Storage-Strategien: Welches Netzwerk-Backup?
Das Herzstück jeder Backup-Strategie ist die Sicherungsmethode

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Damit CIOs verstehen, warum der Cheftechniker manchmal ein teureres Backup-System bevorzugt, erklärt Michael Pietroforte, Leiter der IT-Abteilung in der Münchner Universitätsbibliothek, wie viele verschiedene Arten von Backup es gibt und welche Vorteile die jeweiligen Backup-Strategien bringen.

Komplett oder inkrementzell?

Storage-Strategien: Welches Netzwerk-Backup?

Die ständig wachsenden Datenmengen erfordern zuweilen eine Überprüfung der Backup-Strategie. Immer schwieriger wird es, im vorgegebenen Zeitfenster die Datensicherung abzuschließen, knapp bemessene IT-Budgets zwingen zum sparsamen Umgang mit der Speicherkapazität auf dem Backup-System.

Die Wahl der richtigen Sicherungsmethode hat dabei einen entscheidenden Einfluss auf die Ausnutzung vorhandener Ressourcen. Die Hersteller von Backup-Systemen bemühen sich deshalb um neue Methoden, die die Effizienz von Datensicherung und Restaurierung verbessern. Unter der Sicherungsmethode ist hierbei die Art und Weise zu verstehen, nach der die Backup-Software entscheidet, welche Daten bei einem Sicherungsvorgang zu kopieren sind.

In den meisten Fällen kommt heute noch eine Kombination aus Komplett-Backup und inkrementeller oder differentieller Sicherung zum Einsatz. Die Methode der synthetischen Datensicherung war bislang Enterprise-Systemen wie etwa Netbackup von Veritas, Galaxy von CommVault oder Legato Networker von EMC vorbehalten, hält nun aber mit dem seit kurzem verfügbaren Backup Exec 10 von Veritas auch Einzug in die IT von kleinen und mittelgroßen Unternehmen. Weniger bekannt ist die so genannte progressive Backup-Methode, die bei Dantz Retrospect von EMC und dem Tivoli Storage Manager von IBM Verwendung findet.

Ein Komplett-Backup wird man in der Regel nur wöchentlich durchführen, denn bei dieser Methode werden sowohl die zu sichernden Systeme als auch die Backup-Gerätschaft am meisten beansprucht. Da bei einer differentiellen Datensicherung nur Dateien kopiert werden, die seit dem letzten Voll-Backup neu erzeugt oder verändert wurden, ist sie in der Regel sehr viel schneller durchzuführen und eignet sich daher für die tägliche Sicherung. Noch flotter geht es mit der inkrementellen Methode, denn hier sichert die Backup-Software nur die Änderungen seit dem letzten Komplett- oder Inkrementell-Backup.


Synthetisches Backup vereinfacht Restore

Storage-Strategien: Welches Netzwerk-Backup?

Der Nachteil der Inkrementell-Sicherung ist bekanntlich der langwierige und umständliche Restore-Prozess: Das Komplett-Backup und alle darauf folgenden Inkrementell-Backups müssen zurückkopiert werden, um ein vollständiges Restore durchzuführen. Mit Hilfe der synthetischen Sicherungsmethode versucht man, diesem Problem beizukommen. Eigentlich handelt es sich dabei um kein eigenes Verfahren, sondern um eine Ergänzung der inkrementellen Methode. Die Backup-Software erzeugt aus einem Voll-Backup und den folgenden inkrementellen Sicherungen ein neues Komplett-Backup. Im Falle eines Restores ist dann nur dieses eine Backup einzuspielen.

Die synthetische Sicherung belastet das Backup-System allerdings zusätzlich, da ja ein zweiter Sicherungsprozess für das Zusammenführen der Daten notwendig ist. Zudem benötigt man mindestens zwei Backup-Laufwerke, die während dieser Operation nicht anderweitig verwendbar sind. Deshalb wird dieses Verfahren meist im Zusammenspiel mit Backup-to-Disk-to-Tape eingesetzt. Das Komplett-Backup und die inkrementellen Sicherungen werden zunächst auf ein Plattensystem abgelegt und dann als synthetisches Backup auf Band zusammengeführt.

Septon, ein Startup-Unternehmen aus Massachusetts, hat eine virtuelle Tape-Library entwickelt, die den aufwändigen Kopiervorgang ohne das Mitwirken eines Backup-Servers durchführt, so dass dieser beim Erzeugen des synthetischen Backups nicht belastet wird. Darüber hinaus kann das System synthetische Backups ohne jegliches Kopieren bilden. Dabei wird eine Datenbank mit Zeigern angelegt, die auf die Positionen aller benötigten Dateien in der ursprünglichen Sicherung verweisen. So erhält man gewissermaßen ein virtuelles synthetisches Backup.


Speicherkapazitäten sparen mit progressivem Backup

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Ähnlich funktioniert die progressive Backup-Methode. Die entsprechende Datenbank wird hier aber schon beim Sicherungsvorgang aufgebaut. Zunächst führt die Backup-Software eine Voll-Sicherung durch, wobei Retrospect das Archivbit der jeweiligen Dateien nicht modifiziert. Bei den darauf folgenden inkrementellen Sicherungen orientiert sich die Backup-Software an der Größe der Dateien sowie am Erzeugungs- und Änderungsdatum, um zu entscheiden, ob eine Sicherung erforderlich ist. Kommt dieselbe Datei mehrmals im zu sichernden Dateisystem vor, hält Retrospect lediglich die entsprechenden Speicherorte fest, die Datei selbst wird nur einmal auf das Backup-Medium kopiert. So kann man zum Beispiel erheblich Speicherkapazität sparen, wenn von mehreren, ähnlich konfigurierten Rechnern Betriebssystem- und Anwendungsdateien zu sichern sind.

Dabei wird die Datenbank bei jeder Sicherung komplett neu aufgebaut, so dass Dateien, die seit der letzten Sicherung gelöscht wurden, im neuen Satz nicht mehr auftauchen. Das ist ein erheblicher Vorteil gegenüber gewöhnlichen inkrementellen Sicherungen, denn hier werden meist auch die überflüssigen, bereits gelöschten Dateien im Falle eines Restores wiederhergestellt. Ein progressives Backup erzeugt also einen so genannten Snapshot, der den Zustand des Dateisystems zum Zeitpunkt des Sicherungsvorgangs repräsentiert. Die Metadaten zu den Snapshots bleiben dabei in der Datenbank, so dass man auch den Zustand des Dateisystems zu einem früheren Zeitpunkt wiederherstellen kann.

Da die Datenbank fest mit einem Mediensatz verknüpft ist, muss bei einem Restore bekannt sein, auf welchen Medien sich die gewünschten Dateien befinden. Es ist deshalb erforderlich, eine aussagekräftige Bezeichnung für die einzelnen Mediensätze zu wählen. Die automatische Benennung der Medien im Rahmen einer Rotationsstrategie, wie sie beim Einsatz großer Backup-Systeme heute üblich ist, kann sich bei diesem Verfahren deshalb als problematisch herausstellen.

Die Wahl des optimalen Sicherungsverfahrens hängt von Größe und Art der Daten, den verfügbaren Ressourcen des Backup-Systems, der Rotationsstrategie sowie den Anforderungen an einen eventuellen Restaurationsprozess ab. Bevor man eine Entscheidung trifft, ist es empfehlenswert, Testläufe für Backup und Restore durchzuführen. Die dabei ermittelten Messdaten können wertvolle Hinweise für die richtige Entscheidung liefern.