增量备份

增量备份是现代数据管理和灾难恢复计划中不可或缺的一部分。增量备份是一种最有效地复制自上次备份以来生成或更新的数据的备份形式。由于其通过仅复制新数据或已更改数据来节省时间和存储空间的能力，增量备份通常与在线和云备份服务一起使用。当需要保护大量数据时，它尤其有益。

此技术通过识别和保存新生成、修改或删除的文档来工作，确保存储了最新的信息更改。通过将增量备份纳入其备份流程，组织可以加快备份过程、节省存储空间并缩短备份窗口。

关于增量备份的工作原理

增量备份的原理是仅备份自上次备份以来所做的更改。当第一个完整备份完成时，将创建所有数据的完整副本。后续的增量备份将仅查找并记录自上次备份以来新生成、更新或删除的文档或部分。

此方法通过仅关注修改后的数据而不是每次都复制整个数据集，显著减少了备份大小和时间。为了维护数据的一致性和完整性，增量备份使用时间戳和存档位标志来指示需要备份哪些文件。

在恢复数据时，备份软件会将最新的完整备份与所有后续的增量备份合并，以重建数据的最新版本。由于这种效率，增量备份是优化存储利用率、减少备份时间以及在发生数据丢失或系统故障时简化恢复过程的关键工具。

以以下工作周为例，说明增量备份的实际工作方式

• 星期一：备份程序对所有文件和文件夹进行完整备份。之后，备份将被压缩、加密并传输到备份服务器。根据需要备份的数据量，传输可能需要一些时间。
• 星期二：备份程序检查备份选择，仅复制新数据或已更改的数据。现在您拥有了修改后的文件的副本。
• 星期三：备份程序检查备份选择，仅传输自星期二以来生成或更新的内容。现在您拥有了任何新文件的备份，以及修改后文件的第二个和第三个版本。

由于该过程是每天执行的，因此三十天后您将拥有三十个独立的修改文件副本。您可以从任何备份日期恢复这些文件中的任何一个。

增量备份的优势

增量备份有许多关键优势，使其成为数据备份和恢复策略的绝佳选择。

高效的存储利用：增量备份仅保留自上次备份（无论是完整备份还是增量备份）以来的更改。与完整备份相比，这种策略可以减少备份量，优化存储利用率，并最大限度地减少对大量存储资源的需求。

增强的数据保护：由于增量备份更频繁地执行，因此在发生系统故障、灾难或网络攻击时数据丢失的风险会降至最低。定期备份可确保尽快固定更改，从而减少备份间隔之间丢失信息的可能性。

降低带宽消耗：与完整备份相比，增量备份传输和使用的数据量更少，消耗的带宽也更少。在考虑基于云或远程备份选项时，这一优势尤其有益，因为受限的网络资源是一个问题。

版本控制和时间点恢复：通过允许用户检索其记录的多个先前版本，增量备份有助于版本控制和时间点恢复。此功能对于监控随时间推移的更改以及从过去特定时间点检索信息非常有用。

更快的备份过程：由于增量备份仅捕获更新或新数据，因此备份过程更快、更有效。通过减少数据量，备份窗口被大大缩短，这降低了对系统整体性能和网络资源的负担。

不同的文件版本：增量备份允许您检索和修复数据的早期版本，从而保护您免受导致文件丢失的意外删除。

增量备份的挑战

增加了复杂性：管理增量备份需要仔细规划和控制备份集。随着每个增量备份建立在前一个备份的基础上，恢复过程可能会变得更加复杂，特别是当涉及多个增量备份时。这种复杂的性质可能导致恢复时间延长，并在恢复过程中引入错误。

恢复速度较慢：虽然增量备份提供更快的备份速度，但恢复过程可能需要更长的时间，特别是当数据从连续的增量备份中恢复时。当涉及大量增量备份时，恢复数据所需的时间可能很困难。

增加了备份媒体需求：当组织保存多个增量备份时，长期保留所需的备份媒体量可能会急剧增加。对于拥有严格数据保留法规的组织而言，这可能会导致重大的费用和存储问题。

数据丢失风险增加：由于增量备份依赖于记录自上次备份以来的更改，因此任何未发现的数据损坏或来自早期备份的错误都可能通过连续的增量备份传播。这可能导致正常备份损坏数据，从而增加数据丢失的风险。

依赖于先前的备份：增量备份依赖于先前备份的存在和完整性，特别是最新的完整备份。如果任何先前的备份已损坏或丢失，准确恢复数据的能力可能会受到损害。组织必须确保所有备份集的持续性和完整性。

增量备份的类型

合成完整备份

标准的增量备份技术定期包含完整备份。创建完整备份耗时且缓慢。合成完整备份会创建完整的、完整的备份。这避免了从源系统复制完整数据集的需要，而这在执行完整备份时是必需的。“前向增量备份”是该方法的另一种名称。

文件级增量备份

文件级增量备份仅检测文件是否已更新。更改的大小应该被考虑在内。即使是一个比特被修改，在增量备份过程中，整个文件也会被重新备份。即使文件中的一个字母被更改，整个文档也会作为文件级增量备份的一部分被备份。由于文件系统会跟踪文件的修改日期，因此文件级增量备份是最容易实现的。为了协调更改，请比较源计算机和目标计算机上文件最新更新的时间戳。

块级增量备份

硬盘和其他海量存储系统将连续字节的块组合起来形成逻辑区域。在生成块级增量备份时，仅备份已更改的块。其优点是需要传输和存储的数据量较小。因此，只保存单个文件已更改的部分。最大的问题是它需要一种方法来跟踪哪些块已更改。一些存储解决方案可以处理这些数据，因此可以执行块级增量备份。

字节级增量备份

字节级增量备份比块级增量备份走得更远。只保存块中已更改的字节。在时间和存储空间方面，字节级增量备份的效率可能要高得多。但是，过程更复杂。这是因为需要记录字节级修改才能识别修改后的字节。字节级增量备份所需的额外工作对于对非常大的文件进行选择性修改是有益的。

差异增量备份

无论在此期间执行了多少增量备份，差异增量备份都会保留自上次完整备份以来已修改的所有数据。每个连续的差异备份都会随着吸收自上次完整备份以来的所有更改而增大。恢复时，只需最新的完整备份和最新的差异备份即可，与标准增量备份相比，简化了过程。

永久增量备份

该方法生成无限的增量备份，而不依赖于完整备份作为起点。它构建在最近成功的备份（无论是完整还是增量）之上，并仅捕获自那个时间点以来的更改。永久增量备份提供了增量备份的有效性与不需要定期完整备份的好处。

反向增量备份

这种方法不太常见，但值得一提。从当前的完整备份开始，反向增量备份按相反的顺序记录更改，本质上是按时间倒推。在需要特定历史数据状态的某些情况下，此策略可能很有帮助。

数据量、存储容量、恢复目标、备份频率以及组织的特定备份需求在选择增量备份类型时都起着作用。每种风格都有其优点和缺点，最佳策略将取决于组织的具体目标和资源。

增量备份的最佳实践

以下是一些有助于恢复的建议

• 定期执行完整备份。开始一个新的、完整的备份流程是确保数据恢复的绝佳方法。
• 创建文件保留策略。保留策略允许您选择希望保留旧数据的时长以及每个项目的副本数量。最好将增量备份与允许您在特定时间后删除过时文件或从设备中删除的文件保留策略结合使用。

增量备份的用例

数据集庞大且备份窗口较短的客户：如果客户的数据在白天频繁更改，则在分配的窗口内进行常规完整备份是不切实际的。在这种情况下，使用增量备份仅捕获自上次备份以来发生的更改，从而显著减少了总体备份时间。

存储容量有限的客户：如果客户的存储容量有限，维护多个完整备份或差异备份会占用磁盘空间。由于增量备份的尺寸较小，您可以在不耗尽存储空间的情况下保留更长的备份历史记录。

带宽受限的客户：当客户的基础设施或网络容量受限时，执行常规完整备份或差异备份很困难。利用增量备份，仅传输已更改的数据。因此，数据传输量最小，对客户网络资源的影响也最小。

增量备份与差异备份

在不考虑中间进行的任何增量备份的情况下，差异备份仅还原自上次完整备份以来已更改的数据。这意味着即使每个差异备份都比完整备份更大、更慢，它仍然比完整备份要小、要快。平均而言，增量备份比差异备份需要更少的存储空间。

增量备份以其性能而闻名，通过仅捕获和存储自上次备份以来的数据更改来优先考虑速度。这种方法可以加快备份速度并减少存储空间需求，使增量备份成为一种经济高效的选择，尤其是在云存储环境中，资源的利用率降低可以带来财务节约。然而，差异备份使用一种完整的处理方法，收集自上次完整备份以来的所有更改。虽然这会比增量备份慢且占用更多存储空间，但它提供了更快的恢复速度，使其成为需要快速数据恢复时的可行选择。

您的备份目标、资源和偏好会影响增量备份和差异备份之间的选择。如前所述，增量备份非常适用于定期和小型备份，因为它们可以缩短备份长度和时间。但是，它们会增加备份失败的风险，并需要更多的备份媒体和管理。差异备份更适合不频繁的大型备份，因为它们可以简化备份过程并减少所需的备份数量。但是，它们会占用更多存储空间和网络带宽，并且恢复速度较慢。您也可以结合这两种方法来创建一个平衡两者优缺点的混合备份计划。

应多久进行一次增量备份？

增量备份的频率是公司数据备份和恢复计划的重要组成部分。它围绕两个关键因素进行

1. 数据的变化速度
2. 发生故障时允许的数据丢失窗口

必须确定增量备份的理想频率，以在数据安全性与资源使用之间取得适当的平衡。

最后，增量备份的频率应基于一项知情的判断，该判断应考虑公司特定的数据特征、业务需求和风险容忍度。如果能取得适当的平衡，公司就能在发生数据灾难时迅速而有效地做出响应，最大限度地减少数据丢失并保持数据完整性。