差分バックアップと増分バックアップの4つの違いと選び方

もしもの時のバックアップ。代表的な方法3つ『フル』『差分』『増分』があることはご存じですね。それぞれの違いもなんとなく。でも、実のところ『差分』と『増分』って具体的にどう違うの?どっちを選べばいいの?と、迷われている方は意外といらっしゃるのではないでしょうか。今回は、そんな曖昧さをすっきり解消して、選定のお力になれたらいいなと思います。

1.差分バックアップと増分バックアップの違い

差分バックアップと増分バックアップは、初回にフルバックアップを行い、その後、変更・追加された分だけをバックアップしてくのですが、「変更・追加された」とする基準点が異なります。また、復旧(リストア)の際に必要なデータも異なります。それぞれのデータの動き(図)と、違い(表)を踏まえ、もう少し詳しく比較していきます。

項目差分バックアップ増分バックアップ
①バックアップデータ容量大きい小さい
②バックアップ時間長い短い
③リストアの手間簡単複雑
④データ障害によるリストアの影響受けにくい受けやすい
① バックアップデータ容量

差分バックアップは、フルバックアップからの変更・追加分をバックアップしていくため、経過ごとに対象データは大きくなります。
増分バックアップは、前回のバックアップデータからの変更・追加分をバックアップしていくので、対象データは小さく抑えられます。
その為、総容量も差分バックアップの場合は大きく、増分バックアップの場合は比較的小さく収まります。

② バックアップデータ時間

バックアップ時間は、基本的にデータ量に比例しますから、差分バックアップでは時間が長く、増分バックアップでは短い時間で終了できます。

③ リストアの手間

差分バックアップのリストアは、2つのデータ「フルバックアップデータ+リストアしたい時点の差分データ」を使用するだけのため簡単です。
増分バックアップの場合、「フルバックアップデータ+リストアしたい時点までの増分データ」全てが必要であり、順にリストアしていくため手間がかかり、複雑になります。

④ データ障害によるリストアの影響

差分バックアップはリストアに必要な2つのデータ以外、途中の差分データにエラーがあっても、影響を受けることなくリストアができますしかし、フルバックアップデータにエラーがあるとリストア出来ませんので、ここでは影響を受けにくいと表現しています。
増分バックアップでは、フルバックアップデータについては差分バックアップと同様ですが、途中の増分データにエラーがあると、その時点以降はリストアが出来ない為、データ障害によるリストアの影響を受けやすいと言えます。

2.差分バックアップと増分バックアップの共通点

差分バックアップと増分バックアップの共通点は3つ 、以下1.2.の『フルバックアップ』と3.の『世代の保管』です。

1.初回は、全データのフルバックアップが必須

1回目の差分バックアップ、または、増分バックアップは、初回のフルバックアップデータを基に変更・追加分を取得しますので、初回フルバックアップは必須の共通点です。

2.ある程度、差分/増分バックアップを繰り返したのち、再度フルバックアップを実行する

差分バックアップは、回を追う毎にバックアップ時間が長くなります。定期的なフルバックアップを取り入れることで、経過ごとのバックアップ時間を抑えることができます。
増分バックアップは、回を追う毎にリストアの作業が複雑になり、データ障害によるリストアのリスクも高まります。定期的なフルバックアップを取り入れることで、それらを回避することができますまた、双方ともに、フルバックアップデータのエラーによるリストアへの影響も軽減できます。

3.世代数を保管して、リストアが可能な時点を複数用意しておく

*世代をバックアップ先に、複数保管しておくことを※『世代管理』といいます。必要なバックアップデータが常に直近のものとは限りません。暫く経ってからウイルス感染に気付いた、2週間前にファイルが壊れていた。など、日数が経過していた場合、バックアップデータも同じ状況となり、復旧できなくなります。複数の世代を保管することで過去にさかのぼり、リストアを可能にします。世代の保管は、全てのバックアップ方法に必要性がある共通点です。

*世代:リストアに必要なバックアップデータのセット数(単位)のこと
   (例)週1回を1サイクルとして、毎日バックアップを行う場合
      フルバックアップ:毎回のフルバックアップデータがそれぞれ1世代
      差分バックアップ:初回フル + 最後の差分データ(土)=1世代
      増分バックアップ:初回フル + (月)~(土)までのすべての増分データ=1世代 

※世代管理については、同サイト内の『増え続けるバックアップデータを激減できるバックアップと世代管理の方法』をご参照ください。

◆こんな方にお勧めします!

差分バックアップをお勧めするケース詳細・解説
データの更新頻度が低いバックアップ先の重複する差分データが抑えられ、総容量も抑えられる。
手動管理しているもし人為的ミスにより差分データを消去しても、リストアに影響を与えにくい。
バックアップ先が ※テープディスクやクラウドに比べ、容量単価のパフォーマンスが良い。

※テープについては、同サイト内の「実はGoogleも採用するテープバックアップとは?メリットや活用ケースまとめ」をご参照ください。

増分バックアップをお勧めするケース詳細・解説
1日1回以上のバックアップ毎回のバックアップが早く終わるので、業務効率に影響を与えない。
バックアップ先が ディスクやクラウド 総容量も抑えられるので、費用が高額になりにくい。

3.差分バックアップ・増分バックアップの 詳細とメリット・デメリット

では、それぞれのメリットやデメリットをはじめ、具体的な動きを詳しく見ていきましょう。

3-1. 差分バックアップ

メリット
2つのデータを組み合わせるだけなので、簡単にリストアできる
途中の差分データがエラーでも、リストアに影響は受けない = データ障害に強い

デメリット
回を追う毎にデータ量は増加するため、バックアップに時間がかかる
保存先の容量を早い段階で圧迫するので、定期的なデータの整理(消去)が必要

差分バックアップとは

差分バックアップは初回にフルバックアップを実施し、その後、フルバックアップからの 変更・追加分(差分)をバックアップしていきます。

上図は、日々5GBのデータが変更・追加されるとして1週間、毎日、差分バックアップを実行した例です。日曜日に初回フルバックを行い、月曜日に差分5GBを、火曜日には月曜日の5GB+火曜日の差分5GB=計10GBを・・・といったように、フルバックアップからの差分を取得します。
回を追う毎に差分データ量は増加しますので、定期的(例:週1回の日曜日)にフルバックアップを実施することで、2週目以降のバックアップ時間を抑えます。
また、日々の差分データ量は合算されていきますから、1週間の総容量は、初回フル10GB+差分5GB+差分10GB+差分15GB・・・+差分30GB = 合計105GB となり、バックアップ先の容量も大きくなります。その為、古い差分データの整理(消去)を行うなどして、容量を抑える必要があります。

リストアでは、フルバックアップデータと復旧させたい時点の差分データ、2つのデータのみで実行可能です。

例えば、木曜日に障害が発生したので、水曜日の状態に戻したいとすると上左図のように、日曜日のフル10GB+水曜日の差分15GBのバックアップデータを使います。また、上右図のように、木曜日の状態に戻したいけど、火曜日の差分データがエラーだった!・・・としても、問題ありません。途中の差分データが欠如していても、フルバックアップデータと、戻したい時点の差分データさえあれば、その時点の状態にリストアすることが可能です
ただし、初回フルバックアップデータがエラーであった場合はリストアができませんので、ここでも定期的なフルバックアップが役立ちます。

3-2. 増分バックアップ

メリット
・バックアップ対象
データが最小限に抑えられるため、バックアップ時間が早い
・バックアップ先の総容量も抑えられ、世代を複数残しても容量を圧迫しない 

デメリット
複数のデータを繋ぎ合わせる為、手間がかかり、リストアが複雑になる
・途中の増分データにエラーがあるとその時点以降が戻せない = データ障害に弱い

増分バックアップとは

増分バックアップは差分バックアップと同様に初回フルバックアップを行います。その後、前回のバックアップデータからの 変更・追加分(増分)をバックアップしていきます。

上図は、日々5GBのデータが追加・変更されるとして1週間、毎日、増分バックアップを実行した例です。日曜日に初回フルバックアップ10GB、月曜日に増分5GB、火曜日には火曜日の増分5GBだけ、水曜日には水曜日の増分5GBだけ・・・といったように前回のバックアップからの増分だけを取得します。
そのため、日々のバックアップデータ量は最小限に抑えられ、1週間の総容量は、初回10GB+増分5GB+増分5GB+増分5GB・・・+5GB= 合計40GB となり、バックアップ先の容量も小さく抑えることができます。なので、世代を複数残してもバックアップ先の容量を圧迫しません。

リストアではフルバックアップデータと復旧させたい時点までの増分データ全てが必要です。

例えば、火曜日に障害が発生し、月曜日の状態に戻すには、上左図のように、日曜日のフル10GB+月曜日の増分5GBのバックアップデータの2つのデータで復旧できるので、差分バックアップのリストアと変わりません。しかし、上右図のように金曜日に障害が発生したので、木曜日の状態に戻したいとなると、日曜日のフル10GB+月曜日の増分5GB+火曜日の増分5GB+水曜日の増分5GB+木曜日の増分5GB全てのデータが必要になり、順を追ってリストアしていくため、手間がかかります 

また、下左図のように途中の増分バックアップデータ、例えば火曜日にエラーがあると、そこでリストアは中断され、月曜日までしかリストア出来ず、火曜日以降のデータはすべて障害を被ることなります。
更に、ここでもフルバックアップデータにエラーがあると、差分バックアップ同様、リストアはできません。
その為、下右図のように定期的(例:週1回の日曜日)にフルバックアップを実施していれば、実は、1週目の水曜日の増分データにエラーがあったとしても、2週目の初回フルバックアップでリセットされますので、リストア時にも2週目の初回フル40GB+2週目月曜日の増分5GB+2週目火曜日の増分5GBで2週目の火曜日時点に戻せます。よって、定期的なフルバックアップは「データ障害によってリストアができない」といったトラブルを回避することができますし、リストアの煩雑さを軽減できます。

4.バックアップ も リストア も、簡単・スピーディな Arcserve UDP の 増分バックアップ 

Arcserve UDPはディスクへの増分バックアップを取り入れています。3つの特徴によりファイルだけでなくシステム丸ごとスピーディなバックアップとリストアが、誰でも簡単に実行できます

① 継続的な増分バックアップ機能
② *ブロック単位での増分バックアップ(ブロック増分)
③ システム丸ごとイメージバックアップ 

*ブロック単位ファイルバックアップでは、たとえば大きな1つのファイルの日付だけを変更した場合、ファイル丸ごと増分バックアップしますが、ブロック単位では、変更されたブロックつまりその箇所(日付)だけを増分バックアップします。

 4-1. 断続的な増分バックアップで、バックアップ時間とディスク容量を節約

保存する*世代数を設定すれば、初回フルバックアップ以降は増分バックアップが実行されます。設定された世代数に達したら、フルバックアップデータと最も古い増分データがマージして、新しいフルバックアップが自動的に作成されます。2回目以降のフルバックアップの取得は不要になり、断続的に増分バックアップが繰り返されます。その為、バックアップ時間も、保存先のディスク容量も節約できます。

上図は、世代数を3世代と設定した例です。3回目までは従来通りですが、4回目の「増分4」が4世代目にあたります。その為、最も古い「増分2」が「フル1」とマージされ「フル2」としてフルバックアップデータが更新されます。5回目もまた4世代目の「増分5」が出来ますから、今度は最も古い「増分3」が「フル2」とマージされ「フル3」となり、常に3世代がのこるといった動きです。 

*Arcserve UDPの世代1回でリストアが完了できる為、バックアップ回数を世代と称しています。「2章③ 世代の保管」で説明した「リストアに必要なバックアップデータセット=1世代」は、一般的な考え方です。

4-2. *ブロック単位の増分バックアップだから、管理者不要で簡単1回のリストア

2つの効果により、従来の様に順を追ってリストアする必要はなく、1回のリストアを実現しています。

① リストア対象データが「フル+最新のブロック増分」の組み合わせ
バックアップ先がディスクであるが故、※ランダムなアクセスが可能となり、新しい方から順番にブロックを引き出せます。その為、リストア対象データ「フル+最新のブロック増分」の組み合わせを実現しています。

② バックアップ毎に *復旧ポイントが作成される
戻したい時点の復旧ポイントを選択すると、フル+その時点までの最新のブロック増分が表示され、そのすべてのデータがリストア対象となります。

更に、通常、バックアップソフトウェアでのリストアは、管理画面からの操作となるため、IT管理者やソフトウェアを知っている人に限られてしまいます。しかし、Arcserve UDPではWindowsエクスプローラから直接バックアップデータの中を開き、ファイル単位で選択し、ドラッグ&ドロップで誰でも簡単に戻すことが可能です。 

※ディスクでは、ランダムにアクセスが可能ですが、テープの場合は、ランダムにアクセスが出来ない為、順番に戻す必要があり、1回のリストアは不可能です。CDの音楽再生とカセットテープの音楽再生を想像していただけるとわかりやすい方もいらっしゃるのではないでしょうか。 

*復旧ポイント:リストアを可能にする地点のことであり、フル+その時点までのすべての増分データと考えます。

4-3. システム丸ごとイメージバックアップで、簡単に速く復旧可能

Arcserve UDPはイメージバックアップという手法で、バックアップ対象のOSやアプリケーション、データを含むシステム全体を丸ごと高速にバックアップします。サーバが壊れた際は、修理したサーバのディスクにバックアップデータをそのまま戻す、ベアメタル復旧により、簡単に速く復旧できます。

一般的には上図左側のように復旧までに7つのステップがあります。しかも、「③ サービスパックやパッチの適用」のところで、再起動(リブート)が繰り返され、必要以上に時間を要することがあります。
ベアメタル復旧では、上図右側のように4つのステップで復旧完了となり、リブートを繰り返すこともないので、簡単で速いのです。復旧用メディアを事前に準備する必要がありますが、Arcserve UDP のAgentが入っているWindowsサーバにMicrosoft社提供のWindows ADK( Assessment and Development Kit )をインストールし、表示される画面に従ってメディアを作成するだけです。操作が簡単なので、操作ミスを削減し、管理者がいなくても、誰でもすぐにサーバを復旧することが可能です。しかも、バックアップ対象とは異なる物理サーバ、仮想マシンへの復旧もできる柔軟性も持ち合わせています。

実際の操作を動画で見ることができます。気になった方は是非 Webセミナーも参考にしてみてください。
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参考資料:Arcserve Unified Data Protection 8.0 のご紹介

5.まとめ

一般的に、差分バックアップは、リストアが簡単でデータ障害に強く、増分バックアップは、バックアップ時間が早く、バックアップ先の容量も小さく抑えられることに強みを持った方法でした。販売されているバックアップソフトウェア製品は、それぞれの特性を生かし、様々な工夫がなされています。
差分/増分バックアップの違いや共通点、メリット・デメリットを知ることで、製品それぞれの特長を理解いただき、バックアップ先(テープ、ディスク、クラウド)や、ご自身、企業にとっての扱いやすさも考慮しながら、どちらの方法を取り入れるか、どの製品を選ぶか、ご検討にお役立て頂けますと幸いです。

 バックアップもリストアも、どちらも簡単に速くできることが理想的ですよね。

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