增量备份

引言

称为差异备份的数据备份会复制自上次完整备份完成后以来已更改的所有文件。这不涉及每次都复制所有数据，而是包含已创建、更新或以任何方式更改的任何数据。“差异备份”一词是指仅复制“有区别”数据的理念。

为什么要使用差异备份？

差异备份用于各种目标，并在特定条件下提供好处。以下是使用差异备份的一些好处

• 更快的备份创建速度：差异备份的关键优势之一是它们可以快速创建备份。它们通常比完整备份更快，因为它们只记录自上次完整备份以来所做的更改。这对于备份周期短或数据量大的组织尤其有用。
• 更快的 数据恢复：与完整备份相比，差异备份在恢复数据时速度更快，因为我们只需要第一个完整备份和最新的差异备份。这有助于减少停机时间，并使我们的系统更快地恢复运行。
• 减少备份存储：虽然差异备份会随着时间的推移而累积，但它们仍然比常规完整备份占用的存储空间少。这可以节省存储成本，特别是与保留多个完整备份相比。
• 简化的备份管理：与管理增量备份链相比，使用差异备份管理备份链更容易。对于差异备份，我们只需要跟踪第一个完整备份和最新的差异备份，从而简化了备份管理。
• 非常适合某些恢复场景：在某些恢复情况下，差异备份可能非常有益，例如当我们希望将数据恢复到完整备份之间的特定时间点时。这为数据恢复提供了更大的灵活性。
• 平衡的方法：差异备份提供了介于增量备份的存储经济性和完整备份的易用性之间的折衷方案。当我们的组织备份需求介于这两个极端之间时，它们可以是一个明智的折衷。

但是，差异备份也有缺点，例如与增量备份相比，恢复点目标（RPO）可能更长，以及数据会随着时间的推移而累积，这可能导致备份文件更大。我们的备份方法应根据我们独特的数据安全需求进行定制，并考虑数据更改频率、可用存储空间和恢复时间目标等因素。为了满足其独特的备份和恢复需求，组织经常使用各种备份解决方案，包括完整、差异和增量备份。

差异备份如何工作？

差异备份通过记录和保存上次完整备份时的数据与当前数据之间的更改（或“增量”）来工作。以下是差异备份工作方式的详细细分：

初始完整备份

该过程始于生成完整备份。此备份创建我们希望在给定时间点保护的所有数据的完整副本。此初始完整备份是所有后续差异备份的起点。

后续差异备份

根据我们的备份方法，我们在初始完整备份之后按预定间隔（每天、每周等）进行差异备份。

当我们创建差异备份时，我们会存储自上次完整备份以来发生的所有数据更改。这包括自上次完整备份以来添加或修改的任何新文件、更新文件或删除文件。

与仅记录自任何类型上次完整备份或增量备份以来更改的增量备份不同，差异备份始终引用原始完整备份。

备份链

随着我们继续生成差异备份，它们最终将连接在一起形成备份链。

每个差异备份都会将上次完整备份时的数据与当前数据之间的差异添加到备份链中。

通过合并原始完整备份和链中的相关差异备份，我们可以将数据恢复到给定的时间点。

数据恢复

在恢复数据时，我们使用原始完整备份以及最新的差异备份来恢复数据，使其恢复到上次创建差异备份时的状态。

从一组差异备份中恢复数据是一个有条不紊的操作，它依赖于我们的备份链的顺序和完整性。以下是我们如何从一系列差异备份中恢复数据：

1. 恢复初始完整备份
   
   • 首先，我们将完整备份恢复到其原始位置或要恢复数据的指定区域。
   • 此完整备份充当基线，在创建初始备份之前包含所有数据。
2. 应用差异备份
   
   • 然后，按时间顺序，我们必须应用每个差异备份，从最接近我们希望恢复的时间点的时间点的那个开始。
   • 我们将每个差异备份逐一应用到恢复的完整备份之上，按照它们创建的顺序进行。
3. 继续直到达到所需的恢复点
   
   • 我们将每个差异备份逐一应用到恢复的完整备份之上，按照它们创建的顺序进行。
   • 由于每个差异备份都包含自上次完整备份以来的更改，因此我们可以通过应用所有这些差异备份来重建不同时间点的数据。
4. 测试和验证
   
   • 应用差异备份后，测试和验证恢复的数据是否完整且可用至关重要。我们查找任何问题或异常。
5. 数据访问
   
   • 一旦成功将数据恢复到所需的时间点，我们就可以根据需要访问该数据。

重要注意事项

• 确保我们的差异备份链完整且未损坏。如果系列中的任何差异备份丢失或损坏，数据恢复过程可能会受到影响。
• 跟踪每个差异备份的时间戳或创建日期。这些信息将有助于我们确定在修复过程中应按何种顺序对其进行管理。
• 考虑存储差异备份所需的存储空间量，特别是如果我们有大量备份。随着时间的推移，差异备份的累积大小可能会显著增加。
• 我们定期测试我们的备份和恢复方法，以确保我们能够有效地恢复数据。这有助于验证我们备份解决方案的可靠性。
• 考虑使用为此目的设计的备份软件或工具来自动化备份和恢复过程。这些技术可以帮助简化和优化数据恢复过程。

通过遵循这些方法和最佳实践，我们可以有效地从一系列差异备份中恢复数据，并确保在发生数据丢失或系统故障时数据可恢复。

差异备份的优势

1. 效率：差异备份比完整备份更高效，因为它们只收集自上次完整备份以来已更改的数据。这减少了必须传输和存储的数据量，从而节省了时间和存储空间。
2. 更快的备份时间：由于只保存修改过的数据，因此该过程比每次都进行完整备份要快。这在备份窗口有限的情况下或需要尽量减少停机时间的情况下尤其有用。
3. 减少带宽使用：对于远程或云备份使用差异备份可能更节省带宽，尤其是在处理大型数据集时。对于带宽资源有限的组织来说，这可能会节省成本。
4. 更低的存储成本：与存储许多完整备份相比，差异备份通常需要更少的存储空间。随着时间的推移，差异备份通常需要更少的存储空间。这可以降低存储硬件和云存储费用的成本。
5. 版本控制：通过执行一系列差异备份，我们可以建立随时间推移的数据更改的历史记录。此版本控制功能可能对合规性、审计和监控更改很有用。
6. 快速恢复：当我们只需要快速恢复数据时，我们只需使用完整备份加上最新的差异备份即可。这可以缩短恢复过程中的停机时间，这对于业务连续性很重要。
7. 易于管理：管理一系列差异备份通常比管理复杂的增量备份链更容易。它简化了备份过程，并降低了与备份相关的问题的可能性。

总之，差异备份提供了效率、速度和成本节省，使其成为定期备份的可行选择，当存储空间和备份窗口问题至关重要时。为了确保数据恢复，必须管理和维护一套完整的差异备份。

差异备份的缺点

1. 存储量增加：差异备份的大小会随着时间的推移而急剧增加，尤其是在数据频繁更改的情况下。这可能导致更高的存储需求，如果存储空间有限，这可能是一个问题。
2. 更长的恢复时间：随着差异备份数量的增加，恢复数据所需的时间也会增加。从多个差异备份中恢复可能比从单个完整备份中恢复花费的时间更长。
3. 依赖完整备份：差异备份依赖于第一个完整备份的完整性。如果完整备份损坏或丢失，所有未来的差异副本都将变得无用。在备份链中，这导致了单点故障。
4. 随着时间推移而变得复杂：随着时间的推移，管理大量的差异备份可能会很困难。记住哪个差异备份对应于哪个时间点可能会很困难，尤其是在我们有很多备份的情况下。
5. 有限的时间点恢复：虽然差异备份允许我们将数据恢复到多个时间点，但我们仍然受限于创建差异备份的时间点。如果我们想在差异备份之间的特定时间点检索数据，我们可能就无能为力了。
6. 存储管理：管理差异备份需要细致的计划和组织。管理不善的备份可能会导致混淆和难以确定哪个备份对应于哪个恢复点。
7. 更长的备份周期：虽然差异备份比完整备份更有效，但它们仍然可能需要较长的备份周期，尤其是在数据集很大或更改频繁的情况下。这可能会影响备份操作期间的系统可用性。
8. 备份链复杂性：在备份链复杂的情况下，例如混合使用完整、增量和差异备份，很难正确协调和管理各种备份类型。
9. 备份之间数据丢失的风险：由于差异备份仅捕获自上次完整备份以来的更改，因此在最近的差异备份和下一个备份之间进行的任何数据更改都不会被存储。在意外发生故障的情况下，这可能会导致数据丢失。
10. 更高的备份存储成本：虽然差异备份比完整备份的数据量少，但它们仍然需要存储空间。如果我们想保留长期的差异备份历史记录，存储费用可能会迅速累积。

总而言之，虽然差异备份具有效率和更快的备份等优点，但它们也有一些缺点，尤其是在存储管理、恢复时间和数据依赖性方面。为了确定差异备份是否是满足我们数据安全需求的最佳选择，请仔细分析我们的备份计划以及我们组织的具体需求。

差异备份与增量备份的区别

以表格形式比较差异备份与增量备份，以显示它们之间的显著差异

差异备份和增量备份都有优点和缺点，它们之间的选择取决于我们独特的备份和恢复需求、存储限制和恢复时间目标。

差异备份加密的关键注意事项

差异备份加密是指使用加密技术保护差异备份中的数据。这有助于保护敏感信息免遭未经授权的访问，并确保备份数据的机密性和完整性。以下是有关差异备份加密的一些要点：

• 加密算法：可以使用各种加密技术对差异备份进行加密，包括高级加密标准（AES）、三重数据加密标准（3DES）等。加密算法的选择取决于安全性和性能需求。
• 数据加密：差异备份中的数据被加密，在没有所需解密密钥的情况下无法读取。即使未经授权的人员访问了备份文件，这也阻止他们读取备份数据。
• 密钥管理：有效的加密需要安全的密钥管理实践。这包括生成强加密密钥、安全地存储它们，并确保在需要时可以解密它们。密钥管理是备份安全的关键方面。
• 传输加密：除了对静态备份数据进行加密外，还可以考虑在备份数据在源系统和备份目标之间传输时对其进行加密。为了保护传输中的数据，可以使用 SSL/TLS 或安全 VPN 连接等安全方法。
• 合规性要求：许多行业和组织都有独特的数据安全和加密合规性要求。
• 备份软件集成：备份软件和解决方案通常包含内置加密功能，使我们能够轻松地为差异备份启用加密。这些功能可能包括密钥管理和轮换选项。
• 恢复注意事项：在规划差异备份加密时，考虑恢复过程很重要。恢复数据时，我们必须能够访问解密密钥，以确保成功恢复。
• 性能影响：根据所使用的加密算法和硬件，加密可能会在备份过程中引入一些性能开销。重要的是在安全需求和备份性能需求之间取得平衡。
• 审计和日志记录：启用对备份活动（包括与加密相关的事件）的审计和日志记录，有助于监控和跟踪任何可疑或未经授权的访问尝试。
• 测试和验证：定期测试和验证我们加密的差异备份，以确保加密和解密过程正常工作，并且在需要时数据可恢复。

差异备份加密是保护备份数据的一项重要实践，尤其是在处理敏感或机密信息时。它增加了额外的保护层，以确保即使备份文件遭到泄露，其中的数据仍然是安全的。

结论

总之，差异备份是一种有价值的数据保护策略，它在效率和数据可恢复性之间取得了平衡。这些备份仅捕获自上次完整备份以来的更改，与完整备份相比，它们在时间和存储空间方面更有效。

差异备份的一个显著优点是其备份过程的速度和简便性。与完整备份相比，它们创建速度更快，这在备份窗口有限的环境中尤其有利。此外，从差异备份恢复数据相对简单，通常只需要完整备份和最新的差异备份。但是，重要的是要考虑差异备份的潜在缺点，例如随着时间的推移存储需求不断增加以及备份之间数据丢失的风险。