Дифференциальное резервное копирование — как оно работает

Концептуально дифференциальное резервное копирование находится между полным и инкрементным резервным копированием. Дифференциальное резервное копирование — это золотая середина с точки зрения эффективности и сложности. Однако большинство резервных копий, используемых в наши дни, являются инкрементными.

Дифференциальное резервное копирование — это тип резервного копирования, часто используемый в рамках стратегии резервного копирования. При первом запуске дифференциального резервного копирования создается полная резервная копия. Последующие резервные копии сохраняют в полной резервной копии только изменения, внесенные в файлы. Первая дифференциальная резервная копия неотличима от первой инкрементной резервной копии. Опции верхнего резервного копирования отличаются только от следующей резервной копии.

Для сравнения изменений, внесенных в файлы, используются различные методы. Самый простой сценарий — это сравнение временных меток файлов из последней полной резервной копии и их текущего состояния. Если временная метка файла в текущем состоянии моложе, значит, файл был изменен с момента последнего полного резервного копирования и его необходимо резервировать заново. Более высокая точность достигается путем вычисления хэш-значений из содержимого двух версий файла. Если два хэша отличаются, файл был изменен и будет включен в дифференциальную резервную копию.

Для восстановления дифференциальной резервной копии сначала восстанавливается последняя полная резервная копия. Затем импортируются изменения, содержащиеся в дифференциальной резервной копии. Все данные, присутствующие в полной резервной копии, перезаписываются в процессе. В результате получается зеркало набора данных на момент создания дифференциальной резервной копии.

Дифференциальное резервное копирование является хорошим компромиссом между полным и инкрементным резервным копированием с точки зрения эффективности. Сложность создания и восстановления также ниже для дифференциальных резервных копий, чем для инкрементных, и немного выше, чем для полных резервных копий.

Прежде всего, регулярно создаваемые дифференциальные резервные копии более эффективны, чем многократное создание полных резервных копий. Это связано с тем, что резервное копирование выполняется только тех данных, которые изменились с момента последнего полного резервного копирования. В то же время дифференциальные резервные копии более надежны, чем инкрементные. В отличие от инкрементных резервных копий, не создается цепочка связанных резервных копий. Вместо этого каждая дифференциальная резервная копия ссылается только на последнюю полную резервную копию. Это минимизирует риск того, что вся цепочка резервного копирования станет непригодной для использования в случае разрыва одного звена.

Для восстановления из дифференциальной резервной копии требуется только два набора данных: дифференциальная резервная копия и связанная с ней полная резервная копия. Благодаря своей низкой сложности дифференциальные резервные копии можно создавать и восстанавливать с помощью штатных инструментов без необходимости использования специализированного программного обеспечения.

Недостатком дифференциального резервного копирования является то, что для восстановления требуется как последняя полная, так и дифференциальная резервная копия. Если полная резервная копия повреждена, дифференциальная резервная копия практически бесполезна.

Создание последовательных дифференциальных резервных копий одной и той же полной резервной копии приводит к высокой избыточности резервных копий данных. Например, дифференциальная резервная копия за четверг содержит изменения за понедельник, вторник и среду в дополнение к полной резервной копии. Из этого следует, что дифференциальная резервная копия за четверг больше, чем за среду, и меньше, чем за пятницу.

В целом, дифференциальное резервное копирование подходит, если объем данных не слишком сильно растет или если между отдельными дифференциальными резервными копиями есть короткие промежутки времени. Для создания и восстановления резервных копий простым способом, без использования специализированного программного или аппаратного обеспечения, дифференциальное резервное копирование является хорошим выбором.

Традиционная стратегия резервного копирования, используемая на предприятиях, обычно включает полное резервное копирование каждые выходные и ежедневное дифференциальное резервное копирование. Следуя правилу 3-2-1-backup, хотя бы одна из резервных копий должна находиться в облаке. В связи с большими объемами данных инкрементное резервное копирование в облаке сейчас более распространено.

Наиболее широко используемое сегодня программное обеспечение для резервного копирования может создавать инкрементные резервные копии. Например, для резервного копирования на компьютере Mac можно использовать встроенное программное обеспечение «Time Machine», которое создает инкрементные резервные копии. Создание резервной копии в Windows 10 очень похоже, независимо от того, используете ли вы встроенное резервное копирование Windows или популярный инструмент Robocopy Backup. В обоих случаях резервные копии создаются инкрементально.

Для создания резервной копии сервера с помощью rsync можно создать дифференциальную резервную копию. В результате получается дифференциальная резервная копия, содержащая изменения с момента последнего полного резервного копирования в отдельном каталоге. Давайте рассмотрим отдельные шаги:

Сначала создается полная резервная копия:

Полная резервная копия располагается в каталоге target-path/source-dir/.

1. После этого создается дифференциальная резервная копия изменений:

Измененные файлы находятся в каталоге diff-target/.

Для восстановления данных достаточно выполнить обратный процесс. Опять же, требуется две операции копирования Rsync:

1. Скопировать полную резервную копию обратно в источник:

1. Объединить дифференциальную резервную копию с полной: