Giải thích các loại sao lưu: Sao lưu toàn bộ, sao lưu gia tăng và sao lưu chênh lệch

Việc sao lưu dữ liệu là điều thiết yếu đối với cả tổ chức lẫn cá nhân. Hiệu quả của việc sao lưu dữ liệu trong từng trường hợp phụ thuộc vào phương pháp sao lưu được lựa chọn, bởi các thông số như dung lượng lưu trữ cần thiết, thời gian sao lưu và mức độ dễ dàng khi khôi phục sẽ khác nhau tùy theo từng loại sao lưu. Bài viết này sẽ giải thích các loại sao lưu phổ biến nhất để giúp bạn chọn được loại phù hợp với mình.

Có bao nhiêu loại sao lưu?

Có ba loại sao lưu truyền thống chính:

• Sao lưu toàn bộ
• Sao lưu chênh lệch
• Sao lưu gia tăng

Ngoài ra còn có các biến thể của các loại sao lưu truyền thống này, kết hợp các đặc điểm từ một hoặc nhiều loại trong số đó:

• Sao lưu gương
• Sao lưu gia tăng ngược
• Sao lưu thông minh
• Sao lưu liên tục

Ngoài ra còn có các loại sao lưu hiện đại hơn:

• Sao lưu toàn bộ tổng hợp
• Sao lưu gia tăng vĩnh viễn

Dưới đây bạn có thể xem sự khác biệt giữa chúng và ưu nhược điểm của từng loại. Đầu tiên, hãy xem xét các loại sao lưu toàn bộ, chênh lệch và gia tăng như là các loại cơ bản.

Sao lưu toàn bộ là gì?

Sao lưu toàn bộ tạo ra một bản sao hoàn chỉnh của tập dữ liệu nguồn. Khi cần khôi phục, bản sao lưu toàn bộ chứa tất cả những gì cần thiết để khôi phục một máy hoặc các đối tượng.

Sao lưu toàn bộ có thể được thực hiện theo hai cách:

• dưới dạng một tập hợp các tệp là bản sao chính xác của các tệp gốc; hoặc
• một tệp hình ảnh chứa tất cả các tệp này với khả năng kích hoạt nén và mã hóa nếu được giải pháp sao lưu hỗ trợ

MẸO CHUYÊN NGHIỆP: Vì mỗi tệp hình ảnh sao lưu toàn bộ chứa toàn bộ tập hợp dữ liệu quan trọng của tổ chức, tệp này có thể dễ bị truy cập trái phép và các mối đe dọa khác. Một cách để tránh rủi ro này là sử dụng mã hóa dữ liệu nếu giải pháp sao lưu của bạn hỗ trợ.

Ưu và nhược điểm của sao lưu toàn bộ

Loại sao lưu này được coi là lựa chọn tốt nhất về mặt đơn giản và tốc độ khôi phục cao, đặc biệt khi toàn bộ tập dữ liệu được lưu trữ trong một tệp duy nhất. Tuy nhiên, do khối lượng dữ liệu lớn cần sao chép cho mỗi lần sao lưu, phương pháp sao lưu toàn bộ có một số nhược điểm:

• Đây là một quy trình tốn rất nhiều thời gian, vì nó có thể mất tới 10 lần thời gian so với các loại sao lưu khác.
• Nó gây ra tải trọng đáng kể lên mạng và các ổ đĩa mỗi khi thực hiện sao lưu, do đó, gây cản trở cho các hoạt động thường xuyên của hạ tầng của bạn.
• Các bản sao lưu toàn bộ được thêm liên tục sẽ tiêu tốn rất nhiều dung lượng lưu trữ trong kho lưu trữ sao lưu.

Đó là lý do tại sao hầu hết các tổ chức chỉ tạo bản sao lưu toàn bộ theo định kỳ và thay vào đó, họ cũng sử dụng các loại sao lưu khác như một phần của chiến lược bảo vệ và lưu giữ dữ liệu. Do đó, bản sao lưu toàn bộ thường là điểm khởi đầu để triển khai các loại sao lưu khác.

Sao lưu chênh lệch là gì?

Sao lưu chênh lệch là loại sao lưu lưu trữ dữ liệu đã thay đổi kể từ bản sao lưu toàn bộ ban đầu hoặc bản sao lưu toàn bộ gần đây nhất. Do đó, bản sao lưu toàn bộ là điểm tham chiếu cố định cho các bản sao lưu tiếp theo.

Bản sao lưu chênh lệch chỉ yêu cầu hai bản sao lưu để khôi phục dữ liệu – một bản sao lưu toàn bộ và bản sao lưu chênh lệch mới nhất (hoặc bản sao lưu chênh lệch tương ứng cho điểm khôi phục cũ hơn).

Ưu và nhược điểm của sao lưu chênh lệch

Về tốc độ sao lưu/khôi phục, loại sao lưu chênh lệch có một số ưu điểm:

• Sao lưu hoàn thành nhanh hơn so với sao lưu toàn bộ.
• Tiêu tốn ít không gian lưu trữ hơn so với sao lưu toàn bộ.
• Khôi phục dữ liệu nhanh hơn so với việc sử dụng sao lưu gia tăng có nhiều bản sao lưu gia tăng.

Nhược điểm của sao lưu chênh lệch là:

• Khôi phục chậm hơn so với khi sử dụng sao lưu toàn bộ.
• Không phải là loại sao lưu tối ưu nhất về mặt tiêu tốn không gian lưu trữ.

Dung lượng lưu trữ cần thiết cho sao lưu chênh lệch ít nhất trong một khoảng thời gian nhất định sẽ nhỏ hơn so với sao lưu toàn bộ và lớn hơn so với sao lưu gia tăng. Vấn đề là các bản sao lưu gia tăng của dữ liệu thay đổi trong sao lưu chênh lệch có thể tăng lên theo thời gian, và mỗi lần sao lưu chênh lệch có thể chiếm nhiều dung lượng lưu trữ (và thời gian) hơn cả các lần sao lưu toàn bộ thông thường.

Sao lưu gia tăng là gì?

Sao lưu gia tăng là một loại sao lưu chỉ sao chép những thay đổi dữ liệu kể từ lần sao lưu gần nhất (có thể là sao lưu toàn bộ, gia tăng hoặc chênh lệch). Loại sao lưu này giúp giảm thời gian và tải trọng trên mạng so với sao lưu toàn bộ. Điểm khởi đầu của quá trình sao lưu gia tăng là tạo bản sao lưu toàn bộ ban đầu trước tiên, sau đó chỉ sao chép những khối dữ liệu đã thay đổi kể từ lần sao lưu gần nhất, tức là gửi các bản sao lưu gia tăng vào kho lưu trữ sao lưu. Tùy thuộc vào chính sách lưu trữ sao lưu, một bản sao lưu đầy đủ mới có thể được tạo ra theo các khoảng thời gian cụ thể để bắt đầu một chu kỳ mới của các bản sao lưu gia tăng.

Để minh họa quy trình sao lưu gia tăng, giả sử bạn thực hiện một bản sao lưu đầy đủ vào Chủ nhật và tạo các bản sao lưu gia tăng cho phần còn lại của tuần:

• Vào thứ Hai, chỉ dữ liệu đã thay đổi kể từ bản sao lưu đầy đủ được sao lưu.
• Vào thứ Ba, chỉ dữ liệu đã thay đổi kể từ thứ Hai mới được sao lưu.
• Và cứ thế tiếp tục.

Do đó, sao lưu gia tăng có thể được thực hiện gần như thường xuyên theo yêu cầu vì mỗi lần, chỉ những thay đổi gần đây nhất (nếu có) mới được sao lưu và lưu trữ trong kho lưu trữ sao lưu.

Sao lưu theo từng phần loại sao lưu này nhanh chóng và yêu cầu ít không gian lưu trữ hơn so với loại sao lưu toàn bộ. Tuy nhiên, quá trình khôi phục tốn nhiều thời gian hơn vì bạn phải khôi phục cả bản sao lưu toàn bộ mới nhất và toàn bộ chuỗi các bản sao lưu gia tăng liên tiếp. Nếu một bản sao lưu gia tăng trong chuỗi bị thiếu hoặc hỏng, việc khôi phục đầy đủ dữ liệu mới nhất là không thể.

Ưu và nhược điểm của sao lưu gia tăng

Ưu điểm của sao lưu gia tăng là:

• Cửa sổ sao lưu ngắn hơn, vì chỉ dữ liệu thay đổi mới được sao lưu.
• Yêu cầu ít dung lượng lưu trữ hơn so với các loại sao lưu toàn bộ và sao lưu chênh lệch.
• Giảm tải cho phần cứng và hạ tầng.
• Có thể thực hiện thường xuyên theo nhu cầu, mỗi bản sao lưu gia tăng là một điểm khôi phục riêng biệt.

Nhược điểm của sao lưu gia tăng là:

• Quá trình khôi phục dữ liệu chậm, vì bạn cần khôi phục cả bản sao lưu toàn bộ ban đầu và tất cả các bản sao lưu gia tăng được tạo sau đó.
• Việc khôi phục dữ liệu thành công phụ thuộc vào tính toàn vẹn của tất cả các bản sao lưu gia tăng trong chuỗi.

Bảng so sánh 3 loại sao lưu chính

Bản sao lưu gương là gì?

Loại bản sao lưu gương bao gồm việc tạo ra một bản sao chính xác của tập dữ liệu nguồn, trong đó chỉ phiên bản dữ liệu sao lưu mới nhất được lưu trữ trong kho lưu trữ sao lưu. Loại sao lưu này tương tự như bản sao lưu toàn bộ nhưng không cho phép lưu trữ nhiều điểm khôi phục.

Khác với các loại sao lưu khác, tất cả các tệp sao lưu riêng lẻ được lưu trữ riêng biệt (giống như trong nguồn) chứ không phải trong một tệp container nén/mã hóa duy nhất. Sau khi kết nối ổ đĩa chứa bản sao lưu gương, các tệp có thể được truy cập trong trình quản lý tệp như Windows Explorer hoặc trong vỏ lệnh bash của Linux. Điều này cho phép truy cập trực tiếp vào các tệp sao lưu mà không cần thực hiện thao tác khôi phục. Dữ liệu nguồn được “sao chép gương” bởi tệp sao lưu gương, và sao lưu gương chỉ sao chép các tệp đã thay đổi.

Loại sao lưu này có những ưu điểm nhất định, như khôi phục nhanh và sự tiện lợi khi truy cập trực tiếp vào các tệp riêng lẻ. Tuy nhiên, loại sao lưu gương cũng có nhược điểm: yêu cầu dung lượng lưu trữ cao, rủi ro cao về truy cập trái phép (vì các tệp không được đóng gói bên trong hình ảnh sao lưu được mã hóa) và rủi ro cao về hỏng dữ liệu hoặc lạm dụng

Một nhược điểm khác của phương pháp này là bất kỳ thay đổi nào (cố ý hoặc vô tình) trong dữ liệu nguồn đều được “sao chép” vào dữ liệu sao lưu. Ví dụ, khi một tệp trong nguồn bị xóa, tệp tương ứng trong “bản sao gương” cũng bị xóa. Điều này có nghĩa là bất kỳ thay đổi không mong muốn nào trong nguồn do lỗi con người, tai nạn, phá hoại hoặc phần mềm độc hại đều sẽ dẫn đến kết quả tương tự trong dữ liệu sao lưu.

Sao lưu gương có thể hữu ích cho việc khôi phục sau sự cố phần cứng nhưng không thể bảo vệ dữ liệu trong trường hợp hỏng hóc hoặc xóa dữ liệu. Nếu bạn sử dụng sao lưu gương, bạn nên áp dụng một phương án sao lưu bổ sung, chẳng hạn như sao lưu toàn bộ hoặc sao lưu toàn bộ kết hợp với sao lưu gia tăng, v.v., với nhiều điểm khôi phục để chuẩn bị cho các tình huống mất dữ liệu khác.

Sao lưu gia tăng ngược

Loại sao lưu gia tăng ngược bao gồm một lần sao lưu toàn bộ ban đầu, sau đó các bản sao gia tăng được “chèn” ngược lại vào bản sao lưu toàn bộ. Do đó, một bản sao lưu toàn bộ được tạo ra, đây chính là phiên bản mới nhất của tập dữ liệu.

Hơn nữa, tất cả các bản sao lưu gia tăng được áp dụng cho bản sao lưu toàn bộ cũng được lưu giữ trong kho lưu trữ sao lưu, “nhảy” trở lại trong chuỗi sao lưu phía sau bản sao lưu toàn bộ được cập nhật liên tục. Điều này cho phép quay lại bản sao lưu toàn bộ gần nhất trong trường hợp bạn cần khôi phục một số phiên bản cũ hơn của dữ liệu.

Phương pháp sao lưu gia tăng ngược có lợi thế về tốc độ khôi phục phiên bản dữ liệu mới nhất vì nó chứa tệp sao lưu toàn bộ mới nhất. Tốc độ khôi phục từ bản sao lưu toàn bộ rất cao. Một lợi thế khác là khả năng khôi phục dữ liệu từ điểm khôi phục mới nhất nếu một trong các bản sao lưu gia tăng bị hỏng.

Sao lưu tăng dần ngược được sử dụng khi chiến lược sao lưu yêu cầu khôi phục nhanh phiên bản dữ liệu mới nhất và thời gian khôi phục mục tiêu ( Thời gian phục hồi mục tiêu – RTO) ngắn.

Sao lưu thông minh

Sao lưu thông minh là sự kết hợp giữa sao lưu toàn bộ, sao lưu tăng dần và sao lưu chênh lệch. Tùy thuộc vào mục tiêu sao lưu và dung lượng lưu trữ có sẵn, sao lưu thông minh giúp quản lý dữ liệu sao lưu và dung lượng lưu trữ một cách hiệu quả. Phương pháp này tuân theo một mô hình “thông minh” nhất định để thực hiện các thao tác sao lưu, dọn dẹp và hợp nhất. Bảng dưới đây cho thấy cách thức hoạt động của loại sao lưu này.

Bằng cách sử dụng phương thức sao lưu thông minh, bạn sẽ được hưởng lợi từ việc có nhiều điểm khôi phục và chiến lược sử dụng không gian lưu trữ hiệu quả.

Bảo vệ dữ liệu liên tục (CDP)

Khác với các loại sao lưu khác chạy theo chu kỳ, bảo vệ dữ liệu liên tục (thỉnh thoảng được gọi là “sao lưu liên tục”) ghi lại mọi thay đổi trong tập dữ liệu nguồn, tương tự như sao lưu gương. Điểm khác biệt là trong CDP, nhật ký thay đổi có thể được khôi phục để lấy lại các trạng thái dữ liệu cũ hơn.

Sao lưu liên tục còn được gọi là sao lưu thời gian thực vì mọi thay đổi đều được sao lưu ngay lập tức. Các tổ chức sử dụng loại sao lưu liên tục khi họ cần đạt được thời gian khôi phục mục tiêu ( Mục tiêu điểm khôi phục – RPO) ngắn nhất. (RPO).

Sao lưu toàn bộ tổng hợp

Sao lưu toàn bộ tổng hợp bao gồm việc tạo một bản sao lưu toàn bộ ban đầu, sau đó chạy các bản sao lưu gia tăng, và tổng hợp một bản sao lưu toàn bộ theo các khoảng thời gian đều đặn từ các bản sao lưu gia tăng thay vì từ dữ liệu nguồn. Điều này có nghĩa là vào các thời điểm đã định, các bản sao lưu gia tăng sẽ được tổng hợp và áp dụng vào bản sao lưu toàn bộ hiện có để tổng hợp bản sao lưu toàn bộ mới nhất làm điểm khởi đầu mới mà không cần dựa vào bất kỳ máy chủ nguồn nào. Bộ dữ liệu chứa trong bản sao lưu tổng hợp tại máy chủ sao lưu là giống hệt như khi được sao chép từ máy chủ nguồn.

Loại sao lưu toàn bộ dữ liệu tổng hợp có tất cả các ưu điểm của các bản sao lưu toàn bộ thông thường trong khi tiêu tốn ít thời gian và không gian lưu trữ hơn.

Ưu điểm của bản sao lưu toàn bộ tổng hợp là:

• Các thao tác sao lưu và khôi phục nhanh chóng
• Quản lý dung lượng lưu trữ tốt hơn
• Yêu cầu dung lượng lưu trữ thấp
• Tải mạng thấp
• Tải đĩa và bộ xử lý thấp trên các máy chủ nguồn

Sao lưu Tăng dần Vĩnh viễn

Một sao lưu tăng dần liên tục bao gồm một bản sao lưu toàn bộ ban đầu làm điểm tham chiếu để theo dõi các thay đổi, sau đó chỉ thực hiện các bản sao lưu tăng dần. Không sử dụng các loại sao lưu khác, như sao lưu toàn bộ định kỳ, do đó tên gọi là sao lưu gia tăng vĩnh viễn.

Để minh họa điều này, giả sử bạn tạo một bản sao lưu toàn bộ vào Chủ nhật. Bắt đầu từ ngày hôm sau, các bản sao lưu gia tăng được tạo hàng ngày:

• Thứ Hai: Hai khối mới, A và B, được tạo trong tập dữ liệu nguồn.
• Thứ Ba: Khối A bị xóa và một khối mới C được tạo trong tập dữ liệu nguồn.
• Thứ Tư: Khối B bị xóa và một khối D mới được tạo trong tập dữ liệu nguồn.

Với lịch trình này, bản sao lưu gia tăng liên tục theo dõi các thay đổi hàng ngày mà không lưu giữ các khối dữ liệu trùng lặp trong kho lưu trữ sao lưu, nhằm giảm thiểu việc tiêu thụ dung lượng lưu trữ. Đồng thời, các tham chiếu được thêm vào các điểm khôi phục để chỉ ra các khối dữ liệu liên quan và trình tự khôi phục.

Tùy thuộc vào chính sách lưu giữ bản sao lưu, sau khi tạo một loạt bản sao lưu gia tăng, các điểm khôi phục đã hết hạn sẽ bị xóa để giải phóng dung lượng lưu trữ trong kho lưu trữ sao lưu. Tất cả dữ liệu sao lưu được lưu trữ được tổ chức sao cho cả bản sao lưu đầy đủ ban đầu và các bản sao lưu gia tăng được giữ lại đều cho phép thực hiện thao tác khôi phục đầy đủ cùng nhau.

Trong hình ảnh bên dưới, bạn có thể thấy một ví dụ về cách loại sao lưu gia tăng liên tục hoạt động khi chúng ta thiết lập chính sách lưu trữ để giữ lại ba điểm khôi phục mới nhất.

Ưu điểm của sao lưu gia tăng liên tục tương tự như của loại sao lưu đầy đủ tổng hợp:

• Thao tác sao lưu và khôi phục nhanh chóng
• Quản lý lưu trữ tốt hơn
• Yêu cầu không gian lưu trữ thấp
• Tải mạng thấp;
• Tiêu thụ tài nguyên phần cứng máy chủ nguồn thấp

Kết luận

Không có loại sao lưu nào có thể hoạt động trong mọi môi trường và trường hợp. Sự lựa chọn phụ thuộc vào các yêu cầu cụ thể của tổ chức bạn, được quy định bởi các chính sách bảo vệ, dung lượng lưu trữ, tài nguyên và phương tiện có sẵn, băng thông mạng, thỏa thuận mức dịch vụ, các khu vực dữ liệu quan trọng, v.v. Mặt khác, các loại sao lưu tăng dần vĩnh viễn và sao lưu toàn bộ tổng hợp đã hiện đại hóa quyết định quy trình sao lưu và là các kỹ thuật bảo vệ dữ liệu mới nhất và hiệu quả nhất được thiết kế để đáp ứng nhu cầu của hầu hết các tổ chức.

NAKIVO Backup & Replication là một giải pháp bảo vệ dữ liệu hiện đại cung cấp cả các loại sao lưu tăng dần với toàn bộ (hoạt động hoặc toàn bộ tổng hợp) và sao lưu tăng dần vĩnh viễn, cũng như các tính năng bảo mật và hiệu suất khác như mã hóa, nén, loại bỏ trùng lặp, v.v.

Hãy thử NAKIVO Backup & Replication

Đăng ký dùng thử miễn phí để khám phá toàn bộ các tính năng bảo vệ dữ liệu của giải pháp. Dùng thử miễn phí trong 15 ngày. Không có bất kỳ giới hạn nào về tính năng hay dung lượng. Không cần thẻ tín dụng.

Dùng thử miễn phí