差異備份 vs. 增量備份

現代備份解決方案提供不同的技術，幫助節省存儲空間需求，縮短備份窗口，提高性能等等。控制備份數據所需的存儲空間仍然是各種組織最大的關注點之一。有多種備份類型，每種類型在特定情況下都可能更可取。

繼續閱讀，了解完整、增量和差異備份之間的區別，以及各自的優缺點。確定哪種備份類型最適合您組織的可靠數據保護策略。

完整 vs 增量 vs 差異備份

在初次看到時，理解增量和差異備份之間的區別可能會令人困惑。讓我們來看看三種主要的備份類型及其工作原理，以理解這些區別。

什麼是完整備份？

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.

優點	缺點
這是最簡單的備份類型。 所有數據都被複製，而不與上一次備份運行中的數據進行比較。 數據恢復快速且容易，因為在從完整備份中恢復數據時不需要重播任何依賴關係。	每次設置都複製完整數據耗時 高備份存儲空間要求，特別是在保留許多恢復點時

在实践中，组织通常不会对每日数据备份使用完整备份。完整备份可以是一个合适的选项，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类型之前，必须首先进行完整备份。

什么是增量备份？

增量备份是一种方法，只复制自上次任何类型备份（完整或增量）以来发生的数据更改（称为增量）。因此，您获得了从完整备份开始并跟随增量的备份链。

在实践中，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 意味着定期进行完整备份，以避免使用长链的增量备份。这是一种传统的增量备份类型。

永久增量備份可以減少備份窗口時間。然而，從這種類型的備份恢復比從帶有完整備份或完整備份的增量備份還要慢。定期進行完整備份的增量備份可以提高備份和恢復速度的可靠性，這就是為什麼它們在大多數情況下是最佳實踐的原因。

優點	缺點
增量備份比完整備份更快。 可以節省備份存儲空間。 由於節省了存儲空間，可以保留更頻繁的備份和更多的恢復點	如果之前的增量備份中至少有一個已損壞，則您可能無法從損壞後的備份中恢復數據。後續的每個增量備份都依賴於前面的備份。 當您需要使用備份鏈中的多個增量來恢復數據時，恢復時間可能會更長。 在備份中搜索文件可能很困難。

如果您需要頻繁備份數據，增量備份是推薦的方法。對於虛擬化環境，備份解決方案通常依賴於本機 VMware Changed Block Tracking 或 Microsoft Hyper-V Resilient Change Tracking 技術來創建增量 VM 備份。

了解更多：在這篇博客文章中閱讀有關VMware的Changed Block Tracking如何工作。

什麼是差異備份？

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.

當談到備份和恢復速度以及存儲空間要求時，這種方法介於完整備份和傳統增量備份之間。

讓我們看看差異備份是如何工作的，以虛擬機備份為例。我們將使用以下測試設置：一個虛擬機上的 3 個文件，每個文件包含塊 1、2、3 和 4。

例子

1. 星期天，我們創建了虛擬機的完整備份。

2. 星期一，我們將檔案1中的區塊1更改為5。

   使用差異和增量備份方法，備份應用程式複製檔案1中已修改的區塊，並通知備份儲存庫應將其放置的位置。

   

3. 星期二，我們在檔案2中添加區塊6和7。

   使用差異方法，從檔案1星期一開始更改的區塊與新的更改一起被複製。

   

4. 星期三，我們刪除了檔案3。

   在備份過程中，所有變更都被複製：檔案1的變更，檔案2中新增的兩個區塊，以及檔案3被刪除的信息。

   

優點	缺點
這種方法比完整備份更快。 與完整備份相比，它消耗的儲存空間較少。 備份鏈包含一個完整備份和一個差異備份，用於恢復數據。	隨著運行更多差異備份，消耗的儲存空間會顯著增加。 與完整備份相比，數據恢復更為複雜。

在下一節中，我們將解釋增量備份和差異備份之間的區別，以了解哪一種能夠最大限度地受益於數據保護策略。

增量與差異備份：哪一個更好？

讓我們根據三個參數比較差異備份和增量備份：備份速度、恢復速度以及備份存儲庫所需的大小。

• 備份速度。在第一次備份期間，完成工作所需的時間對於增量和差異方法來說是相似的，因為它們在初始完整備份後的備份中傳輸相同數據。然而，隨著時間的推移，差異會增加，需要更多的時間來完成工作。另一方面，增量備份每次只會複製自上次作業運行以來所做的更改。
• 恢復速度。當恢復時間到來時，差異備份可能看起來是贏家，因為它只需要兩個操作：恢復初始備份並應用最後一個差異集，而增量備份必須重建所有增量。

  對於相同數量的數據，增量備份需要更多的資源將數據放在正確的位置。然而，如果增量備份與合成數據存儲結合使用，備份應用程序知道應該使用哪些數據塊來恢復VM。因此，恢復時間與從完整備份恢復數據所需的時間相似。

• 備份庫大小。差異備份最大的缺點是所需的存儲空間。隨著時間的推移，空間需求呈指數增長。很快，進行一次完整的備份比繼續進行差異備份更可靠。

這裡有一張圖表，說明了差異備份如何急劇佔用空間。圖表的模型是一個2TB的VM，每天變化其大小的5%（大約每天100GB）。僅在一周內，備份的大小將是源VM的兩倍。與此同時，永久增量備份要到三周後才會達到這一點。

這導致差異備份需要定期進行完整備份，因為它可能在幾天內佔用整個備份庫。在某些繁忙的日子裡，例如當有重大的操作系統或軟件更新到達時，差異備份可能會因為沒有足夠的空間而失敗。因此，增量備份在所有三個類別中都是贏家。

結論

在增量備份與差異備份的比較中，增量備份因其普遍性、快速備份速度和儲存空間節省而佔據優勢。然而，在某些特殊情況下，當完整備份之間的間隔不長且為了減少備份之間的依賴關係時，可以使用差異備份。完整備份是兩種備份類型的起點。

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