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Die unterschiedlichen Backup-Methoden erklärt
Es gibt verschiedene Backup-Verfahren, von vollständig bis differenziell. Die unterschiedlichen Vor- und Nachteile bestimmen die Wahl des jeweiligen Backup-Typs für Ihre IT-Umgebung.
Für IT-Verantwortliche ist die Sicherung und der Schutz ihrer Daten vor Verlust, Beschädigung (von Menschen verursachten oder natürlichen) bei Störfällen eine der obersten Prioritäten, wenn nicht gar die oberste. Das Konzept ist einfach, doch die Umsetzung einer effizienten und effektiven Datensicherung kann sich schwierig gestalten.
Der Begriff Backup ist in den letzten Jahrzehnten zu einem Synonym für Data Protection geworden und kann mit verschiedenen Methoden durchgeführt werden. Backup-Softwareanwendungen reduzieren die Komplexität der Backup- und Recovery-Vorgänge. Die Sicherung von Daten ist nur ein Teil eines Disaster-Protection-Plans und bietet ohne sorgfältige Planung und Tests möglicherweise nicht das gewünschte Maß an Daten- und Disaster-Recovery-Funktionen.
Backup-Anwendungen bieten seit langem verschiedene Arten von Backup-Vorgängen an. Die gängigsten Sicherungsarten sind Vollsicherung, inkrementelle Sicherung und differenzielle Sicherung. Andere Sicherungsarten sind synthetische Vollsicherungen und Spiegelungen.
In der Debatte über Cloud-Backup oder lokales Backup gibt es einige Arten von Backups, die an bestimmten Orten besser sind. Wenn Sie eine Cloud-Sicherung durchführen, sind inkrementelle Sicherungen im Allgemeinen besser geeignet, da sie weniger Ressourcen verbrauchen. Sie können mit einer Vollsicherung in der Cloud beginnen und dann zu inkrementellen Sicherungen übergehen. Eine gespiegelte Sicherung ist jedoch in der Regel eher ein lokaler Ansatz und erfordert häufig Festplatten.
1. Vollständige Backups (Full Backup, Voll-Backup)
Die grundlegendste und umfassendste Art der Datensicherung ist eine Vollsicherung, auch Full Backup genannt. Wie der Name schon sagt, wird bei dieser Art der Sicherung eine Kopie aller Daten auf einem Speichergerät, zum Beispiel einer Festplatte oder einem Band, erstellt. Der Hauptvorteil einer Vollsicherung besteht darin, dass bei jedem Vorgang eine vollständige Kopie aller Daten mit einem einzigen Satz von Medien verfügbar ist. Dies führt zu einer minimalen Zeit für die Wiederherstellung von Daten, einer Kennzahl, die als Recovery Time Objective (RTO) bekannt ist. Nachteilig ist jedoch, dass die Durchführung einer Vollsicherung länger dauert als andere Sicherungsarten (manchmal um den Faktor 10 oder mehr) und mehr Speicherplatz erfordert, abhängig von der Größe des Datensatzes.
Daher werden vollständige Backups in der Regel nur in regelmäßigen Abständen durchgeführt. Rechenzentren, die nur über eine geringe Datenmenge (oder kritische Anwendungen) verfügen, können sich dafür entscheiden, täglich oder in manchen Fällen sogar noch öfter eine vollständige Sicherung durchzuführen. In der Regel wird eine Vollsicherung in Kombination mit inkrementellen oder differenziellen Sicherungen durchgeführt.
2. Inkrementelle Backups
Bei einer inkrementellen Sicherung werden nur die Daten kopiert, die sich seit der letzten Sicherung geändert haben, egal welcher Art. Ein Unternehmen verwendet in der Regel den geänderten Zeitstempel von Dateien und vergleicht ihn mit dem Zeitstempel der letzten Sicherung. Backup-Anwendungen zeichnen das Datum und die Uhrzeit von Backup-Vorgängen auf, um die seit diesen Vorgängen geänderten Dateien zu verfolgen.
Da bei einer inkrementellen Sicherung nur die Daten seit der letzten Sicherung eines beliebigen Typs kopiert werden, kann ein Unternehmen die Sicherung so oft wie gewünscht durchführen, wobei nur die jüngsten Änderungen gespeichert werden. Der Vorteil einer inkrementellen Sicherung besteht darin, dass sie eine kleinere Datenmenge kopiert als eine Vollsicherung. Daher sind diese Vorgänge schneller und erfordern weniger Speichermedien für die Sicherung.
3. Differenzielle Backups
Eine differenzielle Sicherung ähnelt einer inkrementellen Sicherung, wenn sie zum ersten Mal durchgeführt wird, da sie alle Daten kopiert, die gegenüber der vorherigen Sicherung geändert wurden. Bei jeder weiteren Ausführung werden jedoch weiterhin alle Daten kopiert, die seit der letzten Vollsicherung geändert wurden. Daher werden bei nachfolgenden Vorgängen mehr Daten gespeichert als bei einer inkrementellen Sicherung, wenn auch in der Regel weit weniger als bei einer vollständigen Sicherung. Darüber hinaus benötigen differenzielle Backups mehr Speicherplatz und Zeit als inkrementelle Backups, wenn auch weniger als vollständige Backups.
Jeder Backup-Prozess funktioniert anders. Ein Unternehmen muss mindestens einmal eine vollständige Sicherung durchführen. Für nachfolgende Sicherungen kann entweder eine weitere Vollsicherung, eine inkrementelle oder eine differenzielle Sicherung durchgeführt werden. Das erste Teil-Backup, entweder ein differenzielles oder ein inkrementelles, sichert die gleichen Daten. Bei der dritten Sicherung werden die Daten, die mit einer inkrementellen Sicherung gesichert werden, auf die Änderungen seit der letzten inkrementellen Sicherung beschränkt. Im Vergleich dazu werden bei der dritten Sicherung mit einem differenziellen Backup alle Änderungen seit der ersten vollständigen Sicherung, das heißt „Backup 1“, gesichert.
Aus diesen drei primären Backup-Typen lässt sich ein Ansatz für eine umfassende Datensicherung entwickeln. Ein Unternehmen verwendet häufig eine der folgenden Sicherungseinstellungen:
- Vollständig täglich
- Vollständig wöchentlich + differenziell täglich
- Vollständig wöchentlich + inkrementell täglich
Bei der Wahl der optimalen Sicherungsstrategie spielen viele Überlegungen eine Rolle. In der Regel muss bei jeder Alternative und Strategie ein Kompromiss zwischen Leistung, Data-Protection-Niveau, Gesamtmenge der aufbewahrten Daten und Kosten gefunden werden. Die Sicherungsstrategie hat Auswirkungen auf den Speicherplatz und resultiert in verschiedenen Anforderungen an die Medienkapazität und die für die Wiederherstellung erforderlichen Medien für die drei typische Sicherungsstrategien.
Diese Berechnungen in Abbildung 2 gehen von einer Gesamtdatenmenge von 20 Terabyte aus, wobei sich 5 Prozent der Daten täglich ändern und der Gesamtspeicherplatz während des Zeitraums nicht zunimmt. Die Berechnungen basieren auf 22 Arbeitstagen im Monat und einer einmonatigen Aufbewahrungsfrist für die Daten.
Wie in Abbildung 2 gezeigt, erfordert die tägliche Durchführung einer vollständigen Sicherung den meisten Speicherplatz und nimmt auch die meiste Zeit in Anspruch. Es stehen jedoch mehr Gesamtkopien der Daten zur Verfügung, und es werden weniger Medien benötigt, um eine Wiederherstellung durchzuführen. Folglich bietet diese Sicherungsmethode eine höhere Katastrophenresistenz und die kürzeste Wiederherstellungszeit, da sich alle benötigten Daten auf höchstens einem Sicherungssatz befinden.
Die wöchentliche Durchführung eines vollständigen Backups in Verbindung mit täglichen inkrementellen Backups bietet die kürzeste Sicherungszeit an Wochentagen und verbraucht den geringsten Speicherplatz. Allerdings stehen weniger Datenkopien zur Verfügung, und die Wiederherstellungszeit ist am längsten, da ein Unternehmen möglicherweise sechs Mediensätze verwenden muss, um die erforderlichen Informationen wiederherzustellen. Wenn Daten von Daten benötigt werden, die am Mittwoch gesichert wurden, sind die Vollsicherung vom Sonntag sowie die inkrementellen Mediensätze von Montag, Dienstag und Mittwoch erforderlich. Dies kann die Wiederherstellungszeiten drastisch verlängern und erfordert, dass jeder Mediensatz ordnungsgemäß funktioniert; ein Fehler in einem Sicherungssatz kann die gesamte Wiederherstellung beeinträchtigen.
Wöchentliche Vollsicherungen und tägliche differenzielle Sicherungen liefern Ergebnisse, die zwischen den anderen Alternativen liegen. So sind für die Wiederherstellung mehr Backup-Mediensätze erforderlich als bei einer täglichen Vollsicherung, jedoch weniger als bei einer täglichen inkrementellen Sicherung. Auch die Wiederherstellungszeit ist kürzer als bei täglichen inkrementellen Sicherungen und länger als bei täglichen Vollsicherungen. Für die Wiederherstellung von Daten eines bestimmten Tages sind höchstens zwei Mediensätze erforderlich, was die Wiederherstellungszeit und die Gefahr von Problemen mit einem unlesbaren Sicherungssatz verringert.
4. Gespiegelte Backups (Mirror Backups)
Eine gespiegelte Sicherung ist mit einer Vollsicherung vergleichbar. In einem Blog des Backup-Anbieters Nakivo heißt es: Dieser Backup-Typ erstellt eine exakte Kopie des Quelldatensatzes, aber nur die letzte Datenversion wird im Backup-Repository gespeichert, ohne dass verschiedene Versionen der Dateien erfasst werden. Das Backup ist eine Spiegelung der Quelldaten, daher auch der Name. Die verschiedenen gesicherten Dateien werden wie in der Quelle separat gespeichert.
Einer der Vorteile der gespiegelten Datensicherung ist die schnelle Wiederherstellung der Daten. Außerdem ist es einfach, auf einzelne gesicherte Dateien zuzugreifen.
Einer der Hauptnachteile ist jedoch der benötigte Speicherplatz. Mit diesem zusätzlichen Speicherplatz sollten Unternehmen auf Kostensteigerungen und Wartungsbedarf achten. Außerdem ist bei einem Problem im Quelldatensatz, zum Beispiel bei einer Beschädigung oder Löschung, auch die gespiegelte Sicherung betroffen. Daher ist es ratsam, sich nicht ausschließlich auf Spiegel-Backups zu verlassen, sondern auch andere Arten der Datensicherung zu verwenden. Sie sollten die 3-2-1-Regel für die Datensicherung befolgen, die drei Kopien der Daten auf zwei verschiedenen Medien und eine Kopie außerhalb des Unternehmens vorsieht.
Eine bestimmte Art der Spiegelung, die Festplattenspiegelung, ist auch als RAID 1 bekannt. Bei diesem Verfahren werden die Daten auf zwei oder mehr Festplatten repliziert. Die Spiegelung von Festplatten ist eine gute Option für Daten, die eine hohe Verfügbarkeit erfordern, da sie schnell wiederhergestellt werden können. Auch für die Wiederherstellung im Katastrophenfall ist es hilfreich, da es eine sofortige Ausfallsicherung ermöglicht. Für die Spiegelung von Festplatten sind mindestens zwei physische Laufwerke erforderlich. Wenn eine Festplatte ausfällt, kann ein Unternehmen die gespiegelte Kopie verwenden. Die Plattenspiegelung bietet zwar eine umfassende Data Protection, erfordert aber viel Speicherkapazität.
Die richtige für Ihr Unternehmen treffen
Für Unternehmen mit kleinen Datenbeständen bietet eine tägliche Vollsicherung ein hohes Maß an Schutz, ohne viel zusätzlichen Speicherplatz zu kosten. Größere Unternehmen oder solche mit einem größeren Daten- oder Servervolumen finden, dass eine wöchentliche Vollsicherung in Verbindung mit täglichen inkrementellen oder differenziellen Backups die bessere Option darstellt. Die Verwendung von differenziellen Backups bietet in den meisten Szenarien ein höheres Maß an Datensicherheit bei kürzerer Wiederherstellungszeit und einer geringen Erhöhung der Speicherkapazität. Aus diesem Grund ist eine Strategie mit wöchentlichen vollständigen Backups und täglichen differenziellen Backups für viele Unternehmen eine gute Option.
Die meisten fortgeschrittenen Backup-Arten wie synthetische Vollsicherung, Spiegelung und kontinuierliche Datensicherung (CDP) erfordern Plattenspeicher als Sicherungsziel. Eine synthetische Vollsicherung rekonstruiert einfach das vollständige Backup-Image unter Verwendung aller erforderlichen inkrementellen Backups oder des differenziellen Backups auf der Festplatte. Diese synthetische Vollsicherung kann dann zur externen Speicherung auf Band abgelegt werden, was den Vorteil hat, dass die Wiederherstellungszeit verkürzt wird. Schließlich ermöglicht die kontinuierliche Datensicherung eine größere Anzahl von Wiederherstellungspunkten als herkömmliche Sicherungsoptionen.
Bei der Entscheidung, welche Art von Backup-Strategie eingesetzt werden soll, stellt sich die Frage, wann sie eingesetzt werden soll und wie diese Optionen mit Tests kombiniert werden sollten, um die Gesamtkosten-, Leistungs- und Verfügbarkeitsziele des Unternehmens zu erreichen.
Der Zweck der meisten Backups besteht darin, eine Kopie der Daten zu erstellen, damit eine bestimmte Datei oder Anwendung nach einem Datenverlust, einer Beschädigung oder Löschung oder einer Katastrophe wiederhergestellt werden kann. Die Datensicherung ist also nicht das Ziel, sondern nur ein Mittel, um das Ziel der Data Protection zu erreichen. Das Testen von Backups ist ebenso wichtig wie die Sicherung und Wiederherstellung von Daten. Auch hier besteht der Sinn der Datensicherung darin, die Wiederherstellung der Daten zu einem späteren Zeitpunkt zu ermöglichen. Ohne regelmäßige Tests kann nicht gewährleistet werden, dass das Ziel der Datensicherung erreicht wird.
