Organizace a zálohování (ochrana) dat

počítačový kód, autor: Creative Commons

Organizace dat a datových struktur

Organizace dat je uspořádání dat, které má za úkol/účel umožnit efektivní zpracování dat. Zahrnuje postupy a metody, jak data na média ukládat a jak je hledat. Tyto postupy a metody jsou soustředěny v programech, které dané akce provádí a tyto programy mají 3 úrovně:

1) Základní systémovou úroveň, která realizuje komponenty operačního systému. Záznam hledání dat podléhá fyzickým charakteristikám médií, a proto se tato úroveň nazývá fyzickou.

2) Další je úroveň báze dat, kde jde o maximálně obecné databázové struktury. Poskytují možnost definice struktury záznamu, aktualizaci dat a získávání informací na základě zadaných specifikací. Tato úroveň se nazývá logická, protože poskytuje možnost provádění vazeb mezi soubory a výběr dílčích datových polí.

SŘBD — architektura klient — server

3) Poslední je uživatelská úroveň, kde jsou báze dat zcela dostačující pro veškeré požadavky uživatelů na zpracování dat. Na běžného uživatele klade značné nároky pro zvládnutí formalizovaného způsobu jejich ovládání. [1]

Datová struktura představuje konkrétní způsob organizace dat v paměti počítače a zajišťuje efektivní využití dat. Datová struktura umožňuje uchovávat a zpracovávat množinu dat stejného typu nebo různorodých, ale logicky souvisejících dat. Termín „datová struktura“ může mít několik příbuzných významů:

· abstraktní datový typ,

· implementace abstraktního datového typu,

· instance datového typu, například konkrétní seznam. [2]

Souborový systém

Každý operační systém (v počítači, notebooku, mobilu…) ukládá data na disk v tzv. souborovém systému, což je způsob organizace dat ve formě souborů a adresářů tak, aby k nim byl snadný přístup. Tento systém určuje maximální velikost disku, oddílu nebo souboru, maximální délku názvu nebo také možnosti přístupových práv k souborům. Nejpoužívanější souborové systémy jsou tyto:

· FAT16 — používaný systémy DOS a prvními verzemi Windows, velmi omezený,

· FAT32 — používaný nejprve systémy Windows (95 až 2000), dnes využívaný u USB flash disků, univerzální (podpora Windows, Linux i macOS) ale maximální velikost souboru 4 GB a maximální velikost oddílu 8 TB,

· NTFS — používaný systémy Windows NT (XP, Vista, 7, 8, 10), prakticky žádné omezení u velikosti souborů a disků i v délce názvu souboru, ale není podporován v macOS či Linux,

· exFAT — používaný novými verzemi systémů Windows, macOS i Linux (spojení výhod NTFS a FAT32), není ještě na rozšířený;

· HFS+ — používaný výhradně systémy macOS pro Apple PC;

· ext2, ext3, ext4 — používaný výhradně systémy Linux.

Soubor

Soubor je ucelená část počítačových dat, která je uložena na disku a má svůj název, atributy a velikost. Název souboru se skládá ze 2 částí, které jsou odděleny tečkou — jméno souboru a jeho přípona, kde se nesmí objevovat následující znaky: / \ : ? * “ < > |. Velikost souboru se udává v bajtech — B, kde se u velkých souborů využívá předpon podle mezinárodní soustavy jednotek SI mezi kterými je vztah mezi “1000” (1 kB = 1000 B, 1 MB = 1000 kB, 1 GB = 1000 MB, atd.). Problémem je to, že soustava jednotek SI používá desítkovou soustavu, kdežto počítač procuje se soustavou dvojkovou, což způsobuje, že celková kapacita paměti je reálně větší, než se skutečně uvádí. Atributy souboru určují specifické vlastnosti souboru, které operační systém využívá — pouze pro čtení, skrytý, datum vytvoření a datum úpravy. [3] Existuje spousta typů souborů podle přípon a mezi nejznámější patří .doc, .xls, .gif, .html, .jpg atd.

Adresář

Adresáře existují pro lepší uspořádání souborů, kde každý adresář může obsahovat jakékoli podadresáře a jakékoli soubory — nesmí být dva se stejným názvem (systém vždy automaticky upozorní na to, že je zde adresář nebo složka se stejným názvem). Kořenový adresář je nadřazený všem ostatním adresářům a většinou odpovídá disku. Ke každému souboru nebo adresáři vede přímá unikátní cesta, která se zapisuje postupně a odděluje se obráceným lomítkem. Stromová struktura je přehledné grafické znázornění struktury adresářů a souborů na disku. [4]

stromová struktura adresáře

Zálohování dat

Zálohování citlivých a nenahraditelných dat je v dnešní době velmi důležité. Způsobů a druhů zálohování je dnes mnoho. Základní druhy:

· úplná (plná)

Tento typ zálohování dat je jeden z nejzákladnějších, kde se zálohují veškerá data nezávisle na jiných starších typech záloh stejných dat. Nejznámější využití je pro zálohování systémového disku (počítač — operační systém atp.).

· rozdílová (diferenciální)

Vychází ze zálohy úplné, kdy tento typ zálohuje pouze nově vytvořená data nebo změněné soubory od poslední úplné zálohy. Díky tomu je tento proces zálohování rychlejší a má menší výslednou velikost. Pří procesu obnovy těchto dat se nejprve obnovují data z úplné zálohy a poté se data přepíšou z vybrané rozdílové zálohy, tedy je potřeba dvou souborů.

· a přírůstková (inkrementální)

Vychází z úplné zálohy, kdy tento typ zálohy zálohuje na rozdíl od diferenciální jen nově vytvořené nebo změněné soubory od poslední přírůstkové zálohy. Nevýhodou tohoto typu zálohování je to, že při obnovování dat musíme mít k dispozici poslední úplnou zálohu a všechny přírůstkové zálohy provedené od posledního úplného zálohování, což prodlužuje dobu obnovy, hrozí tedy větší pravděpodobnost chyby nebo poškození dat. [5]

Pravidla zálohování dat

Nejlepší je využívat automatické zálohy, kde se data automatický zálohují v intervalech: měsíčně — úplná, týdně — rozdílová, denně — přírůstková. Je dobré zálohovat pouze roztříděná a důležitá data, pro případ nutnosti je také dobré zálohovat celý operační systém. Data je dobré zálohovat na externí pevné disky, USB, CD nebo DVD a také je pro případ obnovy opatřit heslem. Tyto disky je dobré uchovávat mimo dosah počítače. Je také dobré si všechny data popsat detaily — tedy kdy byly pořízeny a co obsahují. [6]

Pravidlo zálohování 3–2–1

Řeší základní přístup k zálohování citlivých a nehraditelných dat — mít alespoň 3 kopie, tedy mít data na dvou různých médiích (Google Drive, OneDrive, cloud, externí disk, USB, aj.) a také mít jednu zálohu mimo své bydliště popř. pracoviště (prevence před krádeží či požárem). [7]

Manipulace s daty

Při zálohování je dobré zároveň data různými způsoby zpracovat, zrychlí se tím rychlost zálohování, rychlost obnovy a bezpečnost dat. Mezi základní manipulace s daty patří:

· komprese, která vede ke zmenšení velikosti zálohy a tím k ušetření prostoru,

· deduplikace, která umožňuje ze zálohy odstranit duplikáty (duplicitní složky a soubory), duplikace, která slouží k vytvoření dvou záloh na dvou různých paměťových médiích,

· a šifrování dat, které se používá u datových nosičů, kde je důležité zabezpečení dat a omezení nebo znemožnění přístupu k datům nežádoucí osobě; nežádoucím efektem je fakt, že tyto šifrovaná data nemohou být efektivně zkomprimována. [8]

Závěr

Datové sktruktury a databáze jsou dnes důležitým prvkem datové gramotnosti. Umět zálohovat vlastní data je v dnešní době velice důležitým prvkem. Existuje mnoho dostupných softwarů, které pomohou naše vlastní data zálohovat a zároveň je chránit před nebezpečím. Manipulace s daty je dnes běžným jevem, který se využívá při posílání větších souborů — tedy pokud posíláme např. složku s fotkami, používáme kompresi, tedy „zazipování“ souborů do jednoho menšího obsahující všechna data.

Zdroje

[1] Datové struktury a databáze [online]. Vysoká škola Báňská [cit. 2017–12–01]. Dostupné z: http://geologie.vsb.cz/geoinformatika/kap03.htm

[2] Datová struktura. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2017–12–01]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/Datov%C3%A1_struktura

[3] 59. Organizace a zálohování dat. Digitální učební materiály [online]. Plzeň, 2017 [cit. 2017–12–01]. Dostupné z: http://dum.hajduch.net/print/book/export/html/40

[4] tamtéž.

[5] tamtéž.

[6] tamtéž.

[7] tamtéž.

[8] Zálohování dat. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2017–12–01]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/Z%C3%A1lohov%C3%A1n%C3%AD_dat

EDTECH KISK

Educational Technology, KISK Masaryk University

Markéta Wolna (Malá)

Written by

@marketa.malaa

EDTECH KISK

Educational Technology, KISK Masaryk University