данных с носителя («один в один»). Понятно, что такой способ копирования неэффективен, поскольку копируются и свободные блоки. Следующей модификацией этого способа стало интеллектуальное физическое копирования лишь занятых блоков. Так или иначе, но данный стратегия имеет проблему обработки дефектных блоков: сталкиваясь при копировании с физически дефектным блоком, невозможно связать данный блок с конкретным файлом. Альтернативой физическому копированию является логическая архивация. Эта стратегия подразумевает копирование не блоков, а файлов (например, файлов, модифицированных после заданной даты).
