超融合增量备份和差异备份的区别？

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2.2  备份原理

全量备份（Full Backup）、增量备份（Incremental Backup ）和差异备份（Differential Backup）是数据备份领域中常用的三种备份方法。

·     全量备份也称作完全备份或全备份，是对某一个时间点上的所有数据和应用的一个完整拷贝。全量备份能够提供最好的数据保护，但是，由于全量备份的数据量往往非常大，耗时非常长，对磁盘空间的要求也比较高。

·     增量备份仅仅备份自上一次备份之后发生变化的数据，也就是说，在一次全量备份或增量备份之后，以后每次备份只备份与前一次相比被修改的数据。例如，第一次增量备份的对象是进行全量备份后修改的文件；第二次增量备份的对象是进行第一次增量备份后被修改的文件，依此类推。增量备份最显著的优点就是没有重复的备份数据，因此，备份的数据量不大，备份所需的时间很短。但是，增量备份的数据恢复是比较复杂的，必须具有上一次全量备份和所有增量备份数据，一旦丢失或损坏其中一个，就会造成恢复失败，并且在恢复的时候，必须沿着从全量备份到依次增量备份的时间顺序逐个反推恢复，因此极大地延长了恢复时间。

·     差异备份与增量备份类似，都是基于全量备份开始备份，不同的是，增量备份只包含自上次备份之后更改的数据，而差异备份是包含自全量备份后所有更改的数据。与增量备份相比，差异备份的优点是恢复时间短，缺点是存在重复数据，随着时间的推移，备份文件大小持续增长。

图2-1 增量备份与差异备份的区别

2.2.2  全量备份

全量备份采用快照技术实现，因此，全量备份执行过程中可以实现在线不暂停虚拟机。具体方法是：首先在虚拟机内部创建一个快照，然后在临时磁盘空间中，将快照转换为一个镜像文件，这个镜像文件也可以选择为压缩，以便节省目的存储位置的空间要求，最后，将虚拟机镜像文件、虚拟机配置文件、MD5文件等全部通过网络拷贝到目的备份存储目录中。

图2-2 虚拟机全量备份内部工作流程

2.2.3  增量备份

增量备份依赖于全量备份，所以，在第一次执行增量备份的时候，实际上是一次全量备份。全量备份的工作原理与流程如上一节所述，不同之处在于增量备份需要识别前后两次备份的文件变化情况，所以，在执行增量备份的全量备份时，需要计算出镜像文件磁盘簇（Cluster）的MD5校验和，根据第二次增量备份与第一次全量备份的MD5校验和值对比，判断哪些磁盘簇是在两次备份期间被修改的，这些被修改的磁盘簇就是增量文件。当第三次增量备份时，对比第三次快照的镜像文件的MD5校验和与第二次增量备份文件的MD5校验和，不同的部分对应的磁盘簇就是第三次的增量文件。依次类推。

图2-3 虚拟机增量备份内部工作流程

2.2.4  差异备份

与增量备份一样，差异备份也依赖于全量备份，所以，在第一次执行差异备份的时候，实际上是一次全量备份。与增量备份不同的是，差异备份识别的不是前后两次备份的文件变化情况，而是当前快照的镜像文件与全量备份时的文件差异，因此，在执行差异备份的时候，需要计算出镜像文件磁盘簇（Cluster）的MD5校验和与第一次差异备份（全量）磁盘簇的MD5校验和，MD5校验和不同的磁盘簇就是差异文件。当第三次差异备份时，对比的仍然是第三次快照的镜像文件的MD5校验和与第一次差异备份（全量）文件的MD5校验和，不同的部分对应的磁盘簇就是第三次的差异文件。依次类推。

图2-4 虚拟机差异备份内部工作流程

2.2.5  CBT备份

在进行全量备份和增量备份时，可利用CBT（Changed Block Tracking）技术进行备份。CBT是基于虚拟机快照的技术，它将虚拟机在快照后变化的数据块记录到CBT文件中。虚拟机启动CBT备份时，系统在宿主机上创建内存区，用以对虚拟机的每一个数据块变更进行记录，每个数据块采用1bit进行数据变更记录，0表示该数据块数据未发生变更，1表示该数据块发生了变更。进行数据备份时，根据内存位图，只复制变化数据块即可。

CBT备份的优点如下。

·     备份时只需要备份变化数据块，备份效率高。

·     恢复时只需要恢复变化数据块，恢复效率高。

·     利用内存位图代替之前的md5sum计算，释放CPU计算能力。