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Windows Vista

Windows Vista 備份技術指南

Christine Fok

 

摘要:

  • 檔案備份及還原
  • Windows Complete PC 備份及還原
  • 系統還原
  • 陰影複製

有太多人總是等資料已經遺失,一切無法挽回之後,才開始考慮資料備份問題。這種事情根本不應該發生,但不幸事實就是如此。Windows Vista 的目的在於更輕鬆的進行備份工作,並採用全方位的功能完整保護您的資料。

常見的系統還原功能經過重新設計,不但更加健全,還可支援更多種系統修復狀況。檔案備份功能在改良後,可以透過更簡便的方式完整保護資料,並且還加入兩項新功能:Windows® Complete PC 備份及還原和陰影複製。

所有上述功能都必須仰賴磁碟區陰影複製服務。這項服務可建立磁碟區的即時複本 (亦即「陰影複製」),並追蹤陰影複製之間的變化。

以上四項功能都位於 [備份及還原中心] (請參閱 [圖 1]),雖然所有功能都可用來備份與還原資料,但其實每一項功能截然不同。不過這四項功能合併使用,即可保護資料在電腦使用期間不受到各種損害。

圖 1 Windows Vista 中的 [備份及還原中心]

圖 1** Windows Vista 中的 [備份及還原中心] **(按影像可放大)

檔案備份

排定 Complete PC 備份

安排定期的 Complete PC 備份,可確實保有您整部電腦中最新的內容。Complete PC 備份無法透過控制台排定,但是您可以在工作排程器中建立新工作來解決此問題。若您選擇排定 Complete PC 備份工作,我建議定期監視以確認是否成功完成備份。為何需要這麼做?因為此方法並不會在磁碟空間或其他暫時性問題導致備份失敗時,透過快顯畫面進行通知。然而這樣的方法不可用來取代應定期執行的檔案備份功能。您可以利用下面的方法,使用工作排程器來排定 Complete PC 備份:

  1. 到 [工作排程器] (位於 [開始] 功能表的 [所有程式] 中,[附屬應用程式] 的 [系統工具] 資料夾中)。
  2. 按一下 [建立工作]。
  3. 到 [一般] 索引標籤。
  4. 鍵入描述性名稱,例如 Scheduled Complete PC Backup。
  5. 若您希望無論您是否登入的情況下皆執行工作,請按一下 [不論使用者登入與否均執行]。
  6. 按一下 [以最高權限執行]。
  7. 到 [觸發程式] 頁面。
  8. 按一下 [新增],接著指定排定的備份將於何時以及間隔多久進行一次。
  9. 到 [執行] 頁面。
  10. 按一下 [新增]。
  11. 在 [程式或指令碼] 底下,鍵入 wbadmin。
  12. 在 [新增引數 (可省略)] 中,鍵入以下命令,以便視需要調整目標磁碟機代號。
Start backup –allcritical –backupTarget:D: -quiet
  1. 若您想加入系統、開機或 Windows 修復環境磁碟區以外的其他磁碟區,請使用下列替代陳述式,來取代 E 和 F 等適當的磁碟機代號 (以逗號隔開):
Start backup –allcritical –backupTarget:D: -include:E:,F: -quiet
  1. 請注意命令必須包括 allcritical 旗標。若未包括此旗標,可能導致備份中遺失重要的系統磁碟區,因而造成還原時的錯誤。
  2. 設定任何其他工作的相關設定。
  3. 按一下 [確定]。

假設我買了一部新的筆記型電腦。在複製各種檔案 (包括相片、Microsoft® Word 文件...等等) 到我的系統內,安裝應用程式,並且下載最新的 Windows Update 之後,我決定進行檔案備份。因此我將筆記型電腦連上外接式硬碟,並且到 [備份及還原中心]。按下 [備份檔案] 按鈕時,出現精靈引導我完成設定。其中詢問我備份目標 (在這裡是指外接式硬碟)、備份的檔案類別 (例如相片),以及何時進行備份工作。

檔案備份是根據類別式的方法來指定有哪些檔案需要備份。由於來源必須為 NTFS,因此目標硬碟採用 NTFS 或 FAT 格式皆可。判斷檔案是否與特定類別相關聯時,則依據以下三項要素:MIME 類型、應用程式關聯,以及副檔名。

若您要備份的檔案不屬於任何類別,請選擇 [其他檔案] 類別。此類別包括 Windows 無法識別其副檔名的檔案。不過這種類別不支援可執行檔以及系統檔案。這些類型的檔案因為鮮少是使用者資料,因此無法以此功能進行備份。若您真的要使用此機制來備份系統和可執行檔案,可以將這些檔案置於 .zip 檔中,並選取精靈的 [壓縮檔案] 類別。

由於這是我第一次使用新筆記型電腦的備份功能,因此要立刻執行完整備份,也就是完整備份所有已選取類別的檔案。之後只需要執行增量備份即可。在檔案備份中提到的增量一詞,指的是僅追蹤全新或更新過的檔案。例如,若您針對一個舊的 Word 文件進行修改,檔案備份工具會同時完整保留舊文件與更新後的文件 (單一完整備份以及之後建立循序增量備份的組合,即稱為備份組)。

您應該偶爾執行完整備份,而非一直執行增量備份。應該執行完整備份的因素,包括上次完整備份至今的時間長度、要備份的檔案數量、儲存備份的 CD 或 DVD 數量...等等。這是為了確保永遠有可使用的完整基準備份。

備份的資料會以 .zip 檔案格式儲存 (每個檔案最大容量為 200MB)。這使得資料能夠通用存取。例如,只要直接瀏覽備份媒體,即可將資料還原到非 Windows Vista 的電腦上。備份資料會儲存在個別的檔案中,並可合併多張光碟。若其中一片光碟失敗,其他媒體中的備份資料仍可存取。

在檔案備份中,磁碟區陰影複製服務會用來為其他應用程式已開啟或使用中的檔案,建立一致的複本。在備份過程中,備份應用程式會讀取這些一致的複本。例如,在備份經常由 Microsoft Outlook® 開啟的 .pst 檔案時,這種方法就十分好用。磁碟區陰影複製服務可確保備份的 .pst 檔案處於一致的狀態中,以便於還原時存取。

檔案備份不會自動刪除。不過,如果您的空間不足,可以手動刪除檔案備份。在此建議您:請務必刪除整個備份組,而非刪除個別增量備份。

另外,我必須告訴您應儘可能避免將檔案備份複製到其他位置。若您必須備份到其他地方,請切記唯有將單一原始備份媒體移至另一單一目標媒體的情況下,才能複製成功。例如,您可以將一片 CD 中的備份資料複製到一片 DVD 上,但是無法將多片 CD 的備份資料複製到單片 DVD 上。您在移動備份時,必須複製以電腦名稱命名的備份資料夾加上 mediaid.bin 檔案,這兩者皆位於備份媒體的根目錄中。請注意,若您要還原移動過的檔案,必須在備份控制台上選取 [進階還原] | [還原在不同電腦上備份的檔案],才能找到這些檔案,因為電腦上的備份類別目錄並不知道此新備份的位置。

Complete PC 備份

待新筆記型電腦全數設定組態完成後,我打算進行完整備份,以保護包括作業系統、安裝的應用程式、組態設定以及更新過的所有內容。我使用 Complete PC 備份功能,以便日後若硬碟損壞或其他問題發生時,可用來復原電腦。如此我才不需要重新安裝所有應用程式,還得重新進行所有組態設定。第一次執行時,此功能會執行所選取磁碟區之所有區塊的完整備份,未存放資訊的區塊除外。接下來的備份工作則為區塊層次的差異 (稍後會針對此議題有更詳細的介紹)。

在執行備份之後,[備份及還原中心] 的控制台就會更新 (請參閱 [圖 2])。其中會提供如備份執行時間以及存放位置等資訊。

圖 2 [備份及還原中心] 提供有關先前備份的詳細內容。

圖 2** [備份及還原中心] 提供有關先前備份的詳細內容。 **(按影像可放大)

雖然 Complete PC 備份和檔案備份兩者皆執行備份工作,但前者的運作方式則與後者大異其趣。Complete PC 備份是以虛擬硬碟 (.vhd) 格式,建立整部電腦的區塊層次影像備份。首次執行完整備份時,引擎會掃描來源磁碟,並且將包含資料的區塊複製到 .vhd 檔案中,存放於目標磁碟上。雖然備份資料未經壓縮,但算精簡。

下次執行 Complete PC 備份時,僅會將全新和變更過的資料寫入 .vhd 檔,同區塊的舊資料則移動至陰影複製儲存區。磁碟區陰影複製服務會用來計算快照之間的差異,以及處理舊資料移出目標磁碟陰影複製區的過程 (請參閱 [圖 3])。此方法可以讓備份的速度更快 (僅備份變更的區塊)、更有效率 (資料以精簡的型態儲存)。請注意,備份應用程式會定義目標磁碟上陰影複製儲存空間的最大量。有關如何定期或自動使用 Complete PC 備份系統的逐步說明,請參閱「排定 Complete PC 備份」資訊看板。

圖 3 資料如何在 Complete PC 備份及還原中移動。

圖 3** 資料如何在 Complete PC 備份及還原中移動。 **(按影像可放大)

還原資料時,區塊會還原至原始位置。若您希望從舊版的備份中進行還原,引擎會讀取陰影複製區,並還原適當的區塊。

請注意,Complete PC 備份只能備份 NTFS 格式的磁碟。若備份目標為硬碟機,亦須為 NTFS 格式。

系統還原

系統還原預設為啟用。我選擇 [使用系統還原修復 Windows] 來存取 [系統還原] 精靈,此功能位於 [備份及還原中心] 左上角 (亦可於 [開始] 功能表的 [所有程式] 中,選擇 [附屬應用程式] 的 [系統工具] 進入此功能)。如果我選取 [選擇其他還原點] 並按 [下一步],即可看見我在設定筆記型電腦、安裝應用程式,以及執行備份時,於各處已建立的還原點。

只有開機磁碟區上的還原點會預設為啟用,即使硬碟上有多個磁碟區時亦同。還原點會於應用程式和驅動程式安裝時自動建立,選取的磁碟區也會每天自動建立 (若當日尚未使用還原點)。還原點亦可手動建立,方法是選擇 [系統] 控制台小程式中的 [系統保護] 選項。執行檔案備份及 Complete PC 備份時所建立的陰影複製,亦可當作還原點使用。

在 Windows XP 中,系統還原會使用檔案系統篩選器來追蹤系統檔案變更。在 Windows Vista 中,系統還原是利用磁碟區陰影複製服務,在選取的磁碟機上追蹤區塊層次的變更。這使得系統還原功能更加健全,也允許其支援種類更多的修復狀況。

此外,現在新的系統還原在一般 Windows 安裝離線時仍可執行。這是利用 Windows 修復環境辦到的,在即使 Windows 無法啟動時仍可允許您修復系統。

陰影複製

陰影複製幾乎是隱形的,它預設會啟用,且使用者不需要輸入任何資料。若使用者需要還原某個檔案,這項功能就很好用。此功能主要是會公開由磁碟區陰影複製服務所建立的檔案即時複本。

陰影複製空間管理

在現用磁碟區以及 Complete PC 備份的備份磁碟上,皆保留了陰影複製的儲存空間。只要以更高的權限,在命令提示中執行以下命令,即可檢查陰影複製儲存空間的已使用、已配置和最大值:

VSSAdmin list ShadowStorage

已使用的值代表目前陰影複製佔用了多少空間;已配置的值則表示為陰影複製保留的空間大小 (因此不可用於其他目的);最大值則為陰影複製不可超越的大小限制。

陰影複製採自動化的空間配置,也就是無法由使用者設定。新的空間是於先前配置的空間用完時,以固定增量再配置。這就是為什麼已使用空間的顯示值,永遠會低於您看見的已配置空間值。

針對現用磁碟區,可允許的最大陰影儲存空間是根據首先建立陰影複製的時間而定,通常是在系統還原首次啟動時,並且於設定過程建立還原點。此值設定為可用空間的百分之 30,或磁碟區總容量的百分之 15,其中以數值較小者為主。最大值是固定的,不會因為可用空間較多或較少而改變,也不會在磁碟區大小調整後變更。

不過,只要以更高的權限,在命令提示中使用 VSSAdmin 工具,即可手動調整此儲存區域的大小。例如,將 C:\ 的儲存區域大小增加到 15GB 的命令為:

VSSAdmin Resize ShadowStorage /For=C: /On=C: /MaxSize=15GB 

此工具源自 Windows Server®,可於另一磁碟區上維護特定磁碟區的陰影複製。在 Windows Vista 中,磁碟區的陰影複製則置於同一磁碟區上。因此,來源和目的磁碟區必須是同一個。

另一方面,Complete PC 備份的備份目標磁碟則有固定的最大陰影複製限制,亦即磁碟空間的百分之 30。此數值是由 Complete PC 備份所控制,無法手動變更。此陰影複製儲存空間會用來儲存 Complete PC 備份的增量備份。

磁碟區上隨時可保留高達 64 份陰影複製,只要陰影複製儲存區域的空間足夠即可。一旦達到最大空間限制,就會刪除舊的陰影複本,以便挪出空間讓新的複本使用。因此,若到達現用磁碟區的陰影儲存限制,就會刪除系統還原的舊還原點,而舊的 Complete PC 備份則於備份磁碟到達限制大小時刪除。此外,儲存與編輯備份磁碟上的其他資料,有可能影響老舊備份檔的正常處理程序,導致舊備份檔更快遭到刪除。

使用陰影複製還原檔案

現在,試想我的筆記型電腦已使用一陣子,也曾用來製作某些簡報。我在完成簡報之後,就把簡報一起交給客戶。一個月後又開始新的專案,我也就把這些檔案給刪除了。不久,經理卻向我要一份舊簡報的複本,這時候陰影複製就能派上用場了。

要尋找已刪除檔案的複本共有兩種方式。第一種是如果我知道檔案的儲存位置,則只要輕鬆用滑鼠右鍵按一下包含已刪除檔案的資料夾,並選取 [還原舊版]。在這項功能中,我可以選擇包含要找之已刪除檔案版本的日期 (請參閱 [圖 4]),按一下 [開啟舊檔],接著將目標檔案複製到現用磁碟區的其他位置。此複製作業和一般檔案複製的速度一樣快。

圖 4 還原已刪除的檔案

圖 4** 還原已刪除的檔案 **(按影像可放大)

如果我已經忘記檔案的儲存位置,亦可在檔案樹狀圖中,開啟最接近的舊版上層資料夾,並從該處開始搜尋。例如,我已經忘記特定資料夾,但是還記得是在 [文件] 中的某個子資料夾裡。這時候我可以在 [Windows 檔案總管] 視窗右上角的搜尋方塊中鍵入檔案名稱 (全部或部分文字),以便搜尋舊版的 [文件] 內容,如 [圖 5] 所示。請注意,陰影複製的搜尋功能無法在根資料夾中運作。且由於陰影複製未經索引排序,因此搜尋時有可能比在現用磁碟區上搜尋的時間更長。

圖 5 鍵入部分檔案名稱,以搜尋舊版的文件

圖 5** 鍵入部分檔案名稱,以搜尋舊版的文件 **(按影像可放大)

從檔案備份還原檔案

陰影複製並非永遠可用,因為每隔一段時間為了管理可用空間,就必須剪除/刪除這些陰影複製。如果我需要的檔案已無法使用此方式取得,則可試著從已排定的檔案備份著手。我只要從 [備份及還原中心] 選取 [還原檔案],並選擇包含該已刪除簡報的備份日期即可。按一下 [新增檔案] 之後,隨即出現開啟檔案對話方塊,讓我瀏覽備份。選擇我要找的檔案之後,可選擇要將該檔案還原至相同或其他位置。

值得注意的是,[還原檔案] 僅會顯示最新備份組內所包含的備份。要從舊的備份組檢視備份,請選取 [進階還原],然後選取 [這部電腦上較舊備份的檔案] 選項。在極少的情況下,您有可能無法透過該選項找出某個舊備份組;這時候請選取 [進階還原],然後選取 [還原在不同電腦上備份的檔案] 選項。這是因為電腦備份目錄太大時會遭到修剪。

從 Complete PC 備份還原檔案

為了解釋的更詳盡,我必須說明 Complete PC 備份可用來還原個別檔案。Complete PC 備份的目的雖然是以磁碟區層次進行還原,但亦可以 .vhd 格式儲存資料,也就是說,您可使用離線 VHD 掛接工具來存取和還原個別檔案 (在撰寫本文時,VHD 掛接工具僅隨附 Microsoft Virtual Server 2005 R2 SP1 提供,您可到以下位址下載:microsoft.com/technet/prodtechnol/eval/virtualserver)。若要掛接備份,請以提升的權限開啟命令提示字元,並且瀏覽至 Microsoft Virtual Server\Vhdmount。命令為:

vhdmount /m [path of the .vhd file] [drive letter to assign to the virtual hard drive]

第一次操作時,系統可能會因尚未簽署而無法找到要求的驅動程式。這樣會導致出現錯誤訊息,表示無法載入裝置驅動程式。若要解決此問題,請在使用上述命令插入 .vhd 檔案之後,到 [裝置管理員],用滑鼠右鍵按一下顯示的新裝置,然後選取 [內容]。接下來到 [驅動程式] 索引標籤,選取 [更新驅動程式],按一下 [瀏覽電腦上的驅動程式軟體],再選取 [讓我從電腦上的裝置驅動程式清單中挑選]。正確的驅動程式檔案應位於 Microsoft Virtual Server\Vhdmount\vhdstor.inf。安裝後,隨即顯示出新的驅動程式,您可以瀏覽最新的 Complete PC 備份,並將您要的檔案複製到其他位置。

Complete PC 還原

現在試想像某個晴朗的午後,我決定在游泳池畔坐著使用筆記型電腦。我在濕答答的磁磚上滑了一跤,不小心把筆記型電腦掉進游泳池裡。現在電腦無法修復,我非得買台新的不可。因為我使用 Complete PC 備份工具,所以還能夠將系統還原至新的膝上型電腦,無需耗費時間手動重新安裝所有應用程式,以及依個人需要重新設定組態。執行 Complete PC 還原其實很簡單。啟動時,我使用 Windows Vista 安裝磁碟開機,進入 Windows 修復環境。這裡會出現提示,要求我把連接包含系統影像的裝置。我選擇適當的影像,接著就開始還原程序。

還原完成之後,我透過最新的檔案備份執行檔案還原工作。就是因為我經常製作檔案備份,所以檔案備份中的資料都是較新的。由於電腦已還原為選擇檔案備份之前的時間,因此目錄中並不包括此備份的記錄。因此,我選取 [進階還原] | [還原在不同電腦上備份的檔案] | [還原此備份中的所有檔案]。此外,我也開始新的完整備份,以保護剛還原的資料。

Windows 修復環境通常會由 OEM 安裝在硬碟機上,做為隱藏的分割。這可以用來將 Complete PC 備份影像還原到同一個硬體中。但如果您需要將某部電腦建立的影像還原至另一部電腦,則需要從外部媒體執行 Windows 修復環境,例如您的 Windows 安裝磁片。

其中有一些需要注意的事項。Complete PC 還原只有在還原到製作備份的相同硬體時方可使用 (當然,前提是沒有硬體損毀的問題)。

既然 Complete PC 備份中包括整部電腦的影像,在還原至不同的硬體時仍有些限制。首先,備份影像包括還原完成後用來開機的驅動程式。在極少數的情況下,在新電腦上開機時需要的驅動程式可能不存在。在將某種磁碟控制器類型 (IDE、SATA 或 SCSI) 製作的影像備份,還原至另一種磁碟控制器類型時,有可能發生這樣的情形。即使在這樣的情況下,仍有機會成功還原,因為影像備份中常見的 Windows 驅動程式通常都能相容。

第二,只有在新電腦至少具備相同數量的硬碟機,且每個硬碟至少和原本的容量一樣大,才能執行還原。若您打算使用 Complete PC 備份移轉至新硬體,請牢記這些限制條件。

由於備份及還原皆以整個磁碟區的區塊層次執行,因此 Complete PC 還原需要一個磁碟區來進行完整還原或略過。因此,您最好建立多重磁碟區進行備份 (例如將資料檔案與系統檔案個別放在不同的分割上)。如此一來,在還原時,您就可以選擇是否僅還原系統磁碟區 (視為關鍵) 或者所有磁碟區。

實際操作所有功能

相較於 Windows XP,Windows Vista 實現了大幅的改良,藉由推出新的備份技術和改善現有選項,來加強保護您的資料與系統。其中的四項主要備份功能為:檔案備份及還原、Windows Complete PC 備份及還原、系統還原,以及陰影複製。這些功能可帶來截然不同卻完全互補的功能特性,分別形成資料的全方位防護網。請務必了解這些功能共同運作的方式,以確保系統的設定方式可完全利用這四種方法,並且根據各種情況套用適當的保護和補救方式。

根據經驗法則,在資料損毀的情況下,一定要先嘗試陰影複製還原方法,因為這種方法可以保留最新的資料複本。針對系統不穩定和修復問題,請使用系統還原。Complete PC 還原一般應做為全系統修復的最後回復,且必須謹慎使用。無論如何,Complete PC 修復是一項不可或缺的救命妙法,但最重要的是要事先採取行動,否則一切免談:所以請立即備份!

我要特別感謝 Eduardo Laureano、Ivan Pashov、Jill Zoeller 以及所有備份及還原產品小組成員對於本文章所提供的協助。

Christine Fok 是 Microsoft 儲存技術解決方案部門的專案經理。她的主要工作包括 Windows 用戶端平台的備份及還原方法。

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