Incremental backup là gì và gồm những loại nào?

Dữ liệu đang trở thành một trong những tài sản quan trọng nhất của doanh nghiệp. Từ cơ sở dữ liệu khách hàng, email, tài liệu nội bộ đến máy chủ, máy ảo và ứng dụng đều cần có chiến lược Backup phù hợp để giảm thiểu nguy cơ mất dữ liệu.

Tuy nhiên, nếu thực hiện Full Backup toàn bộ dữ liệu mỗi ngày, doanh nghiệp có thể phải sử dụng một lượng lớn dung lượng lưu trữ, băng thông và thời gian xử lý.

Đây là lý do Incremental Backup được sử dụng.

Vậy Incremental Backup là gì? Phương pháp này hoạt động như thế nào? Incremental Backup khác gì với Full Backup và Differential Backup? Khi nào doanh nghiệp nên sử dụng sao lưu gia tăng?

Bài viết dưới đây sẽ phân tích chi tiết.

Incremental Backup là gì?

Incremental Backup (sao lưu gia tăng) là phương pháp Backup trong đó hệ thống chỉ sao lưu những dữ liệu đã thay đổi kể từ lần Backup gần nhất, thay vì sao lưu lại toàn bộ dữ liệu.

Lần Backup đầu tiên thường cần một bản Full Backup làm cơ sở.

Sau đó, mỗi lần Incremental Backup chỉ ghi lại phần dữ liệu mới hoặc dữ liệu đã thay đổi kể từ lần Backup trước đó.

Ví dụ:

• Chủ nhật: Full Backup – 1 TB
• Thứ hai: 20 GB dữ liệu thay đổi → Backup 20 GB
• Thứ ba: 10 GB thay đổi kể từ thứ hai → Backup 10 GB
• Thứ tư: 15 GB thay đổi kể từ thứ ba → Backup 15 GB

Như vậy, hệ thống không phải sao lưu lại toàn bộ 1 TB dữ liệu mỗi ngày.

Có thể hiểu ngắn gọn:

Incremental Backup = Full Backup ban đầu + chỉ Backup phần thay đổi kể từ lần Backup gần nhất.

Đây chính là điểm khác biệt quan trọng giữa Incremental Backup và Differential Backup.

Incremental backup là gì

Incremental Backup hoạt động như thế nào?

Để hiểu rõ Incremental Backup, hãy giả sử một doanh nghiệp có 1 TB dữ liệu cần bảo vệ.

Ngày 1 – Full Backup

Hệ thống thực hiện sao lưu toàn bộ:

Full Backup = 1 TB

Đây là bản Backup nền tảng.

Ngày 2 – Incremental Backup

Trong ngày thứ hai có 20 GB dữ liệu mới hoặc thay đổi.

Hệ thống chỉ Backup:

Incremental 1 = 20 GB

Ngày 3 – Incremental Backup

Từ sau lần Backup ngày 2 có thêm 10 GB dữ liệu thay đổi.

Hệ thống chỉ cần Backup:

Incremental 2 = 10 GB

Chứ không phải toàn bộ dữ liệu đã thay đổi kể từ Full Backup.

Ngày 4 – Incremental Backup

Có thêm 15 GB thay đổi.

Hệ thống tạo:

Incremental 3 = 15 GB

Chuỗi Backup lúc này sẽ là:

Full Backup → Incremental 1 → Incremental 2 → Incremental 3

Đây được gọi là Backup Chain.

Backup Chain là gì?

Backup Chain là chuỗi các bản Backup có mối quan hệ phụ thuộc với nhau.

Trong Incremental Backup truyền thống, để khôi phục dữ liệu về một thời điểm nhất định, hệ thống có thể cần:

Full Backup + các Incremental Backup cần thiết theo thứ tự.

Ví dụ muốn khôi phục hệ thống về trạng thái sau bản Incremental ngày thứ tư, hệ thống có thể cần:

Full → Inc 1 → Inc 2 → Inc 3

Điều này giải thích tại sao Incremental Backup giúp giảm dung lượng lưu trữ nhưng quá trình Restore có thể phức tạp hơn Full Backup.

Ví dụ thực tế về Incremental Backup

Giả sử doanh nghiệp có File Server chứa:

2 TB dữ liệu.

Mỗi ngày chỉ có khoảng:

50 GB dữ liệu thay đổi.

Nếu thực hiện Full Backup hàng ngày trong 7 ngày, về mặt đơn giản hóa sẽ phải xử lý khoảng:

2 TB × 7 = 14 TB dữ liệu Backup.

Trong khi nếu sử dụng một Full Backup ban đầu và Incremental Backup trong sáu ngày tiếp theo:

Full Backup: 2 TB

6 Incremental × 50 GB = 300 GB

Tổng lượng dữ liệu Backup theo ví dụ đơn giản này chỉ khoảng:

2,3 TB.

Sự khác biệt là rất lớn.

Lưu ý, đây chỉ là ví dụ minh họa. Dung lượng Backup thực tế còn phụ thuộc vào:

• Compression
• Deduplication
• Retention Policy
• Change Rate
• Backup Software
• File size
• Database
• Snapshot
• Synthetic Full
• Storage Architecture

Ưu điểm của Incremental Backup

Incremental Backup được sử dụng rộng rãi vì mang lại nhiều lợi ích về thời gian và tài nguyên lưu trữ.

Tiết kiệm dung lượng lưu trữ

Đây là ưu điểm nổi bật nhất.

Thay vì sao lưu toàn bộ dữ liệu mỗi lần, Incremental Backup chỉ lưu phần dữ liệu đã thay đổi.

Nếu doanh nghiệp có lượng dữ liệu lớn nhưng tỷ lệ thay đổi mỗi ngày thấp, dung lượng tiết kiệm được có thể rất đáng kể.

Thời gian Backup nhanh hơn

Do lượng dữ liệu cần sao lưu nhỏ hơn Full Backup, thời gian hoàn thành Backup thường ngắn hơn.

Điều này giúp doanh nghiệp giảm Backup Window – khoảng thời gian hệ thống cần để hoàn thành quá trình sao lưu.

Giảm lưu lượng mạng

Trong mô hình Backup qua Network, lượng dữ liệu truyền từ Server tới Backup Storage có thể rất lớn.

Incremental Backup giúp giảm dữ liệu truyền qua mạng.

Điều này đặc biệt hữu ích với:

• Remote Backup
• Cloud Backup
• Branch Office
• WAN
• Hybrid Cloud

Có thể Backup thường xuyên hơn

Do mỗi phiên Backup xử lý ít dữ liệu hơn, doanh nghiệp có thể thiết kế lịch Backup với tần suất cao hơn.

Ví dụ:

• 1 lần/ngày
• 4 giờ/lần
• 2 giờ/lần
• 1 giờ/lần

Tần suất thực tế cần dựa trên RPO, workload và khả năng của hạ tầng.

Giảm tải cho Backup Storage

Dung lượng ghi mỗi lần nhỏ hơn có thể giúp giảm lượng dữ liệu phải xử lý trên Backup Repository.

Tuy nhiên, hiệu quả thực tế còn phụ thuộc vào kiến trúc phần mềm Backup, deduplication và storage.

Nhược điểm của Incremental Backup

Bên cạnh ưu điểm, Incremental Backup cũng có những hạn chế cần xem xét.

Restore có thể phức tạp hơn

Đây là nhược điểm quan trọng.

Với Full Backup, hệ thống có thể khôi phục trực tiếp từ một bản Backup đầy đủ.

Trong khi Incremental Backup truyền thống có thể cần:

Full Backup + chuỗi Incremental.

Chuỗi càng dài, quá trình Restore càng phụ thuộc vào nhiều điểm trong Backup Chain.

Phụ thuộc vào Backup Chain

Giả sử chuỗi:

Full → Inc 1 → Inc 2 → Inc 3 → Inc 4

Nếu một thành phần cần thiết trong chuỗi bị lỗi hoặc không thể đọc, việc Restore tới một số restore point phụ thuộc vào thành phần đó có thể bị ảnh hưởng.

Do đó, việc kiểm tra tính toàn vẹn của Backup Chain rất quan trọng.

Recovery có thể mất nhiều thời gian hơn

Vì hệ thống có thể phải tổng hợp dữ liệu từ nhiều Incremental Backup nên Recovery Time có thể dài hơn so với việc Restore từ một Full Backup độc lập, tùy giải pháp.

Đây là yếu tố liên quan trực tiếp đến:

RTO – Recovery Time Objective.

Full Backup là gì?

Full Backup là phương pháp sao lưu toàn bộ dữ liệu được lựa chọn tại thời điểm Backup.

Ví dụ doanh nghiệp có:

1 TB dữ liệu

thì một Full Backup về mặt logic sẽ sao lưu toàn bộ tập dữ liệu đó.

Ưu điểm Full Backup

• Restore đơn giản
• Ít phụ thuộc vào Backup Chain
• Dễ quản lý
• Thuận lợi cho Disaster Recovery

Nhược điểm Full Backup

• Backup lâu hơn
• Cần nhiều Storage
• Tiêu thụ nhiều băng thông hơn
• Backup Window lớn hơn

Do đó, thực hiện Full Backup hàng ngày không phải lúc nào cũng tối ưu đối với hệ thống dữ liệu lớn.

Differential Backup là gì?

Differential Backup (sao lưu vi sai) chỉ sao lưu những dữ liệu đã thay đổi kể từ lần Full Backup gần nhất.

Đây là điểm rất dễ nhầm với Incremental Backup.

Ví dụ:

Chủ nhật: Full Backup

Thứ hai: Backup thay đổi kể từ Chủ nhật

Thứ ba: Backup tất cả thay đổi từ Chủ nhật đến Thứ ba

Thứ tư: Backup tất cả thay đổi từ Chủ nhật đến Thứ tư

Do đó, kích thước Differential Backup thường có xu hướng tăng dần cho tới khi có Full Backup mới.

Incremental Backup khác Differential Backup như thế nào?

Đây là phần quan trọng nhất khi lựa chọn chiến lược Backup.

Incremental Backup:

Sao lưu dữ liệu thay đổi kể từ lần Backup gần nhất.

Differential Backup:

Sao lưu dữ liệu thay đổi kể từ lần Full Backup gần nhất.

Ví dụ:

Do đó:

Incremental → Backup nhỏ hơn nhưng chuỗi phụ thuộc dài hơn.

Differential → Backup lớn dần nhưng Restore thường cần ít thành phần hơn.

So sánh Full Backup, Incremental Backup và Differential Backup

Không có phương pháp nào tốt nhất trong mọi trường hợp.

Chiến lược Backup cần được lựa chọn dựa trên:

RPO + RTO + Data Size + Change Rate + Storage + Network + Budget.

Incremental Backup và RPO

RPO – Recovery Point Objective là lượng dữ liệu tối đa doanh nghiệp có thể chấp nhận mất, được biểu diễn theo thời gian.

Ví dụ:

RPO = 24 giờ

Doanh nghiệp có thể chấp nhận mất tối đa khoảng một ngày dữ liệu trong kịch bản được xác định.

Nếu:

RPO = 1 giờ

hệ thống cần có cơ chế bảo vệ dữ liệu với tần suất đủ để đáp ứng mục tiêu đó.

Do Incremental Backup thường xử lý lượng dữ liệu nhỏ hơn Full Backup, nó có thể giúp doanh nghiệp xây dựng lịch Backup thường xuyên hơn.

Tuy nhiên, tần suất Backup không phải yếu tố duy nhất quyết định RPO. Cần xem cả:

• Backup success rate
• Application consistency
• Replication
• Snapshot
• Transaction log
• Recovery architecture

Incremental Backup và RTO

RTO – Recovery Time Objective là khoảng thời gian mục tiêu để khôi phục hệ thống sau sự cố.

Incremental Backup giúp giảm thời gian Backup nhưng không nhất thiết làm giảm thời gian Restore.

Một chuỗi Incremental dài có thể khiến Recovery phức tạp hơn.

Do đó có một sự đánh đổi quan trọng:

Backup nhanh hơn ≠ Restore nhanh hơn.

Khi xây dựng chiến lược Backup, doanh nghiệp phải cân bằng cả RPO và RTO.

Incremental Forever là gì?

Incremental Forever là một mô hình Backup trong đó hệ thống thực hiện Full Backup ban đầu, sau đó chủ yếu tiếp tục tạo các Incremental Backup thay vì thường xuyên tạo Full Backup mới theo cách truyền thống.

Mô hình cơ bản:

Full → Incremental → Incremental → Incremental → …

Các giải pháp Backup hiện đại có thể kết hợp Incremental Forever với:

• Synthetic Full
• Deduplication
• Snapshot
• Changed Block Tracking
• Backup Chain Management

nhằm giảm lượng dữ liệu phải đọc lại từ hệ thống nguồn.

Incremental Forever đặc biệt hữu ích với hệ thống có dataset lớn và Backup Window hạn chế.

Synthetic Full Backup là gì?

Synthetic Full Backup là một bản Full Backup được tạo trên Backup Repository bằng cách kết hợp:

Full Backup trước đó + Incremental Backup

thay vì đọc lại toàn bộ dữ liệu từ Production Server.

Ví dụ:

Full cũ + Inc 1 + Inc 2 + Inc 3 → Synthetic Full mới

Lợi ích là giảm lượng dữ liệu phải truyền lại từ Server production trong quá trình tạo Full Backup mới.

Tuy nhiên, quá trình này vẫn sử dụng tài nguyên của Backup Repository và phụ thuộc vào khả năng của phần mềm Backup.

Incremental Backup được sử dụng ở đâu?

Sao lưu gia tăng có thể được sử dụng trong nhiều môi trường CNTT.

Backup File Server

File Server thường chứa lượng dữ liệu lớn nhưng chỉ một phần file thay đổi mỗi ngày.

Incremental Backup giúp tránh việc sao lưu lại toàn bộ dataset.

Backup máy chủ ảo

Các môi trường virtualization có thể sử dụng cơ chế theo dõi block thay đổi để Backup những block dữ liệu đã thay đổi kể từ phiên trước.

Điều này rất hữu ích với:

• VMware
• Hyper-V
• Virtual Machine
• Private Cloud

Backup Database

Database cần chiến lược riêng tùy hệ quản trị.

Ngoài Full Backup, một số database hỗ trợ các cơ chế như:

• Incremental Backup
• Differential Backup
• Transaction Log Backup
• Archive Log

Do đó, không nên áp dụng một chiến lược Backup file thông thường trực tiếp cho mọi database mà không kiểm tra yêu cầu application-consistent của hệ quản trị dữ liệu.

Cloud Backup

Incremental Backup đặc biệt hữu ích khi dữ liệu phải truyền qua Internet tới Cloud Storage.

Giảm lượng dữ liệu truyền đồng nghĩa với:

• Giảm thời gian Backup
• Giảm sử dụng băng thông
• Có thể giảm một số loại chi phí truyền/lưu trữ tùy nền tảng

NAS Backup

Các hệ thống NAS chứa hàng TB dữ liệu có thể sử dụng Backup gia tăng để chỉ bảo vệ phần dữ liệu thay đổi.

Điều này phù hợp với:

• File Storage
• Document
• Media
• Shared Folder
• Business Data

Incremental Backup có phải Snapshot không?

Không.

Backup và Snapshot là hai khái niệm khác nhau, dù một số giải pháp có thể kết hợp cả hai.

Snapshot ghi lại trạng thái của dữ liệu tại một thời điểm và thường có mối liên hệ chặt chẽ với hệ thống Storage hoặc Volume gốc.

Backup thường tạo một bản dữ liệu phục vụ mục tiêu khôi phục và có thể được lưu trên hệ thống độc lập.

Một Snapshot nằm trên cùng hệ thống Storage không nên mặc định được coi là bản Backup đầy đủ.

Nếu Storage gặp sự cố nghiêm trọng, Snapshot nằm trên chính Storage đó cũng có thể bị ảnh hưởng.

Incremental Backup có chống được Ransomware không?

Incremental Backup tự nó không phải giải pháp chống Ransomware.

Nếu kẻ tấn công có quyền truy cập vào Backup Repository, các bản Incremental Backup cũng có thể bị:

• Xóa
• Mã hóa
• Làm hỏng

Do đó, hệ thống Backup hiện đại cần kết hợp nhiều lớp bảo vệ như:

• Immutable Backup
• Offline Backup
• Air-gapped Backup
• MFA
• Access Control
• Network Segmentation
• Backup Encryption
• Monitoring
• Separate Credentials

Mục tiêu không chỉ là có Backup, mà còn phải đảm bảo Backup vẫn tồn tại và có thể Restore khi hệ thống production bị tấn công.

Quy tắc Backup 3-2-1 là gì?

Một nguyên tắc phổ biến trong chiến lược bảo vệ dữ liệu là 3-2-1 Backup Rule.

Theo cách hiểu truyền thống:

3 bản dữ liệu

Bao gồm dữ liệu production và các bản sao.

2 loại phương tiện hoặc hệ thống lưu trữ khác nhau

Giúp giảm nguy cơ một lỗi chung ảnh hưởng toàn bộ dữ liệu.

1 bản được lưu ở vị trí khác

Giúp bảo vệ trước các sự cố tại địa điểm chính.

Trong môi trường hiện đại, doanh nghiệp còn có thể bổ sung các lớp như:

• Offline
• Immutable
• Air-gap
• Object Lock

để tăng khả năng phục hồi trước Ransomware.

Incremental Backup có thay thế Full Backup không?

Trong mô hình Incremental truyền thống, Incremental Backup cần một Full Backup nền tảng.

Do đó, không nên hiểu Incremental là một phương pháp hoàn toàn độc lập với Full Backup.

Một chiến lược có thể là:

Chủ nhật: Full Backup

Thứ hai: Incremental

Thứ ba: Incremental

Thứ tư: Incremental

Thứ năm: Incremental

Thứ sáu: Incremental

Thứ bảy: Incremental

Sau đó tạo Full mới hoặc Synthetic Full tùy chính sách.

Tuy nhiên, lịch Backup thực tế cần dựa trên RPO/RTO và công nghệ Backup đang sử dụng.

Khi nào nên sử dụng Incremental Backup?

Incremental Backup đặc biệt đáng cân nhắc khi:

• Dataset lớn
• Dữ liệu thay đổi mỗi ngày không quá lớn so với tổng dung lượng
• Backup Window ngắn
• Băng thông hạn chế
• Backup qua WAN
• Backup lên Cloud
• Cần Backup thường xuyên
• Storage Backup có giới hạn
• Môi trường có nhiều VM

Ngược lại, nếu dataset rất nhỏ và yêu cầu Restore cực kỳ đơn giản, Full Backup thường xuyên có thể vẫn là một phương án hợp lý.

Những sai lầm thường gặp khi sử dụng Incremental Backup

Chỉ Backup nhưng không thử Restore

Một Backup chưa từng được kiểm tra Restore chưa thể chứng minh rằng doanh nghiệp có thể phục hồi dữ liệu khi xảy ra sự cố.

Do đó cần thực hiện:

Backup Verification + Restore Test.

Giữ Backup trên cùng Server

Ví dụ:

Production Data nằm ở:

Disk D:

Backup lại lưu ở:

Disk E:

nhưng cả hai ổ đều nằm trong cùng một Server.

Nếu Server bị:

• Hỏng phần cứng
• Cháy
• Mất
• Ransomware
• Administrator xóa nhầm

cả Production và Backup đều có thể bị ảnh hưởng.

Backup nhưng không có Retention Policy

Retention Policy xác định:

• Giữ Daily Backup bao lâu?
• Weekly Backup bao lâu?
• Monthly Backup bao lâu?
• Annual Backup bao lâu?

Nếu không có Retention Policy, Storage có thể nhanh chóng đầy hoặc doanh nghiệp không có restore point đủ xa khi cần.

Backup không mã hóa

Backup có thể chứa:

• Database khách hàng
• Email
• File nội bộ
• Credential
• Business Data

Do đó cần xem xét Encryption phù hợp cả:

Data at Rest

và

Data in Transit.

Không giám sát Backup Job

Một hệ thống có lịch Backup tự động nhưng job thất bại nhiều ngày mà không ai phát hiện gần như không có giá trị khi Disaster xảy ra.

Cần theo dõi:

• Backup Success
• Backup Failed
• Duration
• Storage Capacity
• Repository Health
• Restore Point
• Error Log

Cách xây dựng chiến lược Incremental Backup hiệu quả

Doanh nghiệp có thể tiếp cận theo quy trình:

Bước 1: Xác định dữ liệu quan trọng.

Bước 2: Xác định RPO.

Bước 3: Xác định RTO.

Bước 4: Đánh giá tổng dung lượng và tốc độ thay đổi dữ liệu.

Bước 5: Lựa chọn Full/Incremental/Differential phù hợp.

Bước 6: Xây dựng Retention Policy.

Bước 7: Tách Backup khỏi Production.

Bước 8: Bảo vệ Backup bằng Encryption/Immutability khi phù hợp.

Bước 9: Monitoring Backup Job.

Bước 10: Thực hiện Restore Test định kỳ.

Điểm cuối cùng đặc biệt quan trọng:

Mục tiêu cuối cùng của Backup không phải tạo ra file Backup – mà là khôi phục được dữ liệu khi cần.

Câu hỏi thường gặp về Incremental Backup

Incremental Backup là gì?

Incremental Backup là phương pháp chỉ sao lưu dữ liệu đã thay đổi kể từ lần Backup gần nhất. Phương pháp này giúp giảm dung lượng, thời gian Backup và lưu lượng truyền dữ liệu.

Incremental Backup khác Full Backup như thế nào?

Full Backup sao lưu toàn bộ dữ liệu được lựa chọn, còn Incremental Backup chỉ sao lưu phần thay đổi kể từ Backup gần nhất.

Incremental Backup khác Differential Backup như thế nào?

Incremental Backup lưu thay đổi kể từ lần Backup gần nhất. Differential Backup lưu tất cả thay đổi kể từ lần Full Backup gần nhất.

Incremental Backup có cần Full Backup không?

Trong mô hình truyền thống, có. Hệ thống cần một Full Backup ban đầu làm cơ sở cho các Incremental Backup tiếp theo.

Incremental Backup có tiết kiệm dung lượng không?

Có thể tiết kiệm đáng kể nếu lượng dữ liệu thay đổi giữa các phiên Backup nhỏ hơn nhiều so với tổng dataset.

Nhược điểm lớn nhất của Incremental Backup là gì?

Một trong những hạn chế chính là sự phụ thuộc vào Backup Chain. Restore có thể cần Full Backup và nhiều Incremental Backup liên quan, khiến quá trình phục hồi phức tạp hơn.

Incremental Backup có phù hợp cho doanh nghiệp không?

Có, đặc biệt với doanh nghiệp có dataset lớn, Backup Window hạn chế, nhiều VM hoặc cần Backup qua Network/Cloud. Tuy nhiên, chiến lược cần được thiết kế dựa trên RPO và RTO.

Incremental Backup có bảo vệ khỏi Ransomware không?

Không trực tiếp. Cần kết hợp Backup với các biện pháp như immutable storage, offline/air-gapped copies, phân quyền, MFA, segmentation và kiểm thử Restore.

Kết luận

Incremental Backup là phương pháp sao lưu chỉ ghi nhận dữ liệu đã thay đổi kể từ lần Backup gần nhất, giúp giảm đáng kể dung lượng lưu trữ, Backup Window và lượng dữ liệu truyền qua mạng.

So với Full Backup và Differential Backup:

Full Backup → Restore đơn giản nhưng tốn nhiều thời gian và dung lượng.

Incremental Backup → Backup nhanh, tiết kiệm Storage nhưng phụ thuộc nhiều hơn vào Backup Chain.

Differential Backup → Cân bằng giữa hai phương pháp nhưng dung lượng Backup có xu hướng tăng dần kể từ Full Backup.

Trong môi trường doanh nghiệp, không nên lựa chọn phương pháp Backup chỉ dựa trên dung lượng Storage. Một chiến lược bảo vệ dữ liệu hiệu quả cần được thiết kế dựa trên:

RPO → RTO → Dataset → Change Rate → Backup Window → Retention → Security → Restore Test.

Quan trọng hơn, Backup chỉ thực sự có giá trị khi dữ liệu có thể được khôi phục thành công. Vì vậy, bên cạnh Incremental Backup, doanh nghiệp cần xây dựng quy trình kiểm tra Backup, thử nghiệm Restore và bảo vệ Backup Repository trước các sự cố phần cứng, lỗi con người và Ransomware.

>>> Tham khảo: Dịch vụ Backup as a Service tại VDO Data