备份和快照是企业用来减少数据丢失和最小化中断的两种流行技术。事实上，备份和灾难恢复在2023年仍然是组织的首要任务，以保护其数据并减轻网络威胁和其他事件的后果。
乍看之下，快照和备份似乎具有相同的作用，因为它们都允许您恢复数据。然而，快照并不能取代备份。它们有不同的用例，不能互换使用。
快照与备份：一览关键区别
A snapshot is a point-in-time copy of data capturing its current state, often allowing for quick recovery or system rollback. On the other hand, a backup is a comprehensive and independent copy of data, stored separately from the original data, designed for long-term retention and operational point-in-time restores.
A snapshot is typically a read-only, space-efficient representation of data. Backups are more comprehensive, ensuring data preservation and protection against various risks, providing a full recovery point, and often forming a crucial component of a broader data protection strategy. Using snapshots and backups interchangeably is not recommended and can lead to data loss.
了解这两种方法之间的主要区别对于制定强大的数据保护策略至关重要。在更详细地了解每种技术之前，这里有一个比较表格总结了主要区别：
| 快照 | 备份 | |
| 目的 | 保留机器在特定时间点的状态 | 创建整个机器或个别文件的副本 |
| 依赖性 | 依赖源数据 | 与源数据完全独立 |
| 处理持续时间 | 对小型虚拟机通常较快 | 根据备份类型和虚拟机大小，速度可能从慢到快不等 |
| 存储位置 | 与源虚拟机相同位置 | 与源虚拟机相同位置或不同位置：离线、云端或硬件存储 |
| 存储消耗 | 高，如果存储超过几天可能导致性能问题 | 根据数据量、备份类型、压缩和去重特性等因素，消耗可能从低到高不等 |
| 用例 | 开发和测试 | 数据保护 |
| 保留期限 | 短，一般最多72小时 | 长 |
| 恢复 | 相对较快 | 根据恢复选项，速度可能从慢到快不等 |
什么是虚拟机快照？
A snapshot is an exact record of a machine or system at a specific point in time. It preserves the state and the data of the VM including its power state (on, off, or suspended) and all its files such as disks, memory, and network interface cards. Snapshots are generally used to restore a VM after a system failure, bad update, or error.
快照工作原理
当您拍摄快照时，基础虚拟磁盘的状态被记录并在那一刻维持。所有更改都被捕获并写入新创建的增量磁盘文件中，这些文件存储在与基础磁盘相同的文件夹中。系统为每个快照的每个源磁盘创建子磁盘。
第一张快照是机器的精确图像，后续快照只收集变化的数据块。这样可以更快地进行版本控制，并增强对数据丢失事件的保护。
需要注意的是，子磁盘直接依赖于相应的父磁盘。如果后者被删除或损坏，则无法重新创建虚拟机。恢复过程按顺序读取所有文件，从父磁盘文件开始，然后是相关的增量文件。
快照类型
有两种主要类型的快照：
- 写时复制（CoW）快照通过仅在修改原始数据时创建新副本来捕获数据的更改。这些快照在空间利用率上很高，因为它们只存储更改。但是，检索数据可能涉及从多个位置读取。
- 写时重定向（RoW）快照通过创建修改后数据的新副本来捕获数据的更改。RoW 快照将写操作重定向到新位置，保留原始数据，直到不再需要为止。这降低了创建快照时对原始数据的影响。
快照在不同的虚拟化平台上使用。最常见的虚拟机快照是 VMware 快照和 Hyper-V 检查点。
VMware 快照
在 VMware vSphere 客户端中，您可以右键单击 VM 名称，选择 快照，然后点击 创建快照。
VMware快照操作创建了几个具有不同扩展名的文件：
- .vmdk –flat.vmdk文件包含基本磁盘中的原始数据。.vmdk文件是ESXi数据存储中的虚拟磁盘描述符。
- -delta.vmdk – delta磁盘以.00000x.vmdk的格式表示。它包含当前虚拟磁盘状态与以前快照拍摄时存在的状态之间的差异。子VMDK磁盘中的数据以SPARSE格式使用写时复制机制保存。
- .vmsd – 此文件是快照本身的数据库文件。它包含快照元数据，并且是快照管理器的主要信息来源。该文件中包含的条目是快照及其子磁盘之间的关系。
- .vmsn – .vmsn文件包括VM的活动状态，并在快照点捕获内存状态。这使您可以恢复到计算机的运行状态。如果创建快照时未包含内存文件，则恢复VM处于关闭状态。
Hyper-V检查点
在Microsoft Hyper-V中，VM快照称为检查点。它们通过在特定时间保存或复制VM的状态来类似地运行。
创建一个Hyper-V检查点，右键单击虚拟机，选择检查点。
在Windows Server中，将创建一个包含二进制文件格式的快照文件夹：
- .vmcx – 此文件包含虚拟机的配置信息。
- .vmrs – 这是虚拟机运行时状态信息文件。
此外，还会创建一个使用.avhdx格式的差异磁盘。该磁盘记录了创建检查点后进行的增量更改。
快照使用案例
在虚拟环境中，快照充当一种应急机制，用于将虚拟机回滚到某个特定时间点。通常在执行可能损坏系统或损坏文件的操作之前进行快照。这些操作包括安装更新、卸载组件或编辑软件。
此外，快照在开发环境中非常有用，因为您可以进行“洗牌和重复”测试来验证代码更改，并在必要时恢复最近更改的数据。
快照的优缺点
VM快照优点：
- 快速创建：轻松创建一个对生产服务器影响较小的虚拟机快照。
- 自动化流程：在特定操作之前安排快照。
- 即时回滚：几乎立即将计算机恢复到以前的时间点。
- 降低TCO：通过消除对本机Windows备份工具的需求，最小化总拥有成本（TOC）。
VM快照的缺点：
- 大量存储消耗：如果保留时间过长，快照可能占用大量存储空间。根据您生成的数据量，建议保留快照一到三天。
- 短期保留：除了大量存储消耗外，如果将快照存储超过几天，会影响网络性能。这会阻止长期数据保留。
- 单点故障：如果您的生产服务器出现任何问题，您可能会丢失所有数据，因为源磁盘和增量磁盘文件存储在同一位置。
- 依赖于源数据：在您拍摄快照后创建的增量文件直接依赖于源机器。如果原始文件被删除，则无法再创建虚拟机。
什么是备份？
备份是整个系统（包括操作系统、配置文件和应用程序数据）或单个文件/数据库的副本。当您创建任何类型的备份时，您创建的数据副本与源机器完全独立。这意味着您可以将备份存储在除原始位置以外的任何地方，例如远程、公共云、磁带或硬件存储设备，如NAS或SAN。
现代备份解决方案在恢复、保留和存储优化方面提供了高度的灵活性。您可以恢复整个计算机或单个文件和文件夹，即时从备份启动计算机，或执行跨平台恢复。备份解决方案还使您能够轮换恢复点，并使用压缩和去重以及其他功能来提高性能和存储消耗。
备份工作原理
备份通过创建数据的时间点副本来防止数据丢失或损坏。数据被复制到使用压缩和去重进行优化的单独位置。这些副本存储在各种位置以提高韧性。验证确保备份数据完整性，并且保留政策管理备份数据保存。在数据丢失的情况下，备份有助于快速恢复，最小化停机时间，并支持业务连续性。良好设计的备份计划对于有效的数据管理至关重要。
A backup can contain copies of the source files as is or store the backup data in a special image file format. Advanced backup technologies, such as incremental backup, involve creating a backup repository of a special format to store backup data. The backup format depends on the backup solution used for data protection.
备份使用案例
备份是任何数据保护策略的核心，因为它们非常适合长时间存储数据的副本。通过将备份发送到多个存储位置，您消除了单一故障点，并保证了业务连续性。业务连续性。
备份的优缺点
备份优点：
- 多个存储目的地： 在现场保留备份，将它们发送到远程存储，或将它们存储在云中。
- 方便访问：随时随地管理和恢复您的备份。
- 灵活的恢复：根据您的需求选择不同的恢复选项。
- 长期保留：使用高效的轮换方案和数据减少技术存储备份，根据需要保存备份。
备份的缺点：
- 速度慢：对大量数据执行完整备份可能需要很长时间才能完成，与快照相比。
- 网络负载过重：备份创建过程可能会对您的网络造成过载，尤其是在工作时间。幸运的是，您可以使用网络加速功能解决此问题。
为什么选择备份而不是快照进行数据保护
NAKIVO备份与复制是专为虚拟环境设计的数据保护解决方案。它是无代理的，这意味着解决方案不需要在每个虚拟机上安装代理以保护它。
NAKIVO解决方案利用VMware vSphere和Microsoft Hyper-V中的VM快照技术创建基于图像的VM备份，即VM的时间点副本，其中包括客户机操作系统磁盘、配置文件和应用程序。为了创建这些备份，该解决方案会冻结VM状态，触发快照，并在虚拟化级别创建一致的备份。备份创建完成后，VM快照将被删除。
这种方法简化并加快了完整的 VM 恢复。然而，基于快照的备份可能会占用大量资源，并且可能会影响生产环境的性能。为了应对这一问题，NAKIVO 备份与复制还可以利用存储快照来创建备份。
从存储快照备份
存储快照减少了由于使用常规 VM 快照而导致的对生产资源的负载。这对于非常大的虚拟机特别有用。
NAKIVO 备份与复制可以利用存储快照来备份托管在 HPE 存储设备上的 VM。当启用该功能时，解决方案首先触发临时 VM 快照，然后再触发存储快照。一旦存储快照被拍摄，VM 快照就会被删除。存储快照可以相对快速地生成，并且包含执行基于镜像的 VM 备份所需的所有增量和 CBT 数据，而不会影响生产工作流程。