Backups, Sicherungsmedien, netzwerkgestützte Speicherung, iSCSI

Ein RAID-System dient dazu, Daten im Regelbetrieb schnell, effizient und sicher speichern können. Allerdings ist es natürlich immer möglich, dass ein RAID-System vollständig zusammenbricht. In diesem Fall hilft nur ein Backup welches auf die reparierte Maschine zurückgespielt werden kann. Ein Backup dient nur der Datensicherung und ist nicht für die reguläre Arbeit gedacht, während ein RAID-System nur eine gewisse Datensicherheit im Regelbetrieb darstellt. Ein Backup von sensiblen Systemen sollte immer in regelmäßigen Abständen gemacht werden.

Grundsätzlich gibt es drei Arten von Backups: Das Full Backup, das inkrementelle Backup und das differentielle Backup.
Es gibt verschiedene Software auf dem Markt, welche für die Erstellung von Backups gedacht ist. Proprietäre Software wie SEP-Sesam oder Backup.exec sind die am weitesten verbreiteten. OpenSource-Programme wie z.B. Bacula im Linux-Bereich sind eher Randerscheinungen.
Ein sogenanntes Image, welches einen Spiegel z.B. vom installierten System erzeugt, gilt nicht als Backup. In einem Backup sind grundsätzlich nur Nutzdaten zu finden. Auch Snapshots sind nur bedingt als Backup zu sehen.
Mit der oben erwähnten Software kann man im Regelfall die Art des Backups, zu welcher Zeit und welche Daten gesichert werden sollen, einstellen.

Tipp vom Küken:
Sorgen Sie dafür, dass in allen Dateinamen der Dateien, die gesichert werden sollen, keine Umlaute oder Sonderzeichen enthalten sind. Der Restore eines solchen Backups auf ein neues System wird schwierig bis unmöglich sein!

Im Regelfall ist die Basis eines jeden Backups das sogenannte Full-Backup. Hier wird von allen angegebenen Dateien eine Sicherung erstellt. Ausgehend von diesem Backup können nun weitere Arten des Backups, z.B. inkrementell oder differentiell ausgewählt werden. Die Auswahl, welche Art von Backup gewählt werden soll, erfordert einige Basisüberlegungen.

Beispiel für Inkrementelles Backup. Zur Wiederherstellung werden die türkis markierten Backups benötigt.

Beispiel für Inkrementelles Backup. Zur Wiederherstellung werden die türkis markierten Backups benötigt.

Ändern sich die Daten ständig, so könnte es sinnvoll sein, auf Basis des letzten Full-Backups ein inkrementelles Backup (die “Zuwachssicherung”) einzustellen. Dieses Backup speichert demnach nur noch die Änderungen der vorangegangenen Backups bis hin zum Full-Backup. Es ist die schnellste und Speicherplatz schonendste Art des Backups.
Der Nachteil dieser Backupart ist jedoch, dass im Problemfall jedes Backup, also jedes inkrementelle Backup bis hin zum Full-Backup, fehlerfrei restored werden muss. Ist auch nur ein einziges dieser aufeinander aufbauenden Backups fehlerhaft oder verloren gegangen, kann man die Daten nur bis zum letzten Backup vor dem defekten wiederherstellen.

Beispiel für Differentielles Backup. Zur Wiederherstellung werden die türkis markierten Backups benötigt.

Beispiel für Differentielles Backup. Zur Wiederherstellung werden die türkis markierten Backups benötigt.

Eine andere Variante ist das differentielle Backup (“Unterschiede zum Full-Backup”). Bei dieser Art des Backups wird wiederum zu Anfang ein Full-Backup erstellt. Anschließend speichert das differentielle Backup jede Änderung von Dateien, die seit dem vorangegangenen differentiellen Backup und dem Full-Backup passiert sind.
Das heißt, dass im Fehlerfall nur das differentielle Backup vom Tag vor dem Ausfall und das Full-Backup benötigt werden um die Daten wiederherzustellen.

Der Nachteil dieser Variante ist, dass sich zu irgendeinem Zeitpunkt einmal alle Daten geändert haben werden. In diesem Fall würde ein differentielles Backup genauso viel oder mehr Speicher wie das Full-Backup benötigen. Dann sollte man ein neues Full-Backup durchführen.
Ein differentielles Backup ist immer speicherplatzintensiver als ein inkrementelles Backup. Daher lassen die meisten Bananenklitschen ihr Backup auf inkrementell gestellt, wobei die Verwunderung oft groß ist, wenn es sich nicht wiederherstellen lässt. Fakt ist, ein Backup muss immer vernünftig geplant und sinnvoll ausgeführt werden, um auch im Fehlerfall eine einwandfreie Restorefunktion bieten zu können.

Eine beliebte IHK-Frage: Welche Backups benötigen Sie um das System wiederherzustellen? (Beim vorliegenden Backup-Plan wurde an einem Tag statt einem differentiellen ein inkrementelles Backup gemacht.)

Beispiel zur IHK-Frage. Die türkis markierten Backups werden benötigt.

Beispiel zur IHK-Frage.
Die türkis markierten Backups werden benötigt.

Lösung: Man braucht in so einem Fall das Full-Backup, alle vorhandenen inkrementellen Backups und das letzte differentielle Backup. Also die Backups von Montag, Mittwoch und Freitag.

Sicherungsmedien

Backups werden im Regelfall auf Magnetbändern, niemals aber auf optischen Speichermedien (zumindest im professionellen Bereich) abgespeichert. Als Bandlaufwerke haben sich DAT- (Digital Audio Tape) bzw. LTO- (Linear Tape Open) Laufwerke etabliert. Auf DAT-Laufwerke passen in etwa 160 GB bis 500 GB. Auf LTO-Laufwerke passen etwa 800 GB unkomprimiert, bzw. 1600 GB komprimiert.

Aktuelle Preisvergleiche (www.Alternate.de am 17.09.2013)

Quantum LTO5

Quantum LTO5

 

LTO Laufwerke: 1.099 € – 3.199 €
LTO Medium 800 GB: 21,79 € – 31,49 €

 

 

 

Tandberg DAT160e

Tandberg DAT160e

 

DAT Laufwerke: 304 € – 689 €
DAT Medium 160 GB: 24,49 €

 

 

 

Netzwerkgestützte Speicherung

Eine weitere Möglichkeit für die Datenspeicherung ist die netzwerkgestützte Speicherung. Dazu gehören NAS, DAS und SAN. Bekannt sind diese Speichertechniken im Heimbereich durch die Festplatten-RAID-Gehäuse, in die sich mehrere Festplatten einbauen lassen. Diese Gehäuse gibt es von 100,- € bis 2000,- € und mehr. Diese Gehäuse lassen sich dann auf bestimmte Art und Weise in einem PC oder Netzwerk implementieren.

Direct Attached Storage

Direct Attached Storage, direkt am Server angeschlossen

Direct Attached Storage, direkt am Server angeschlossen

Die einfachste Art ist das DAS-Gehäuse (Direct Attached Storage). Im Regelfall ist in diesem Gehäuse eine RISC-CPU und ein RAID-Controller verbaut. Der RAID kann je nach Bauweise und unterstütztem Betriebssystem über Tasten am Gehäuse oder über Betriebssystem-Software gebildet werden (Hardware- oder Software-RAID).

Das Gehäuse wird dann direkt mittels einer externen Schnittstelle wie eSATA, USB 3.0, Thunderbolt etc. an den PC angeschlossen. Auf das Volume kann nun vom Rechner selbst oder über Netzwerkfreigaben des Rechners zugegriffen werden.

Network Attached Storage

Network Attached Storage

Network Attached Storage

Das NAS (Network Attached Storage) System unterscheidet sich lediglich durch die im Gehäuse verbaute Netzwerkschnittstelle vom DAS. Es ist daher kein Hostrechner mehr nötig. Ein NAS-Gehäuse wird grundsätzlich direkt an einen Netzwerkswitch angeschlossen. Die Verwaltung des NAS-Gehäuses erfolgt meistens mittels eines Webbrowsers.

 

 

Storage Area Network

Storage Area Network, Speicher werden vom Fibre-Channel-Switch verwaltet

Storage Area Network, Speicher werden vom Fibre-Channel-Switch verwaltet

Die größte und professionellste Speicherlösung ist das SAN (Storage Area Network). Ein solches SAN besteht aus mehreren vollwertigen Server-PCs (z.B. HP-Blade, Einzelpreis ca. 5.500,00 €).
Die Anbindung dieser Server-PCs erfolgt im Regelfall mittels Glasfaser-Netzwerkkarten im Server, diese werden über einen speziellen “Fibre-Channel”-Switch an das Netzwerk angeschlossen.

Ein SAN ist am einfachsten an diesem Fibre Channel erkennbar. Es handelt sich also um ein ganzes Speichernetzwerk.

Eine weitere Variante, die besonders aus der Virtualisierung bekannt ist, ist das sogenannte iSCSI. Dies ist ein SCSI-Protokoll, das über das Netzwerk übertragen wird. In der Regel ist es als ganz normaler SCSI-Standard anzusehen, jedoch erfolgt die Datenübertragung nicht über ein serielles bzw. paralleles Kabel, sondern über das Netzwerk. iSCSI kann in jedem beliebigen Ethernet mit Standardkomponenten und der entsprechenden Software realisiert werden. Der Server mit seinen Festplatten erscheint dann gewissermaßen im Speichernetz als SCSI-Laufwerk. Diese (virtuellen) Laufwerke (targets) können dann am Initiator registriert werden. Die SAN-Server werden auf ähnliche bzw. gleiche Weise über den Fibre-Channel-Switch zusammengeführt.

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