数据备份模式分类及比较-文件级备份和块级备份

2023-10-18 理论教育版权反馈

【摘要】：（一）数据备份模式的分类根据备份操作的层次，可以将数据备份模式分为文件级备份和块级备份。（二）两种数据备份模式的比较两种备份模式由于其基本机制不同各有不同特点，在实际应用中，要根据需求来决定使用何种备份模式。文件级备份是以单个文件为单位对数据进行复制，所以它受文件系统限制，仅能对部分支持的文件系统做备份，不支持RAW分区。

（一）数据备份模式的分类

根据备份操作的层次，可以将数据备份模式分为文件级备份和块级备份。

文件级备份也称为逻辑备份，只能感知到文件这一层，将磁盘上所有的数据以文件的形式读出，备份到另一个介质上。这些文件在原来的介质上存放可以是不连续的，各个不连续的块之间的链关系由文件系统来管理。而将这些文件备份到存储介质上后，该文件的备份数据的存放就是连续的。恢复数据的时候，软件会重构磁盘文件系统，并从存储介质读出数据，向磁盘写入数据。

块级备份也称为物理备份，需要备份块设备上的每个块，不管这个块上有没有数据，或者这个块上的数据属于哪个文件。块级备份忽略了文件的结构，处理过程较简洁，直接对磁盘扇区进行读取，每次备份数据都是以一个扇区（512B）为单位来进行备份，原设备有多少容量，就备份多少容量，并将读取到的扇区写入用于备份的存储介质。

（二）两种数据备份模式的比较

两种备份模式由于其基本机制不同各有不同特点，在实际应用中，要根据需求来决定使用何种备份模式。两种备份模式的特点比较如下：

1.备份速度的比较

块级备份是面向物理存储设备的，不需要经过操作系统的文件系统接口，而是通过磁盘控制器驱动接口直接读取磁盘，所以相对文件级的备份来说速度有所加快。

2.磁盘开销的比较

因为块级备份会备份许多空扇区，所以块级备份所备份的数据量相对文件级备份要多。另外，文件级备份会将原来不连续的文件备份成连续存放的文件，恢复的时候也会在原来的磁盘上连续写入，所以很少造成碎片。而块级备份在备份之后，原来不连续的文件在备份系统的存储介质上的存放还是不连续的，恢复的时候也只是将块的状态原样恢复，碎片数量不会减少。(www.chuimin.cn)

3.操作效率的比较

文件级备份在对非连续存储磁盘上的文件进行备份时需要额外的查找操作。这些额外的操作增加了磁盘的开销，降低了磁盘的吞吐率。所以，跟块级备份相比较，文件级备份性能较差。

文件级备份模式下，文件即使一个很小的改变也需将整个文件备份，对于一个文件很大的情况下，就会大幅度地降低备份效率，增加磁盘开销和备份时间。而块级备份避免了当文件出现一个小的改动时就需要对整个文件做备份，只是会去做改动部分的备份，有效地提高了备份效率，节省了备份时间。

4.实时性的比较

块级备份可以做到高效地实时备份，因为在每次主机往磁盘写入数据的时候，都需要同时将数据写入备机，这种写入操作都是基于磁盘扇区的，所以很快就能被识别。只有在写入备机完成之后，才会返回给上层的应用系统来继续下一步工作。

文件级备份是很难做到实时备份的，因为它的每次修改都是基于文件的，而文件的哪部分被修改，系统很难实时捕获到，所以备份的时候需要把整个文件读一遍再发到备机，实时效率不高。

5.支持度

块级备份是在文件系统之下对数据进行复制，所以它不受文件系统限制，可以支持各种文件系统包括未格式化（RAW）分区。文件级备份是以单个文件为单位对数据进行复制，所以它受文件系统限制，仅能对部分支持的文件系统做备份，不支持RAW分区。

数据备份模式分类及比较-文件级备份和块级备份

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