如何用 PowerShell 编写高效的自动备份脚本

在数字化时代，数据备份对于确保信息安全至关重要。虽然市面上有许多备份软件可以帮助我们进行数据保护，但对于技术人员或服务器管理员来说，编写一个定制化的自动备份脚本，往往比使用图形界面备份软件更加高效和灵活。PowerShell 作为 Windows 系统中的强大工具，提供了丰富的功能，可以帮助我们轻松实现自动化备份。

本文将介绍一个基本的 PowerShell 自动备份脚本，并在此基础上进行功能拓展，以满足日常备份的需求。

一、基础自动备份脚本

首先，我们编写一个简单的自动备份脚本，能够将指定文件夹中的指定类型的文件压缩为一个 ZIP 文件，并保存在指定的目标目录中。这个脚本还会自动清理保留超过一定天数的备份。

1. 配置参数

# ==== 配置区域 ====
$source = "D:\MyData"                   # 要备份的目录
$destination = "E:\Backups"             # 备份文件保存位置
$fileTypes = "*.docx","*.pdf"           # 要备份的文件类型
$retentionDays = 7                      # 保留最近几天的备份
$logFile = "E:\Backups\backup_log.txt"  # 日志文件路径
# ===================

2. 备份脚本主逻辑

$timestamp = Get-Date -Format "yyyyMMdd_HHmmss"  # 获取时间戳
$zipName = "Backup_$timestamp.zip"                # 生成备份文件名
$zipPath = Join-Path $destination $zipName       # 备份文件路径

# 创建备份目录（如不存在）
if (!(Test-Path $destination)) {
    New-Item -ItemType Directory -Path $destination | Out-Null
}

# 日志记录函数
function Write-Log($msg) {
    $time = Get-Date -Format "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"
    Add-Content -Path $logFile -Value "[$time] $msg"
}

# 选择要备份的文件
$tempFolder = Join-Path $env:TEMP "BackupTemp_$timestamp"  # 临时文件夹
New-Item -ItemType Directory -Path $tempFolder | Out-Null

foreach ($type in $fileTypes) {
    Get-ChildItem -Path $source -Recurse -Include $type -File | ForEach-Object {
        $targetPath = Join-Path $tempFolder ($_.FullName.Substring($source.Length).TrimStart('\'))
        $targetDir = Split-Path $targetPath
        if (!(Test-Path $targetDir)) {
            New-Item -ItemType Directory -Path $targetDir -Force | Out-Null
        }
        Copy-Item $_.FullName -Destination $targetPath
    }
}

# 压缩为ZIP
Compress-Archive -Path "$tempFolder\*" -DestinationPath $zipPath -Force
Write-Log "备份完成：$zipPath"

# 删除临时文件夹
Remove-Item -Path $tempFolder -Recurse -Force

# 自动清理旧备份
$cutoffDate = (Get-Date).AddDays(-$retentionDays)
Get-ChildItem -Path $destination -Filter "Backup_*.zip" | Where-Object {
    $_.LastWriteTime -lt $cutoffDate
} | ForEach-Object {
    Remove-Item $_.FullName -Force
    Write-Log "已删除旧备份：$($_.FullName)"
}

Write-Log "==== 任务完成 ===="

3. 脚本解读

• 配置参数：设置备份源目录、目标目录、要备份的文件类型（如 .docx 和 .pdf）、保留的天数和日志文件位置。

• 时间戳：使用当前时间生成唯一的备份文件名。

• 创建备份目录：如果备份目录不存在，脚本会自动创建。

• 临时文件夹：将待备份的文件复制到临时文件夹中，为后续压缩做准备。

• 文件选择：使用 Get-ChildItem 命令递归查找指定类型的文件。

• 压缩成 ZIP：将文件夹中的文件压缩为 ZIP 格式。

• 清理旧备份：根据保留天数自动删除旧的备份文件。

• 日志记录：脚本运行过程中的每个重要操作都会记录在日志文件中，方便后续查看。

二、功能拓展

在基础备份脚本的基础上，我们可以进一步扩展脚本功能，增加以下几个常见需求：

1. 数据库备份（以 PostgreSQL 为例）

如果你需要同时备份数据库，可以将 pg_dump 命令集成进来，自动备份数据库。

# ==== PostgreSQL 备份 ====
$pgDumpPath = "C:\Program Files\PostgreSQL\15\bin\pg_dump.exe"
$dbName = "your_db"
$dbUser = "postgres"
$dbPassword = "your_password"
$dbHost = "localhost"
$dbPort = "5432"
$dbBackupFile = Join-Path $destination "db_$timestamp.sql"

# 设置环境变量以传递密码
$env:PGPASSWORD = $dbPassword

# 执行数据库备份
& "$pgDumpPath" --host=$dbHost --port=$dbPort --username=$dbUser --format=plain --file=$dbBackupFile $dbName
Write-Log "数据库备份完成：$dbBackupFile"

2. 发送邮件通知

如果你希望在备份完成后收到通知，可以添加邮件发送功能，使用 SMTP 发送邮件：

# ==== 邮件通知配置 ====
$smtpServer = "smtp.example.com"
$smtpPort = 587
$emailFrom = "该邮件地址已受到反垃圾邮件插件保护。要显示它需要在浏览器中启用 JavaScript。"
$emailTo = "该邮件地址已受到反垃圾邮件插件保护。要显示它需要在浏览器中启用 JavaScript。"
$emailSubject = "备份任务完成 - $timestamp"
$emailBody = "备份完成：`n$zipPath"
$smtpUser = "该邮件地址已受到反垃圾邮件插件保护。要显示它需要在浏览器中启用 JavaScript。"
$smtpPass = "your_email_password"

Send-MailMessage -From $emailFrom -To $emailTo -Subject $emailSubject -Body $emailBody `
    -SmtpServer $smtpServer -Port $smtpPort -UseSsl `
    -Credential (New-Object -TypeName System.Management.Automation.PSCredential `
    -ArgumentList $smtpUser, (ConvertTo-SecureString $smtpPass -AsPlainText -Force))
Write-Log "已发送邮件通知"

3. 上传备份到远程 FTP 服务器

如果你希望将备份上传到远程服务器，可以使用 FTP 进行文件上传：

# ==== FTP 上传 ====
$ftpServer = "ftp://your.ftpserver.com/backups"
$ftpUser = "ftpuser"
$ftpPass = "ftppassword"
$ftpFilePath = "$ftpServer/Backup_$timestamp.zip"

$ftpRequest = [System.Net.FtpWebRequest]::Create($ftpFilePath)
$ftpRequest.Method = [System.Net.WebRequestMethods+Ftp]::UploadFile
$ftpRequest.Credentials = New-Object System.Net.NetworkCredential($ftpUser, $ftpPass)
$ftpRequest.UseBinary = $true

$fileContent = [System.IO.File]::ReadAllBytes($zipPath)
$ftpRequest.ContentLength = $fileContent.Length
$ftpStream = $ftpRequest.GetRequestStream()
$ftpStream.Write($fileContent, 0, $fileContent.Length)
$ftpStream.Close()
Write-Log "已上传备份文件到 FTP：$ftpFilePath"

4. 将脚本打包为 EXE 工具

如果你希望将脚本打包成一个可以双击运行的工具，可以使用 ps2exe 工具：

Install-Module -Name ps2exe -Scope CurrentUser
Invoke-ps2exe .\AdvancedBackup.ps1 .\BackupTool.exe -noConsole

这样，你就可以轻松地将这个备份脚本转化为可执行文件，简化运行过程。

三、总结

通过 PowerShell 脚本进行自动化备份不仅简单高效，而且具有高度的可定制性。无论是个人电脑还是企业级服务器，这个脚本都可以根据需求进行扩展，例如增加数据库备份、邮件通知或远程上传等功能。结合计划任务，你还可以实现定时自动备份，从而确保数据安全、避免人为疏漏。