备份与恢复
CIE A-Level 计算机科学· 第6单元：安全、隐私与数据完整性· 15 分钟阅读
1. 1. 备份的作用★★☆☆☆⏱ 3 min
备份
组织或个人当前数据的重复副本，与原始生产数据分开存储，用于在造成数据丢失或损坏的事件发生后恢复数据。
例:
零售店将每日交易数据备份到异地服务器。
备份可以防范多种常见的数据丢失原因，包括人为错误（意外删除）、硬件故障（硬盘损坏）、恶意软件（勒索软件加密）和物理灾难（火灾、洪水摧毁现场硬件）。
数据丢失后维持业务连续性：避免长时间停机造成收入损失
通过将数据恢复到已知未损坏的状态来保护数据完整性
满足数据留存相关的法律法规要求
防范勒索软件攻击造成的不可逆损害
一家小企业问，如果他们已经把所有数据存储在Google Drive上，为什么还需要备份。核心原因是什么？
- 1
认识到云存储是主存储，不是备份。
- 2
云存储仅存储一份活动数据。如果数据被意外删除或损坏，更改会同步到所有连接设备，没有完整的副本可用于恢复。
- 3
独立的额外备份会存储损坏或删除发生前的数据副本，支持恢复。
- 4
因此需要独立的额外备份来恢复主云存储中丢失或损坏的数据。
Exam tip:
在场景题中，始终将你推荐的备份策略与题目中描述的特定风险关联起来。
2. 2. 常见备份类型★★★☆☆⏱ 5 min
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备份根据每次运行时复制的数据量分类。CIE 9618考试考察的三种核心类型是完全备份、增量备份和差异备份。
备份类型 | 复制内容 | 备份速度 | 存储大小 | 恢复速度 |
|---|---|---|---|---|
完全 | 所有选定数据 | 慢 | 大 | 快（仅需1个文件） |
增量 | 自上次任意类型备份以来的更改 | 极快 | 小 | 慢（需要上次完全备份以来的所有备份） |
差异 | 自上次完全备份以来的所有更改 | 中等（体积随时间增长） | 中等（体积随时间增长） | 快（仅需要完全备份+最新差异备份） |
某机构每周日进行一次完全备份，其余工作日每天进行一次增量备份。如果周四发生数据丢失，完全恢复需要多少个备份文件？
- 1
回忆增量备份仅存储自任意类型上次备份以来的更改。
- 2
从周日的基础完全备份开始（1个文件）
- 3
加上周一的增量备份（自周日以来的更改，第2个文件）
- 4
加上周二的增量备份（自周一以来的更改，第3个文件）
- 5
加上周三的增量备份（自周二以来的更改，第4个文件）
- 6
完全恢复总共需要4个备份文件。
3. 3. 备份存储与灾难恢复★★★☆☆⏱ 4 min
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备份的存储方式和位置对其有效性而言，和备份类型同样重要。存储位置分为本地和异地，各有不同的适用场景。
灾难恢复计划 (DRP)
记录在案的一套流程，用于在重大破坏性事件（如自然灾害、大规模网络攻击、基础设施故障）发生后恢复关键数据和IT系统。
例:
医院的灾难恢复计划要求服务器停机后4小时内完成所有患者记录的恢复。
本地备份存储在与原始数据相同的位置，可快速访问，能快速恢复意外删除这类常见问题。但它们容易受到站点级灾难的影响，这类灾难会摧毁所有本地基础设施。异地备份存储在地理上分隔的位置，可以防范站点级灾难，云备份是现代常用的方案。
当地一家小型律师事务所想要保护客户数据，同时防范意外删除和摧毁办公场所的火灾。推荐一个合适的备份存储策略。
- 1
处理第一种风险（意外删除）：本地备份可以针对常见小事件实现快速恢复。
- 2
处理第二种风险（办公室火灾）：本地备份会和原始数据一起被摧毁，因此需要单独的异地备份。
- 3
最终推荐：结合每日增量本地备份实现小规模快速恢复，同时每周将加密完全备份存储在异地云服务中。这种方案在小事件的恢复速度和大型灾难的防护之间取得了平衡。
4. 4. 备份恢复流程★★☆☆☆⏱ 3 min
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恢复是在数据丢失或损坏后从备份恢复数据的过程。具体步骤取决于所用的备份类型，但遵循通用的标准工作流程：
确定数据丢失的原因，确认需要恢复到的时间点
验证备份文件的完整性，确保它们未被损坏
将基础完全备份恢复到目标系统
按顺序应用后续所有增量或差异备份
验证恢复后的数据，将系统重新上线
每周日进行一次完全备份，每周三进行一次差异备份，请描述周四数据丢失后的恢复流程。
- 1
确认恢复点：周三更改之后，周四数据丢失之前
- 2
首先将周日的基础完全备份恢复到目标系统
- 3
应用周三最新的差异备份，其中包含自周日以来的所有更改
- 4
验证恢复后的数据完整且未损坏，然后将系统重新上线
- 5
完全恢复仅需要2个备份文件，同一场景下增量备份需要4个
5. 常见陷阱
错误做法:
混淆增量备份和差异备份：称增量备份存储自上次完全备份以来的更改
原因:
这会混淆两种类型，导致恢复文件数量的题目答错
正确做法:
增量 = 自任意上次备份以来的更改，差异 = 自上次完全备份以来的更改
错误做法:
认为主云存储是完整的备份解决方案
原因:
云存储仅存储一份活动数据，因此损坏/删除的数据会同步到所有设备
正确做法:
即使主数据托管在云端，始终推荐使用独立的额外备份
错误做法:
将所有备份存储在本地来实现灾难防护
原因:
火灾洪水这类站点级灾难会同时摧毁原始数据和备份数据
正确做法:
灾难防护始终使用地理分隔的异地备份
错误做法:
忘记验证备份或恢复后数据的完整性
原因:
备份和主数据一样可能损坏，因此未经验证的备份不可信
正确做法:
存储前始终验证备份完整性，恢复后始终验证恢复数据的完整性
错误做法:
声称存档和备份是一回事
原因:
存档和备份在数据保护中的用途不同
正确做法:
备份用于当前数据的主动恢复；存档用于非活动数据的长期留存
6. 速查表
属性 | 完全备份 | 增量备份 | 差异备份 |
|---|---|---|---|
复制内容 | 所有选定数据 | 自上次备份以来的更改 | 自上次完全备份以来的更改 |
备份速度 | 慢 | 最快 | 中等 |
总存储大小 | 最大 | 最小 | 随时间增长 |
恢复速度 | 最快 | 最慢 | 快 |
所需文件（周日完全，周一至周三备份，周四丢失） | 1 | 4 | 2 |
7. 常见问题
增量备份和差异备份的核心区别是什么？
增量备份存储 仅自任意类型上次备份以来的更改，因此体积小、创建速度快，但恢复需要用到上次完全备份以来的所有增量备份。差异备份存储自上次完全备份以来的所有更改，因此体积会随时间增长，但恢复仅需要上次完全备份和最新的差异备份。
备份和数据存档是一回事吗？
不是。存档是为满足合规要求长期存储非活动数据，而备份存储活动数据的副本，用于在数据丢失或损坏后快速恢复。
真题中的出现
AI 根据考纲规律估算的考点位置,请对照官方真题核实准确性。仅作复习重点参考。
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下一步
备份与恢复是数据完整性和组织网络安全的核心组成部分，在CIE 9618的试卷1选择题和试卷2场景题中都会经常考察。掌握本主题有助于理解灾难恢复和业务连续性这类更大的概念，这些概念在考试中经常和其他安全主题结合考察。本主题还和数据留存的合规要求、组织如何缓解常见网络安全威胁等内容紧密相关。