差异备份 vs. 增量备份

现代备份解决方案提供了不同的技术来帮助节省存储空间需求，减少备份窗口，提高性能等。控制备份数据所需的存储空间仍然是各种规模组织的最大关注点之一。有多种备份类型，每种类型在特定情况下都可能更可取。

继续阅读，了解完整、增量和差异备份之间的区别，以及每种备份的利弊。确定哪种备份类型对您组织的可靠数据保护策略最为适合。

完整备份 vs 增量备份 vs 差异备份

理解增量备份和差异备份之间的区别一开始可能会让人感到困惑。让我们来看看三种主要的备份类型及其工作原理，以理解这些区别。

什么是完整备份？

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.

优势	劣势
这是最简单的备份类型。 所有数据都会被复制，而不会与先前备份运行中的数据进行比较。 数据恢复快速简便，因为从完整备份中恢复数据时无需重放任何依赖项。	每次设置都复制完整数据是耗时的 备份存储空间需求高，特别是在保留许多恢复点时

实际上，组织通常不会使用完整备份进行每日数据备份。完整备份可能是一个合适的选项，当您在长时间间隔内备份数据时，例如每月或每年一次。此外，在进行增量和差异备份之前，通常需要最初进行完整备份。

什么是增量备份？

增量备份是一种方法，只复制自上次备份以来的数据更改（称为增量），无论是完整备份还是增量备份。因此，您会得到一系列备份，从完整备份开始，然后是递增备份。

实际上，有两种类型的增量备份：

• 永久增量意味着初始完整备份后的所有备份都是增量备份。这是传统的增量备份方法。
• 带完整的增量备份意味着您定期进行完整备份，以避免使用冗长的增量备份链。这是一种传统的增量备份类型。

永久增量备份可以缩短备份窗口。然而，从这种类型的备份恢复速度比从带有完整增量或完整备份的增量备份要慢。定期进行完整备份的增量备份可以提高备份和恢复速度的可靠性，这就是为什么它们在大多数情况下都是最佳实践的原因。

优势	劣势
增量备份比完整备份更快。 可以节省备份存储空间。 通过节省的存储空间，可以保留更频繁的备份和更多的恢复点。	如果以前的增量备份中至少有一个已损坏，您可能无法从损坏后的备份中恢复数据。后续的每个增量备份都依赖于前面的备份。 当您需要使用备份链中的多个增量来恢复数据时，恢复时间可能会更长。 在备份中搜索文件可能会很困难。

如果您需要频繁备份数据，增量备份是推荐的方法。对于虚拟化环境，备份解决方案通常依赖于本地 VMware Changed Block Tracking 或 Microsoft Hyper-V Resilient Change Tracking 技术来创建增量 VM 备份。

了解更多: 在这篇博文中了解 VMware 的 Changed Block Tracking 如何工作。

什么是差异备份？

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.

这种方法在备份和恢复速度以及存储空间需求方面介于完全备份和传统增量备份之间。

让我们通过一个虚拟机备份的示例来看一下差异备份是如何工作的。我们将使用以下测试设置：一个虚拟机上的 3 个文件，每个文件包含块 1、2、3 和 4。

示例

1. 星期天，我们创建了虚拟机的完全备份。

2. 在星期一，我们将文件1的块1更改为5。

   使用差分和增量备份方法，备份应用程序复制文件1的修改块，并通知备份存储库应将其放置的位置。

   

3. 星期二，我们向文件2添加块6和7。

   使用差分方法，从文件1星期一更改的块与新更改一起被复制。

   

4. 星期三我们删除了文件3。

   备份过程中复制了所有更改：文件1的更改，文件2中新增的两个块，以及文件3被删除的信息。

   

优点	缺点
这种方法比完全备份更快。 与完全备份相比，它消耗的存储空间更少。 备份链包含一个完整备份和一个差异备份，用于恢复数据。	消耗的存储空间随着运行更多的差异备份而显著增加。 数据恢复比完全备份复杂。

在下一节中，我们将解释增量备份和差异备份之间的区别，以了解哪种备份方式最适合数据保护策略。

增量备份与差异备份：哪种更好？

让我们根据三个参数比较差异备份和增量备份：备份速度、恢复速度以及备份存储库所需的大小。

• 备份速度。在第一次备份时，增量备份和差异备份所需完成作业的时间是相似的，因为它们在初始完全备份后传输相同的数据。然而，随着时间的推移，差异会增大，完成作业所需的时间也会增加。另一方面，增量备份每次只会复制自上次作业运行以来所做的更改。
• 恢复速度。当恢复时间到来时，差异备份可能看起来是赢家，因为它只需要两个操作：恢复初始备份并应用最新的差异集，而增量备份必须重建所有增量。

  对于相同数量的数据，增量备份需要更多的资源来将数据放置在正确的位置。然而，如果增量备份与合成数据存储结合使用，备份应用程序知道应该使用哪些数据块来恢复虚拟机。因此，恢复时间与从完全备份恢复数据所需的时间相似。

• 备份存储库大小。差异备份最大的缺点是所需的存储空间。随着时间的推移，空间需求呈指数级增长，很快就会变得比继续进行差异备份更可靠，只是再进行一次完整备份。

这里有一张图表，说明了差异备份如何急剧占用空间。图表的模型是一个2TB的虚拟机，每天变化其大小的5%（大约每天100GB）。仅仅一周后，备份的大小就会是源虚拟机的两倍。与此同时，永久增量备份要达到这一点需要三周时间。

这导致差异备份需要定期进行完整备份，因为它可能在几天内就占满整个备份存储库。在某些繁忙的日子里，例如当有重大的操作系统或软件更新到来时，差异备份可能会因为空间不足而失败。因此，增量备份在所有三个类别中都是赢家。

结论

在增量备份与差异备份的比较中，增量备份因其普遍性、快速备份速度和存储空间节省而占据优势。然而，在某些特殊情况下，当完全备份之间的间隔不长且希望减少备份之间的依赖时，可以使用差异备份。完全备份是两种备份类型的起点。

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