Datensicherung
Was ist ein Backup?
Datenverlust vorbeugen
Stell dir vor, dein Smartphone fällt ins Wasser und all deine Fotos sind verloren – es sei denn, du hast ein Backup gemacht. Ein Backup, auch Datensicherung genannt, ist eine Kopie von Daten, die erstellt wird, um sie vor Verlust oder Beschädigung zu schützen. Es schützt vor vielfältigen Risiken: Hardwaredefekte, versehentliches Löschen wichtiger Dateien, Schadsoftware wie Viren oder Ransomware sowie physische Schäden durch Feuer oder Diebstahl. Ein Backup ermöglicht es, den ursprünglichen Zustand der Daten wiederherzustellen und den Betrieb schnellstmöglich fortzusetzen.
Datensicherung trotz RAID
Selbst wenn Systeme wie RAID eingesetzt werden, die eine gewisse Datenredundanz bieten, ersetzen sie kein Backup. RAID-Systeme schützen zwar vor dem Ausfall einzelner Festplatten und gewährleisten die Verfügbarkeit der Daten, sie können jedoch nicht vor menschlichen Fehlern, Softwarefehlern oder Schadsoftware bewahren. Wenn beispielsweise eine Ransomware alle Daten verschlüsselt oder wichtige Dateien versehentlich gelöscht werden, sind diese Änderungen auch auf dem RAID-System vorhanden. Nur ein externes Backup ermöglicht es, solche Datenverluste zu verhindern und die Integrität der Daten wiederherzustellen.
Die 3-2-1-Regel
Die 3-2-1-Regel ist ein bewährtes Prinzip für zuverlässige Datensicherung: Bewahre mindestens drei Kopien deiner Daten auf, nutze dafür zwei verschiedene Speichermedien und lagere mindestens eine Kopie an einem externen Ort. Ein praktisches Beispiel: Du speicherst deine wichtigen Dokumente auf deinem Laptop (erste Kopie), sicherst sie auf einer externen Festplatte (zweite Kopie) und zusätzlich in der Cloud (dritte Kopie). Durch die Verwendung unterschiedlicher Medien wie interner Festplatte, externer Festplatte und Cloud-Speicher erhöhst du die Sicherheit erheblich. Selbst bei einem Brand oder Diebstahl sind deine Daten außerhalb des Standorts sicher und können jederzeit wiederhergestellt werden.
Wie funktionieren Backups?
Vollbackup
Ein Vollbackup ist eine vollständige Sicherung aller ausgewählten Daten und bildet die Grundlage für andere Backup-Strategien. Wenn du beispielsweise jeden Sonntag sämtliche Daten deines Systems sicherst, erstellst du ein Vollbackup. Sollte dein Computer in der Woche ausfallen, kannst du mit dem letzten Vollbackup alle Daten bis zum Zeitpunkt der Sicherung wiederherstellen. Vollbackups benötigen zwar viel Speicherplatz und Zeit für die Erstellung, ermöglichen aber eine schnelle Wiederherstellung, da nur eine Sicherung eingespielt werden muss.
Inkrementelles Backup
Ein inkrementelles Backup sichert nur die Daten, die sich seit dem letzten Backup jeglicher Art (Voll-, differenziell oder inkrementell) geändert haben. Angenommen, du erstellst am Sonntag ein Vollbackup und führst von Montag bis Samstag täglich inkrementelle Backups durch. Wenn am Samstag ein Datenverlust auftritt, musst du zur Wiederherstellung das Vollbackup vom Sonntag und alle sechs inkrementellen Backups einspielen. Inkrementelle Backups sparen Speicherplatz und verkürzen die Zeit für die tägliche Sicherung, da nur die Änderungen seit der letzten Sicherung gespeichert werden. Die Wiederherstellung kann jedoch zeitaufwändiger sein, da mehrere Backup-Dateien nacheinander eingespielt werden müssen.
Differenzielles Backup
Ein differenzielles Backup sichert alle Daten, die sich seit dem letzten Vollbackup geändert haben. Erstellst du am Sonntag ein Vollbackup und am Mittwoch ein differenzielles Backup, so enthält dieses alle Änderungen von Montag bis Mittwoch. Entscheidest du dich am Freitag erneut für ein differenzielles Backup, umfasst dieses die Änderungen von Montag bis Freitag. Für die Wiederherstellung benötigst du nur das letzte Vollbackup und das aktuelle differenzielle Backup. Dieses Verfahren benötigt mehr Speicherplatz als inkrementelle Backups, da die Datenmenge mit jedem Tag wächst. Die Wiederherstellung ist jedoch schneller, da weniger Sicherungen eingespielt werden müssen.
Wie plant man ein Backup?
Die Großvater-Vater-Sohn-Regel
Die Großvater-Vater-Sohn-Regel ist eine hierarchische Backup-Strategie, die auf täglichen (Sohn), wöchentlichen (Vater) und monatlichen (Großvater) Backups basiert. Beispielsweise könnte ein Unternehmen tägliche inkrementelle Backups (Sohn), wöchentliche differenzielle Backups oder Vollbackups (Vater) und monatliche Vollbackups, die für ein Jahr archiviert werden (Großvater), implementieren. Dies bietet den Vorteil, dass im Falle eines Datenverlusts auf verschiedene Versionen zugegriffen werden kann, um den gewünschten Datenzustand wiederherzustellen. Zudem kombiniert sie die Vorteile der unterschiedlichen Backup-Typen
RPO und RTO: Die Ziele der Datensicherung
Bei der Backup-Planung spielen zwei Kennzahlen eine entscheidende Rolle: das Recovery Point Objective (RPO) und das Recovery Time Objective (RTO). RPO und RTO beantworten zwei wichtige Fragen: "Wie viel darf verloren gehen?" (RPO) und "Wie schnell muss alles wiederhergestellt sein?" (RTO). Ein praktisches Beispiel: Ein Online-Shop legt fest, dass im Falle eines Ausfalls maximal eine Stunde an Bestelldaten verloren gehen darf (RPO = 1 Stunde). Zudem soll der Shop spätestens nach zwei Stunden wieder vollständig online sein (RTO = 2 Stunden). Diese Vorgaben beeinflussen direkt die Backup-Strategie: Um das RPO von einer Stunde zu erfüllen, sind stündliche Sicherungen notwendig. Das RTO von zwei Stunden erfordert ein schnelles Wiederherstellungssystem, das die notwendigen Sicherungen innerhalb dieses Zeitrahmens zurückspielen kann.
Das Backup Window: Den richtigen Zeitpunkt finden
Das Backup Window ist das Zeitfenster, in dem Backups durchgeführt werden können, ohne den laufenden Betrieb zu beeinträchtigen. In Unternehmen, die rund um die Uhr arbeiten, ist das Finden eines geeigneten Backup Windows eine Herausforderung. Faktoren wie die Datenmenge, Netzwerkbandbreite und die Geschwindigkeit der Speichermedien beeinflussen die Dauer des Backups. Ein Rechenzentrum könnte beispielsweise in den frühen Morgenstunden ein differenzielles Backup durchführen, wenn die Systemlast am geringsten ist, um die Auswirkungen auf die Performance zu minimieren.
Lernziele
- verschiedene Backup-Strategien veranschaulichen, indem die Unterschiede zwischen Vollbackup, inkrementellem Backup und differenziellem Backup sowie deren Vor- und Nachteile in Bezug auf Speicherbedarf und Wiederherstellungszeit anhand konkreter Beispiele dargestellt werden.
- die RPO (Recovery Point Objective) und RTO (Recovery Time Objective) erklären, indem die Bedeutung dieser Kennzahlen für die Planung von Backup- und Wiederherstellungsstrategien sowie deren Auswirkungen auf die Datenintegrität und die Betriebsunterbrechung beschrieben wird.
- die Großvater-Vater-Sohn-Regel zusammenzufassen, indem die hierarchische Struktur dieser Backup-Strategie, die auf täglichen, wöchentlichen und monatlichen Backups basiert, sowie deren Vorteile für die Datenwiederherstellung und die langfristige Aufbewahrung beschrieben werden.
- das Konzept von Backup erklären, indem die grundlegende Idee der Datensicherung als Schutzmaßnahme gegen Datenverlust durch z. B. versehentliches Löschen, Ransomware, physische Schäden dargestellt und die Notwendigkeit trotz Datenredundanz (z.B. RAID) erläutert wird.
- das Backup Window erklären, indem die Bedeutung des Zeitfensters, in dem Backups durchgeführt werden können, ohne den laufenden Betrieb zu beeinträchtigen, sowie die Faktoren, die die Dauer des Backup Windows beeinflussen (z. B. Datenmenge, Netzwerkbandbreite, Backup-Strategie), dargestellt werden.
- die 3-2-1-Regel zusammenzufassen, indem der Aufbau (drei Kopien der Daten, zwei verschiedene Speichermedien und einem externen Speicherort) als bewährte Praxis für zuverlässige Datensicherung beschrieben wird.