Voll-Backup (Vollsicherung, Full Backup)

Backup-Methoden

Eine Vollsicherung ist eine von vier beliebten Sicherungsmethoden. Die vier Datensicherungsarten sind:

• Vollständige Backups
• Differentielle Backups
• Inkrementelle Baclups
• Disk Mirroring

Jede einzelne Sicherungsart wird später in diesem Artikel näher erläutert und mit einer Vollsicherung verglichen.

Wann eine Vollsicherung sinnvoll ist

Zu Beginn der Entwicklung der Datenverarbeitung waren die meisten Datensicherungen Vollsicherungen, oft ganz einfach der Prozess des Abrufens und Kopierens von Daten auf ein anderes Band. Doch als Festplatten und später Solid-State-Speichergeräte zum Einsatz kamen, wuchs die Datenmenge, die verarbeitet und gespeichert werden konnte, rapide an, was tägliche Voll-Backups unpraktisch machte, da sie nicht in dem Backup-Fenster durchgeführt werden konnten, das grob als die Stunden zwischen dem Tagesgeschäftsschluss und der Wiedereröffnung des Unternehmens am nächsten Morgen definiert ist.

Anstatt der wesentliche und einzige Prozess eines täglichen Datensicherungsprogramms zu sein, haben sich Voll-Backups zu einem von mehreren Schlüsselfaktoren für effektive Data-Protection-Strrategien entwickelt. Sich auf tägliche Voll-Backups zu verlassen, ist kein praktischer Ansatz, aber weniger häufige Voll-Backups liefern die Kerndaten für eine Reihe anderer, weniger zeitaufwändiger Backup-Methoden.

Beispielsweise ist ein wöchentliches Voll-Backup in Verbindung mit inkrementellen oder differentiellen täglichen Backups für die meisten Unternehmen praktisch - auch wenn die zu schützende Datenmenge sehr groß ist. Unabhängig von der verwendeten täglichen Backup-Methode ist irgendwann ein Basis-Voll-Backup erforderlich, um sicherzustellen, dass alle Daten dupliziert werden. Obwohl also die Praxis der täglichen Vollsicherung für die meisten Unternehmen unrealistisch ist, ist irgendwann eine Vollsicherung erforderlich, um andere Sicherungsverfahren zu unterstützen. Andere Situationen, die eine Vollsicherung erfordern könnten, sind beispielsweise vor der Installation neuer Software oder der Aktualisierung eines Betriebssystems.

Vorteile von Voll-Backups

Ein vollständiges Backup wird oft als die sicherste und zuverlässigste Methode zum Kopieren von Daten angesehen. Einige zusätzliche Vorteile sind:

• Die Recovery- und Restore-Zeiten sind kürzer, da stets vollständige Daten zur Verfügung stehen.
• Alle Daten werden auf einmal gesichert, wodurch die Versionskontrolle einfach zu verwalten ist.
• Backup-Dateien sind leichter auffindbar, da sie alle auf demselben Speichermedium aufbewahrt werden.

Nachteile von Voll-Backups

Es gibt jedoch einen Kompromiss bei Voll-Backups, und die Strategie hat einige Nachteile:

• Es wird eine höhere Bandbreite und mehr Speicherplatz benötigt.
• Je nach der Menge der zu sichernden Daten kann die Durchführung zeitaufwändig sein.
• Backups können überflüssig werden, da unveränderte Dateien weiterhin wiederholt kopiert werden.
• Wenn die Kopie der Daten kompromittiert ist, kann das gesamte Backup-Repository gestohlen werden.

Beispiel für ein Voll-Backup

Um ein vollständiges Backup durchzuführen, muss der für die Überwachung des Prozesses verantwortliche Administrator bestimmen, welche Dateien kopiert werden müssen, und einen Backup-Zeitplan durchsetzen. Zum Beispiel könnte der Administrator festlegen, dass eine bestimmte Festplatte zweimal pro Woche, dienstags und freitags, ein Voll-Backup ausführen muss. Am Dienstag wird das gesamte Verzeichnis der Ordner und Dateien auf diesem Laufwerk kopiert. Am Freitag werden alle neuen Dateien, die diesem Laufwerk hinzugefügt werden, kopiert, und das gesamte bestehende Verzeichnis von vorher wird erneut kopiert.

Vollsicherung und Disaster Recovery

Ein erfolgreiches Voll-Backup stellt sicher, dass die Daten, die zur Wiederherstellung nach einer Katastrophe benötigt werden, verfügbar sind. Eine umfassende Strategie zu Disaster Recovery kann jedoch auch Verfahren wie die Wiederherstellung von Servern, die Neuinstallation von Betriebssystemen und Anwendungssoftware sowie die Wiederherstellung von Treibern, Zusatzdateien und Datenelementen erfordern. Für ein effektives Disaster Recovery müssen diese Systemdateien und -komponenten auch auf andere Geräte kopiert werden, vorzugsweise an einem entfernten Standort. Dieser Teil des Datensicherungsprozesses wird in der Regel als separate Operation durchgeführt, die sicherstellt, dass, wenn die vollständigen Sicherungsdaten benötigt werden, die richtige Umgebung aus der Ferne wiederhergestellt wurde und bereit ist, die Daten zu akzeptieren und so weit wie möglich normal zu arbeiten, bis die primären Server und Speichersysteme wieder verfügbar sind.

Obwohl ein vollständiges Daten-Backup normalerweise für die Notfallwiederherstellung (Disaster Recovery) erforderlich ist, ist es also nicht das einzige Element, das für eine erfolgreiche Wiederherstellung benötigt wird. Glücklicherweise ist für die meisten Unternehmen die Notwendigkeit, einen Disaster-Recovery-Prozess durchzuführen, ein seltenes Ereignis, so dass vollständige Backups seltener für eine vollständige Wiederherstellung des gesamten Datenbestands benötigt werden als für zufällige, kleinere Datenwiederherstellungen. Diese Wiederherstellungen einzelner Dateien oder Datenträger können nach einer versehentlichen Löschung oder Beschädigung einer Datei oder eines Dateisatzes erforderlich sein und werden als operative Wiederherstellungen bezeichnet.

Full Backup vs. inkrementelles Backup

Inkrementelle Sicherungen kopieren nur die Daten, die neu sind oder seit dem letzten Sicherungsereignis geändert wurden. Daher kopiert ein inkrementelles Backup weit weniger Daten und macht es wahrscheinlicher, dass der Backup-Prozess abgeschlossen werden kann, ohne die Grenzen des Backup-Fensters zu überschreiten.

Beispielsweise kann eine vollständige Sicherung aller Daten über das Wochenende abgeschlossen werden. Am Ende des Montags zeichnet dann ein inkrementelles Backup alle neuen oder geänderten Daten von diesem Tag im Vergleich zum Voll-Backup vom Wochenende auf. Am Dienstag wird ein weiteres inkrementelles Backup durchgeführt, das alle neuen und geänderten Daten von diesem Tag erfasst und kopiert. Dieser Prozess wird täglich fortgesetzt, bis die nächste Vollsicherung durchgeführt wird.

Wenn Daten aus einem vollständigen plus inkrementellen Backup-Satz wiederhergestellt werden müssen, muss die Backup-Software einen aktuellen Backup-Datensatz zusammenstellen, indem sie jedes inkrementelle Backup in umgekehrter Reihenfolge durchführt und alle Änderungen und Ergänzungen auf das erste vollständige Backup anwendet. Wenn die vollständige Sicherung wiederhergestellt werden muss, kann der Prozess der Erstellung eines aktuellen und vollständigen Datensatzes einige Zeit in Anspruch nehmen.

Vollsicherung vs. differentielle Sicherung

Ein differentielles Backup-Verfahren ähnelt dem Verfahren des vollständigen Backups plus inkrementellem Backup, aber es kann etwas Zeit sparen, wenn eine große oder vollständige Wiederherstellung erforderlich ist.

Bei einem vollständigen Backup plus Differential-Backup unterscheidet sich die Art und Weise, wie eine wiederherstellbare vollständige Kopie der geschützten Daten erstellt wird, von dem einfachen kumulativen Verfahren, das bei inkrementellen Backups verwendet wird. Der differentielle Backup-Ansatz beginnt ebenfalls mit einem vollständigen Backup aller zu schützenden Daten und, wie bei inkrementellen Backups, werden beim ersten Backup nach dem vollständigen Backup nur neue und geänderte Daten kopiert. Aber anstatt die geänderte Datensicherung einfach so lange aufzubewahren, bis eine Wiederherstellung erforderlich ist, erstellt die differentielle Methode effektiv neue Full Backups für jedes geänderte Datensicherungsereignis.

Das bedeutet, dass, wenn ein vollständiges Backup wiederhergestellt werden muss - oder sogar, wenn eine teilweise Wiederherstellung erforderlich ist - immer eine Kopie zur Verfügung steht.

Voll-Backup vs. synthetisches Voll-Backup

Der Begriff synthetische Vollsicherung oder einfach synthetische Sicherung wird oft verwendet, um den Prozess zu beschreiben, bei dem inkrementelle oder differentielle Daten in Verbindung mit einer „echten“ Vollsicherung verwendet werden, um eine aktualisierte vollständige Sicherungskopie der Daten zu erstellen.

Die Daten in einer aktuellen synthetischen Vollsicherung sind identisch mit denen einer aktuellen Vollsicherung, aber sie werden durch Anwendung der periodischen Inkremente oder Differentiale auf die Basis-Vollsicherung abgeleitet. Die Nomenklatur ist lediglich ein Hinweis darauf, wie eine Vollsicherung erstellt wurde, aber in beiden Fällen sind die gesicherten Daten vollständig.

Vollsicherung vs. Disk Mirroring

Auch wenn die Begriffe Vollsicherung und Plattenspiegelung (Disk Mirroring) den Eindruck erwecken könnten, dass sie dasselbe Ziel verfolgen, können die Prozesse und Ergebnisse sehr unterschiedlich sein. Wie bereits erwähnt, besteht eine Vollsicherung aus einer Kopie von Daten, die geschützt werden müssen, aber sie enthält normalerweise keine Betriebssysteme, zugehörigen Dateien und Anwendungssoftware. Mirror-Backup hingegen erstellt eine exakte Replik eines Quelllaufwerks, das häufig das Serverbetriebssystem und die Anwendungen enthält.

Die Unterschiede sind vor allem für Disaster-Recovery-Operationen wichtig, und nicht für routinemäßige operative Wiederherstellungen. Die Wiederherstellung eines vollständigen Backups stellt sicher, dass die für das Disaster Recovery erforderlichen Daten verfügbar sind, aber es fehlen wahrscheinlich die notwendigen Komponenten, um Server und Speichersysteme an einem entfernten Standort in Betrieb zu nehmen. Eine Platten- oder Laufwerksspiegelung enthält häufig diese Elemente, so dass es relativ einfach ist, Server und Speichersysteme in Betrieb zu nehmen, um den Geschäftsbetrieb von der entfernten Einrichtung aus zu betreiben.

Voll-Backup vs. Snapshots und Replikation

Snapshots sind vom Konzept her den inkrementellen Sicherungskopien sehr ähnlich, aber im Vergleich zu inkrementellen Kopien bieten Snapshots einige zusätzliche Vorteile und auch einige Einschränkungen.

Snapshots erfassen Änderungen an Datensätzen und speichern diese Informationen als eine Reihe von Zeigern auf der Grundlage einer Referenz- oder Vollkopie der Daten. Snapshots können zahlreich und in kurzen Abständen angelegt werden und ermöglichen es Benutzern, zu einem bestimmten Datum und einer bestimmten Uhrzeit „zurückzufahren“, um Daten wiederherzustellen. Diese Fähigkeit kann von Vorteil sein, wenn Dateien beschädigt oder mit einem Virus infiziert sind, da der Speichersystemadministrator an einen Zeitpunkt vor der Beschädigung zurückgehen und einen sauberen Datensatz wiederherstellen kann.

Snapshot-Software ist in der Regel proprietär für den jeweiligen Speichersystemhersteller, was bedeutet, dass es möglicherweise nicht möglich ist, Snapshots von verschiedenen Speichersystemen zu sammeln oder zu kombinieren. Außerdem sind Snapshots „interne“ Prozesse, was bedeutet, dass die Snapshots auf demselben System wie die Quelldaten gespeichert werden. Um Snapshots als Backup zu verwenden, müssen sie durch einen Prozess namens Replikation in ein separates System verschoben werden, das sie bei einem Ausfall des Quellsystems oder der Daten zur Verfügung stellt.

Vollsicherungen und kontinuierliche Datensicherung

Kontinuierliche Datensicherung (Continuous Data Protection, CDP) ist eine weitere Methode zur Erstellung rechtzeitiger und umfassender Sicherungskopien. Wie bei anderen Backup-Ansätzen stützt sich auch CDP auf ein vollständiges Backup als Grundlage für seinen Betrieb. CDP ist wie inkrementelle Sicherungen, aber der CDP-Prozess wartet nicht bis zum Ende des Tages, um die Änderungen der letzten Vollsicherung zu sammeln und zu speichern. Vielmehr erfasst CDP die Änderungen, wenn sie geschehen - oder zumindest, wenn sie gespeichert werden - und wendet sie an, um das Voll-Backup zu aktualisieren.

Theoretisch sollte CDP die täglichen Backups überflüssig machen und somit das Backup-Fenster effektiv schließen. CDP ist jedoch nicht für alle Anwendungen praktikabel, insbesondere nicht für solche, die große Datenmengen häufig aktualisieren. In diesen Fällen würde der CDP-Prozess wahrscheinlich zu viel Rechenleistung und andere Ressourcen erfordern und den Anwendungen Leistung entziehen. Near CDP ist ein Ableger von CDP und erfasst, wie der Name schon sagt, Änderungen nicht kontinuierlich, sondern eher periodisch, um die Verarbeitungsanforderungen zu verringern.

Voll-Backups in der Welt des Cloud-Backups

Angesichts der großen Datenmengen, die sie verarbeiten und pflegen müssen, verlassen sich viele Unternehmen heute auf Cloud-Backup-Services zum Schutz ihrer Daten, anstatt die gesamte Backup-Umgebung intern zu hosten. Aber selbst innerhalb eines Cloud-Backup-Szenarios spielen Full Backups eine Schlüsselrolle.

Damit Cloud-Backups eine effektive Datensicherung bieten können, müssen sie die neueste vollständige Kopie der Unternehmensdaten vorhalten. Natürlich kann diese Datenmenge sehr umfangreich sein, und es kann problematisch sein, sie über eine Telekommunikationsleitung vom Rechenzentrum des Unternehmens zum Anbieter des Cloud-Backup-Dienstes zu bringen. Um einen langen, sehr langsamen Datenübertragungsprozess zu vermeiden, bieten Anbieter von Cloud-Diensten ihren Kunden die Möglichkeit, ihre Backup-Daten in der Cloud zu speichern, indem sie eine vollständige Sicherungskopie ihrer Daten auf einem physischen Medium an den Cloud-Dienst schicken. Der Cloud-Service kann diese Daten dann mit Hilfe eines schnellen Kopier- oder Replikationsprozesses auf ihr System übertragen.