逻辑备份和物理备份技术详解

思考的牛

数据备份是为了尽可能快地全盘恢复运行计算机系统所需的数据和系统信息，它不仅在网络系统硬件故障或人为失误时起到保护作用，同时能在集群环境下失效切换之后备机能够正常接管关键业务的基础。当然，数据备份也是系统灾难恢复的前提之一。

从备份模式的角度来说，分为物理备份和逻辑备份，也就是我们通常所说的基于文件级的备份和基于数据块级别的备份。我们的ExpressCluster采用的是基于数据块级别的备份。下面首先来简单的了解一下他们的工作原理：

什么是物理备份和逻辑备份？

物理备份：物理备份是磁盘块为基本单位将数据从主机复制到备机。也就是说我们每次备份数据都是以一个扇区(512B)为单位来进行备份。

逻辑备份：逻辑备份是以文件为基本单位将数据从主机复制到备机。同样，我们是以一个完整的文件来做为备份单位的。而大小是由文件本身来决定。

接着我们就备份的高效性，实时性和支持度来分别来详细谈谈这两种备份模式的区别：

1. 高效性

物理备份是位于文件系统之下和硬件磁盘驱动之上。增加了一个软驱动，它忽略了文件和结构，处理过程简洁，因此在执行过程中所花费在搜索操作上的开销较少，备份的性能很高。

逻辑备份是基于文件级别的备份，由于每个文件都是由不同的逻辑块组成。每一个逻辑的文件块存储在连续的物理磁盘块上，但组成一个文件的不同逻辑块极有可能存储在分散的磁盘块上。逻辑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，跟物理备份相比较，备份性能较差。

物理备份避免了当文件出现一个小的改动的时候，就需要对整个文件做备份，只是会去做改动部分的备份，有效的提高了备份效率，节省了备份时间。

逻辑备份模式下，文件即使一个很小的改变，也需将整个文件备份。这样如果一个文件很大的情况下，就会大幅度的降低备份效率，增加磁盘开销和备份时间。

2. 实时性

物理备份可以做到高效的实时备份，因为在每次主机往磁盘写数据的时候，都需要同时将数据写入到备机，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。

逻辑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 ，实时的效率不是很高。

3. 支持度

物理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RAW分区。

逻辑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。

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