Differenzielle Sicherung vs. Inkrementelle Sicherung

Moderne Backup-Lösungen bieten verschiedene Technologien, um Platzbedarf für Speicher zu sparen, Backup-Fenster zu verkürzen, die Leistung zu verbessern usw. Die Kontrolle des für Backup-Daten benötigten Speicherplatzes bleibt eine der größten Sorgen von Organisationen jeder Größe. Es gibt mehrere Backup-Typen, und jeder Typ kann in einer bestimmten Situation bevorzugt sein.

Erfahren Sie mehr über die Unterschiede zwischen vollständigem, inkrementellem und differentiellem Backup sowie die Vor- und Nachteile jeder Methode. Bestimmen Sie, welche Backup-Typen für eine zuverlässige Datensicherungsstrategie für Ihre Organisation am besten geeignet sind.

Vollständiges vs. inkrementelles vs. differentielles Backup

Das Verständnis der Unterschiede zwischen inkrementellem und differentiellem Backup kann auf den ersten Blick verwirrend sein. Schauen wir uns die drei Hauptbackup-Typen und ihr Arbeitsprinzip an, um diese Unterschiede zu verstehen.

Was ist ein vollständiges Backup?

A full backup is an approach whereby all source data is copied to a backup destination. A full backup can be an exact copy of files on a medium, an image file in a backup repository, etc. In more detail, all files on a partition with a file system are copied by copying all blocks that contain data, that is, data not marked as empty or ready to be written.

Vorteile	Nachteile
Dies ist der einfachste Backup-Typ. Alle Daten werden ohne Vergleiche mit den Daten in den vorherigen Backup-Durchläufen kopiert. Die Datenwiederherstellung ist schnell und einfach, da keine Abhängigkeiten vorhanden sind, die bei der Wiederherstellung der Daten aus einem vollständigen Backup wiedergegeben werden müssen.	Das Kopieren der vollständigen Daten bei jedem Durchlauf ist zeitaufwendig Hoher Speicherplatzbedarf für Backups, insbesondere bei vielen Wiederherstellungspunkten

In der Praxis verwenden Organisationen in der Regel keine vollständigen Backups für tägliche Daten-Backups. Ein vollständiges Backup kann eine geeignete Option sein, wenn Sie Daten in langen Intervallen sichern, beispielsweise monatlich oder einmal im Jahr. Darüber hinaus ist zunächst ein vollständiges Backup erforderlich, bevor Sie mit inkrementellen und differentiellen Backup-Typen fortfahren können.

Was ist ein inkrementelles Backup?

Ein inkrementelles Backup ist ein Ansatz, bei dem nur Datenänderungen (als Inkremente bezeichnet) seit dem letzten Backup eines beliebigen Typs, ob vollständig oder inkrementell, kopiert werden. Dadurch erhalten Sie eine Kette von Backups, die mit einem vollständigen Backup beginnt und von den Inkrementen gefolgt wird.

In der Praxis gibt es zwei Arten von inkrementellen Backups:

• Immer-inkrementell bedeutet, dass alle Backups nach dem initialen vollständigen Backup inkrementell sind. Dies ist die traditionelle Methode des inkrementellen Backups.
• Inkrementell mit vollständigem bedeutet, dass Sie regelmäßig ein vollständiges Backup durchführen, um die Verwendung der langen Kette inkrementeller Backups zu vermeiden. Dies ist ein traditioneller inkrementeller Backup-Typ.

Für immer-inkrementelle Backups können die Backup-Fenster verkürzen. Die Wiederherstellung ist jedoch langsamer als bei einem inkrementellen Backup mit vollständiger Sicherung oder einer vollständigen Sicherung. Die Verwendung von inkrementellen Backups mit periodischen vollständigen Sicherungen verbessert die Zuverlässigkeit von Backups und die Wiederherstellungsgeschwindigkeit, weshalb sie in den meisten Situationen bewährte Praxis sind.

Vorteile

Nachteile

Inkrementelle Backups sind schneller als vollständige Backups. Es können Speicherplatzersparnisse für Backups erzielt werden. Mit den Speicherplatzersparnissen können häufigere Backups und mehr Wiederherstellungspunkte beibehalten werden.

Wenn mindestens eines der vorherigen inkrementellen Backups beschädigt ist, kann es sein, dass Sie Daten aus einem Backup, das nach dem beschädigten erstellt wurde, nicht wiederherstellen können. Jedes der folgenden inkrementellen Backups hängt von den vorherigen ab. Die Wiederherstellungszeit kann länger sein, wenn Sie Daten durch Verwendung mehrerer Inkremente in der Backup-Kette wiederherstellen müssen. Das Suchen nach Dateien im Backup kann schwierig sein.

Die inkrementelle Sicherung ist der empfohlene Ansatz, wenn Sie Daten häufig sichern müssen. Für virtualisierte Umgebungen verlassen sich Backup-Lösungen in der Regel auf native VMware Changed Block Tracking- oder Microsoft Hyper-V Resilient Change Tracking-Technologien, um inkrementelle VM-Backups zu erstellen.

Erfahren Sie mehr: Erfahren Sie in diesem Blogbeitrag, wie das VMware Changed Block Tracking funktioniert.

Was ist ein differentielles Backup?

A differential backup is an approach whereby all data that has changed since the initial full backup is copied. All subsequent differential backups contain all the data changes since the last full backup and not since the previous differential backup.

Diese Methode liegt in Bezug auf Geschwindigkeit und Speicherplatzanforderungen irgendwo zwischen einem vollständigen Backup und einem traditionellen inkrementellen Backup.

Lassen Sie uns anhand eines Beispiels für ein VM-Backup betrachten, wie das differentielle Backup funktioniert. Wir verwenden folgendes Test-Setup: 3 Dateien auf einer VM, wobei jede Datei die Blöcke 1, 2, 3 und 4 enthält.

Beispiel

1. Am Sonntag erstellen wir ein vollständiges Backup der VM.

2. Am Montag ändern wir Block 1 bis 5 in Datei 1.

   Bei den Methoden für differenzielle und inkrementelle Sicherungen kopiert eine Sicherungssoftware den geänderten Block von Datei 1 und informiert das Sicherungsrepository, wo er platziert werden soll.

   

3. Am Dienstag fügen wir Blöcke 6 und 7 zu Datei 2 hinzu.

   Bei der differenziellen Methode werden der geänderte Block von Datei 1 aus Montag zusammen mit den neuen Änderungen kopiert.

   

4. Am Mittwoch, löschen wir Datei 3.

   Alle Änderungen werden während der Sicherung kopiert: die Änderung in Datei 1, die zusätzlichen zwei Blöcke in Datei 2 und die Information, dass Datei 3 gelöscht wurde.

   

Vorteile	Nachteile
Dieser Ansatz ist schneller als eine vollständige Sicherung. Er verbraucht im Vergleich zu einer vollständigen Sicherung weniger Speicherplatz. Eine Sicherungskette enthält eine vollständige Sicherung und eine differenzielle Sicherung, die zum Wiederherstellen von Daten benötigt wird.	Der verbrauchte Speicherplatz steigt deutlich an, je mehr differenzielle Sicherungen Sie durchführen. Die Datenwiederherstellung ist im Vergleich zu einer vollständigen Sicherung komplexer.

Im nächsten Abschnitt werden wir den Unterschied zwischen inkrementeller und differenzieller Sicherung erklären, um zu verstehen, welche am besten für eine Datenschutzstrategie geeignet ist.

Inkrementelle vs. Differenzielle Sicherung: Welche ist besser?

Vergleichen wir differenzielle und inkrementelle Sicherungen anhand von drei Parametern: Sicherungsgeschwindigkeit, Wiederherstellungsgeschwindigkeit und der erforderlichen Größe im Sicherungsspeicher.

• Sicherungsgeschwindigkeit. Bei der ersten Sicherung ist die benötigte Zeit, um den Job abzuschließen, für beide inkrementelle und differenzielle Ansätze ähnlich, da sie während der Sicherung nach der ersten vollständigen Sicherung die gleichen Daten übertragen. Die Unterschiede nehmen jedoch im Laufe der Zeit zu, und es wird mehr Zeit benötigt, um den Job abzuschließen. Die inkrementelle Sicherung hingegen kopiert jedoch jedes Mal nur die seit dem letzten Joblauf vorgenommenen Änderungen.
• Wiederherstellungsgeschwindigkeit. Wenn die Zeit für die Wiederherstellung kommt, könnte die differenzielle Sicherung als Sieger erscheinen, da sie nur zwei Operationen erfordert: Wiederherstellung der ursprünglichen Sicherung und Anwenden des letzten differenziellen Satzes, während die inkrementelle Sicherung alle Inkremente wieder aufbauen muss.

  Bei gleicher Datenmenge erfordert die inkrementelle Sicherung mehr Ressourcen, um die Daten an den richtigen Orten zu platzieren. Wenn die inkrementelle Sicherung jedoch mit synthetischem Datenspeicher kombiniert wird, weiß die Sicherungssoftware, welche Datenblock zur Wiederherstellung einer VM verwendet werden sollen. Somit ist die Wiederherstellungszeit ähnlich der Zeit, die benötigt wird, um Daten von einer vollständigen Sicherung wiederherzustellen.

• Größe des Backup-Repositoriums. Der größte Nachteil der differenziellen Sicherung ist der benötigte Speicherplatz. Im Laufe der Zeit wachsen die Platzanforderungen exponentiell. Sehr bald ist es einfach zuverlässiger, eine weitere vollständige Sicherung durchzuführen, anstatt weiter differenzielle Sicherungen durchzuführen.

Hier ist ein Diagramm, das zeigt, wie drastisch differenzielle Sicherungen Platz belegen. Das Modell für das Diagramm ist eine 2-TB-VM mit täglichen Änderungen von 5% ihrer Größe (ungefähr 100 GB pro Tag). Innerhalb einer Woche wird die Sicherungsgröße doppelt so groß wie die Quell-VM sein. Gleichzeitig wird die „immer-inkrementelle“ Sicherung diesen Punkt erst in drei Wochen erreichen.

Dies führt dazu, dass eine differenzielle Sicherung periodisch eine vollständige Sicherung erfordert, da sie innerhalb weniger Tage das gesamte Backup-Repository belegen kann. An einigen besonders beschäftigten Tagen, zum Beispiel wenn es eine große Betriebssystem- oder Softwareaktualisierung gibt, kann eine differenzielle Sicherung einfach fehlschlagen, weil nicht genug Platz vorhanden ist. Daher ist die inkrementelle Sicherung in allen drei Kategorien der Gewinner.

Schlussfolgerung

Im Vergleich zwischen inkrementeller und differenzieller Sicherung hat die inkrementelle Sicherung den Vorteil aufgrund ihrer Universalität, schnellerer Sicherungsgeschwindigkeit und Einsparungen bei Speicherplatz. Sie können jedoch die differenzielle Sicherung in ausgewählten Sonderfällen verwenden, wenn das Zeitintervall zwischen vollständigen Sicherungen nicht lang ist und um weniger Abhängigkeiten zwischen den Sicherungen zu haben. Eine vollständige Sicherung ist der Ausgangspunkt für beide Sicherungstypen.

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