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Befragt man EDV Abteilungen in verschiedenen Unternehmungen zum Thema Backup, so steht für Alle der Sinn von Backup-Lösungen außer Frage. Viele Administratoren vergleichen Backup-Strategien mit einer Brandschutzversicherung, die im Falle eines Falles schnell und unkompliziert beim Wiederaufbau hilft.

Wachsende Datenmengen, kleinere Zeitfenster für das Backup, höhere Performance für Applikationsserver während des Backups und kurze Restore- und Recovery Zeiten sind heute die Kriterien an denen sich ein Backup messen lassen muss.

Um nicht den Überblick zu verlieren, stellen wir verschiedene Varianten nachfolgend vor:

1. Herkömmliche Standard Backup Stragegien:

Lokales Backup
Beim lokalem Backup ist die direkte Integration eines Bandlaufwerkes in oder an einen Server gemeint. Mit Hilfe einer Backup-Software werden die lokalen Daten des Servers auf ein Bandlaufwerk gesichert.

Schematische Darstellung: Lokales Backup

Diese traditionelle Form des Backups ist häufig in kleinen Umgebungen im Einsatz. Schnell zeigt sich, dass der Aufwand für die Administration unverhältnismäßig hoch ist, wenn mehr als ein Serversystem über ein lokales Backup verfügt und Ressourcen ungenutzt bleiben.

Netzwerk-Backup
Beim Netzwerk-Backup verfügt ein Server über ein relativ großes Bandlaufwerk oder externe Library. Der Medienserver, Backup-Server, sichert seine eigenen lokalen Daten wie auch die Daten weiterer Server via Netzwerk (LAN). Mit Hilfe so genannter Backup-Clients, z. B. remote Agents, werden Daten komprimiert über das Netzwerk an den Backup-Server transferiert.

Schematische Darstellung: Netzwerk-Backup

Voraussetzung für diese Lösung ist ein ausreichendes Zeitfenster und sehr gute Performance im Netzwerk. Sind beide Bedingungen erfüllt, lassen sich heterogene Umgebungen zentral und automatisiert sichern.

In der Praxis zeigen sich aber schnell folgende Probleme:

• mangelnde Performance im Netzwerk, da die Netzwerklast bei Backup- oder Recovery-Jobs schnell unkontrolliert ansteigen kann
• Transferzeiten im Netzwerk determinieren den Start und das Ende einer Datensicherung
• zusätzlicher Investitionsbedarf für Hard- und Software

2. Aktuelle Backup-Strategien

Moderne Backup-Technologien nehmen sich Problematiken wie Stillstand oder weiterer Handycaps während der Datensicherung an und ermöglichen die Sicherung relevanter Unternehmensdaten während des regulären Geschäftsbetriebes.

Lösungsweg A: Backup "disk to tape"
Neben den bekannten Problemen von Standard Backups darf nicht vergessen werden, dass Bandtechnologien immer noch Nachteile im sequentiellen Schreib- und Leseprozessen haben. D.h. ein Bandlaufwerk kann entweder nur schreiben oder lesen, nicht aber beide Vorgänge parallel ausführen. Auch mechanische Prozeduren wie das Laden eines Datensicherungsbandes und dessen Positionierung nehmen Zeit bei der Sicherung oder dem Restore in Anspruch. Die mögliche Lösung heißt: Disk to Disk to Tape.

Schematische Darstellung: Backup to Disk to Tape

Im ersten Schritt werden die zu sichernden Daten auf Festplattensystemen gesichert - Vorteil: Schreib- und Lesezugriffe erfolgen parallel und mechanischen Prozesse wie beim klassischen "Band" werden vermieden - im zweiten Schritt erfolgt die Kopie der Daten auf das Backupmedium in Form eines Datensicherungsbandes.

Sofern sich Daten für eine Rücksicherung auf dem Festplattensystem befinden, erfolgt die Wiederherstellung direkt andernfalls vom Bandmedium.

Die Handhabung dieses Konzeptes ist in der Regel einfach, ermöglicht parallel Sitzungen für Datensicherung, die das Backupfenster verkleinern und bietet schnelle Backups- und Restores.

Allerdings bedarf es einer sogfältigen Planung, da einige Anforderungen im Detail zu betrachten sind.

Lösungsweg B: Serverless Backup
In Unternehmen, die über ein SAN (Storage Area Network; "Speichernetzwerk") verfügen, sind wesentliche Voraussetzungen für das sogenannte Serverless Backup erfüllt. Ziel ist die Entlastung der Applikationsserver von Backup-Prozessen.

Schematische Darstellung: Serverless Backup

Bei diesem Lösungsweg werden die Storage- und Backup-Devices von den Applikationsservern entkoppelt und separat ins SAN eingebunden. D.h., ein Backup erfolgt direkt von Festplattenpool zum Medienserver, wodurch die Backup-Geschwindigkeit erhöht und Applikationsserver entlastet werden.

Gerade bei großen Datenmengen und kleinen Zeitfenstern bietet sich dieses Konzept als Lösung für zentrale Backups an.

Lösungsweg C: LAN-free Backup im SAN
Durch immer größere Datenmenge, die es zu sichern gilt, wird während des Backups eine hohe Last im Netzwerk erzeugt. Zeitgleich wird die Netzwerkperformance für Applikationen stark reduziert.

Schematische Darstellung: Lan-free Backup im SAN

Voraussetzung für dieses Szenario eines Backups ist die direkte Anbindung von Servern und Festplattenpool an eine oder mehrere Libraries. Dadurch erfolgt der Datentransfer innerhalb des SANs während der Datensicherung und Netzwerkressourcen werden entlastet.

Ist eine hohe Performance in Netzwerk für die Applikationen erforderlich und sind Back-Fenster zwingend einzuhalten, bietet sich diese Vorgehensweise an.

Anmerkungen zum Thema:
Nicht alle möglichen Szenarien sind in diesem Überblick genannt worden, die denkbar sind bzw. unterstützt werden.

Langjährigen Erfahrungen zeigen, dass Backup-Konzepte keine Insel-Lösungen darstellen, wenn sie erfolgreich sind. Deshalb ist eine ganzheitliche Betrachtung im Unternehmen notwendig, in der alle Bereiche der Infrastruktur wie z. B. Storage und Netzwerk berücksichtigt werden.

Alle Überlegungen zum Thema Backup schließen immer die Rücksicherung von Daten ein. Backup-Lösungen sind immer nur so gut wie deren Ansätze im Falle eines Desasters real funktionieren. Man vergesse nicht, dass die Wiederherstellung von Daten auch ein Zeitfenster erfordert und während dessen stehen ggf. komplette Systeme nicht zur Verfügung. Daher sind Notfallpläne hilfreich - der praktische Test zeigt schnell wo es Punkte zur Nachbesserung gibt. Schließlich trainiert die Feuerwehr regelmäßig auch Ihre Fähigkeiten, um im Brandfalle der Situation gewachsen zu sein.

Schlagwörter am Rande:

Online Backup: Applikationen und Datenbanken werden während der Datensicherung in einem Backup-Modus gesetzt, der dazu führt, dass Änderungen während des Backups nicht erfasst sondern protokolliert werden. Dadurch wird die Konsistenz von Original- wie auch Backup-Daten gewährleistet. Als Vorteil wird gesehen, dass Applikationen währen der Datensicherung online bzw. für Anwender nutzbar sind. Wobei die Performance einer Anwendung oder Datenbank während einer online-Sicherung sich verschlechtern kann und eine Nutzung unter Umständen nicht möglich ist. Das hier beschriebene Verfahren ist nicht mit einem Internet Online-Backup-Dienst zu verwechseln. Auch hier ist wäre zu entscheiden, wie das Backup gestaltet werden müßte.

Snapshot Backup: Soll die Performance und Verfügbarkeit während der Datensicherung relativ hoch sein, kann der Einsatz von Snapshot Technologien bedacht werden. Hierbei wird von einer physischen Kopie der ursprünglichen Daten gesichert. Während der Herstellung des Snapshots werden Applikationen oder Datenbanken in einen Backup Modus versetzt. Im Anschluss erfolgt die traditionelle Sicherung dieses Snapshots. Insofern ist kein Zeitfenster nötig, da Applikationen und Datenbanken ohne Einschränkungen zur Nutzung zur Verfügung stehen.

Datendeduplikation: Die Idee, die sich hinter diesem Begriff verbirgt, zielt auf die weitere Reduzierung von Kapazitäten und Zeiten von Backups ab. Praktisch werden bereits gesicherte und unveränderte Datenelemente mit dem nächsten Backup-Job erneut gesichert. Der Ansatz der Datendeduplikation eliminiert unerwünschte "Redundanzen", indem ein Algorithmus nach definierten Merkmalen wie z. B. Logos oder Fotos innerhalb von Dateien bzw. Datenpaketen sucht. Hierbei werden identische Elemente herausgefiltert und durch "Pointer" ersetzt. Dadurch können mehr Backup-Daten auf den Medien unterbracht und die Dauer für die Datensicherung, weil man nur "neue" Datenfragmente speichert, reduziert werden. Mit Hilfe von Hash-Werten werden die Elemente eindeutig adressiert und deren Integrität sichergestellt.

Ihr Kontakt:

Dirk Vogeler
Fon: (0 52 46) 92 90-190
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M. Berens
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