Backup-Systeme

Tragende Wände der Datensicherheit

26. September 2007, 11:31 Uhr |

Bei der täglichen Datensicherung setzen viele Netzwerkverantwortliche nach wie vor auf die bewährte Magnetbandtechnologie, aber auch schnelle Disklösungen erfreuen sich zunehmender Beliebtheit.

Kein Unternehmen kann es sich leisten, auf ein effektives Backup-System zu verzichten. Effektive Backup-Systeme können sich hingegen alle Unternehmen leisten, denn die erforderlichen Produkte sind heute für jeden Geldbeutel und jede Unternehmens- beziehungsweise Informationsspeichergröße erhältlich. So findet man auch heute Backup-Systeme in praktisch jedem Unternehmen. Meistens handelt es sich dabei um klassische Backup-Systeme wie einzelne Bandlaufwerke, Autoloader oder Bandbibliotheken, neudeutsch Libraries genannt. Die wenigsten dieser Backup-Systeme sind untereinander kompatibel, denn die Hersteller bedienen sich unterschiedlicher Bandtechnologien – DAT, DLT, Super-DLT, LTO, AIT und VXA sind einige der bekannteren Abkürzungen für diese Technologien. Neuere, lineare Aufzeichnungsmethoden wie LTO-Ultrium und S-DLT bieten große Kapazitäten pro Band und schnelle Transferraten. S-DLT fasst beispielsweise unkomprimiert bis zu 160 GByte pro Cartridge und schreibt mit bis zu 16 MByte/s. LTO schreibt ebenfalls mit bis zu 16 MByte/s und speichert bis zu 100 GByte pro Band. LTO ist mit keinem anderen Format kompatibel, während S-DLT immerhin Bänder in den Formaten DLT-4000, -7000 und -8000 verarbeitet.

Automatisierte Autoloader-Datensicherungen

Sind mehr Daten zu sichern, als auf ein einzelnes Band passen, müssen die Bänder gewechselt werden. Darüber hinaus sollten die Bänder periodisch rotiert werden, um die Datensicherheit zu erhöhen. Natürlich ist es alles andere als effizient, Bänder manuell zu wechseln oder zu rotieren. Autoloader sind eine sehr einfach zu bedienende Lösung für automatische Datensicherungen. Diese Geräte verfügen über mindestens ein Bandlaufwerk (Streamer) und etwa 10 bis 20 Bänder. Die Bänder befinden sich in Karussell-ähnlich angeordneten Band-Slots oder vereinzelt auch in Magazinen. Von Bibliotheken unterscheiden sich Autoloader in der Regel dadurch, dass sie nicht skalierbar sind und meistens ohne Barcode-Leser für die Banderkennung arbeiten. Damit sind Autoloader beim Inventarisieren relativ langsam, weil jedes einzelne Band ins Laufwerk eingelegt und erfasst werden muss. Diese Systeme eignen sich sehr gut zum Sichern kleinerer bis mittlerer Datenmengen, aber einige Hersteller bieten auch Geräte, die es mit den Kapazitäten kleinerer Bandbibliotheken aufnehmen können. Mailslots sind für Autoloader ebenso nützlich wie für Bibliotheken. Unter einem Mailslot versteht man einen Slot, über den der Backup-Verantwortliche einzelne Bänder hinzufügen oder entfernen kann, ohne dabei ein ganzes Magazin oder gar laufende Backup-Prozesse unterbrechen zu müssen.

Autoloader sind in den meisten Fällen nicht skalierbar. Eine Erweiterung ist oftmals nur durch zusätzliche Geräte unter Verzicht auf einheitliche Band- und Datenpfade möglich. Viele Bibliotheken erlauben hingegen eine kostengünstige Skalierung innerhalb des Geräts – Bänder und Laufwerke kann der Anwender meist je nach Bedarf nachrüsten.

Autoloader lassen sich in der Regel einfach installieren und überwachen. Die Erstkonfiguration erfolgt meist über ein LCD-Panel, das im Betrieb auch Status- und Fehlermeldungen anzeigt. Zusätzlich angebotenes Web-basiertes Management erleichtert die Administration, da sich die Backup- und Restore-Prozesse von jeder beliebigen Stelle aus anstoßen, überwachen und beenden lassen. Kaum ein Autoloader bietet eine Ethernet-Schnittstelle für das Management per SNMP, aber viele enthalten eine serielle Schnittstelle für eine Anbindung direkt an einen Rechner.

Abgerundet wird die Backup-Lösung durch die richtige Backup-Software. Anwender müssen darauf achten, welche Softwareversionen die jeweilige Hardware unterstützt. Autoloader sind als Stand-Alone-Geräte oder im 19-Zoll-Format erhältlich. Da die Streamer immer kleiner werden, verringern sich auch die Höheneinheiten der Geräte. Der Anwender erhält eine hohe Datendichte in schlankem Design.

Bibliotheken für Daten

Bandbibliotheken, die sogenannten Tape-Libraries, enthalten mehrere Bandlaufwerke und sehr viele Cartridge-Plätze in einem oder mehreren Magazinen. Eine integrierte Wechselmechanik greift auf die Bänder und Magazine zu. Von Autoloadern unterscheiden sich Bibliotheken durch deutlich höhere Kapazitäten und integrierte Barcode-Leser. Der Barcode-Leser scannt die Codes der Bänder und hilft damit, schnell Inventarlisten für die Backup-Software zu erstellen.

Bandbibliotheken bieten eine breite Palette an Kapazitäts- und Ausbaumöglichkeiten. Viele modular aufgebaute Systeme bieten eine flexible Skalierbarkeit durch zusätzliche Laufwerke und Magazine. Je nach Gerätegröße weisen die Magazine unterschiedlich viele Bandslots auf. Die Bandslot-Anzahl variiert abhängig von der Grundausstattung und der maximalen Auslastung von 10 bis 5500. Die Gesamtkapazitäten reichen von einem Terabyte bis zu mehreren Petabyte. Wer mit einer kleineren Bibliothek beginnt, sollte unbedingt darauf achten, dass das Gerät mit zusätzlichen Laufwerken und Magazinen leicht aufgerüstet werden kann.

Mailslots sind wichtige Schleusen, da einzelne Bänder nicht ausgewechselt werden können, wenn sie sich innerhalb eines Magazins in der Bibliothek befinden. Bei einigen Bibliotheken kann man über diese Slots auch gleich komplette Magazine entnehmen. Nicht alle Bibliotheken verfügen über solche Mailslots. Ohne diese Funktionalität muss die gesamte Bibliothek gestoppt und der Speicherprozess unterbrochen werden, nur um ein Band entnehmen zu können. Nach dem Austausch ist dann eine erneute Inventarisierung erforderlich.

Der integrierte Barcode-Leser sucht nach gewünschten Bändern und erleichtert dadurch die Bestandsaufnahme. Er liest unter anderem den Code auf der Rückseite der Bänder oder tastet die Bandslots ab. Während der Initialisierung der Bibliothek prüft der Barcode-Leser, welche Laufwerke, wie viele Slots und wie viele eingelegte Bänder vorhanden sind, und übergibt diese Informationen an die Backup-Software. Die Verwaltung der gespeicherten Daten verlangt nach einer vernünftigen Backup- und Management-Software. Die Hersteller bieten zertifizierte Software an und setzen dabei oftmals auf eigene Programme, große Managementpakete oder Frameworks.

Kompakt im Towergehäuse oder im 19-Zoll-Format fügen sich Bandbibliotheken in die verschiedenen Umgebungen ein. Viele Hersteller bieten ihre Systeme gleich in beiden Varianten an. Eine ausgewachsene Midrange-Bibliothek bringt es im 19-Zoll-Format leicht auf bis zu 16 Höheneinheiten. Highend-Geräte füllen ganze Räume.

Platte und Band

Datensicherungen auf Magnetband haben sich bewährt, gelten aber als relativ langsam. Wesentlich schneller arbeiten Disk-to-Disk-Lösungen, kurz D2D, die für einige Datensicherungsexperten die Backup-Technologie der Zukunft sind. Momentan findet man aber eher eine Kombination aus Band- und Disktechnologie. Der Schlüssel zu dieser Backup-Lösung ist eine Datensicherungsstrategie mit mehreren Ebenen. Die D2D-Geräte arbeiten dabei als »Mediator« zwischen der jeweiligen Storage-Umgebung und den Band-Arrays. Die Daten werden schnell mit den D2D-Systemen gesichert und anschließend für die dauerhafte Archivierung auf die langsamen Bandgeräte übertragen. D2D-Geräte sind mit SCSI und in Fibre-Channel-SANs einsetzbar.

Festplatten für Datensicherungsvorhaben waren lange Zeit wenig interessant, da die notwendigen Laufwerke und SCSI-Controller zu teuer waren. Inzwischen sieht die Sache aber anders aus, denn RAID-Konfigurationen sind nun auf kostengünstiger ATA/IDE-Technologie mit hohen Kapazitäten verfügbar. 100 GByte Speicherkapazität sind für rund 200 Euro erhältlich und ein Intel-System mit 2-GHz-Prozessor als dedizierte Backup-Plattform kostet weniger als 1000 Euro.

Selbstverständlich haben sowohl Band- als auch Disktechnologien Vor- und Nachteile. Das Band bleibt für die langfristige Archivierung von Daten die dominierende Technologie, weil es hohe Kapazitäten bietet und erweiterbar ist. Für die Speicherung riesiger Datenmengen, beispielsweise die Sicherung von Videodaten-Archiven, ist das Band nach wie vor die beste Lösung. Bei Festplatten ist die Kapazität vorgegeben – wer die Kapazität seines RAID-Arrays verdoppeln möchte, muss in ein weiteres Gerät investieren. Bei einer Bandlösung genügt es, ein zusätzliches Band einzufügen. Allerdings wird die Verwaltung mit steigender Anzahl gefüllter Bänder auch komplizierter.

Der größte Nachteil der Bandtechnologie ist sicherlich die Geschwindigkeit, denn das Band arbeitet durch seinen sequenziellen Aufbau und die niedrigen Transferraten relativ langsam. Geht es um Mobilität, sind Bänder aber klar im Vorteil, denn sie lassen sich einfach an einen fernen Ort transportieren und dort sicher aufbewahren. Für eine Disaster-Recovery-Strategie ist dies ein nicht zu unterschätzender Vorteil. Disksysteme sind hingegen nicht besonders transportabel. Plattenspiegelung kann hier eine Lösung sein. Über eine WAN-Verbindung lassen sich Platten an voneinander entfernten Standorten spiegeln. Diese Methode ist aber nicht überall einsetzbar, denn Bandbreite ist teuer und WAN-Verbindungen sind nicht sehr schnell. Bei der Geschwindigkeit liegen Disk-Lösungen klar vorn. In den meisten Fällen ist D2D zwei- bis dreimal schneller als eine Bandlösung. Ein weiterer Vorteil gegenüber Bandsystemen ist, dass sich die Daten mit standardisierten Dateitools wiederherstellen lassen.

Welche Technologie am sinnvollsten ist, richtet sich nach dem Unternehmen und der jeweiligen Anwendung. Eine Vertriebsdatenbank ist ein wertvolles Gut, ständig in Bewegung und damit ein idealer Kandidat für das Backup mit Disk-Technik. Werden die Daten älter und müssen nicht mehr ständig zugreifbar sein, können sie auf Band übertragen und archiviert werden. So führt man Datensicherungen und Archivierungen auf mehreren Ebenen durch. Bei permanenter Nutzung und Änderung von Daten eignen sich schnelle D2D-Lösungen am besten. Je älter die Daten werden und je weniger häufig darauf zugegriffen wird, desto mehr eignen sie sich für Sicherungen auf Band. [ dj ]


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