Eine regelmäßige Datensicherung gehört zu den Kernaufgaben Ihrer Unternehmens-IT. Durch solche Backups stellen Sie sicher, dass betriebskritische Daten im Katastrophenfall schnell wiederhergestellt werden können. Erfahren Sie mehr über die wichtigsten Sicherungsmethoden und welche Vor- und Nachteile unterschiedliche Speichermedien bieten.

Definition Datensicherung

Bei einer Datensicherung (engl. backup) werden Daten auf ein externes Speichermedium kopiert. Auf diese Weise können die Daten zeitnah wiederhergestellt werden, falls ein Datenverlust eintritt. Man bezeichnet den Wiederherstellungsvorgang auch als Restore. Die Datensicherung ist Bestandteil der sogenannten Disaster Recovery, die auch die Wiederherstellung von zerstörter Hardware und Infrastruktur umfasst.

Die Ursachen für einen Datenverlust können vielfältig sein. Sie reichen von schadhafter Hardware über Nutzerversagen und Cyberangriffe bis hin zu Bränden oder Überschwemmungen. Um auch auf physische Katastrophenfälle vorbereitet zu sein, empfiehlt sich die Aufbewahrung des Speichermediums an einem sicheren Ort.

Grundsätzlich werden zwei Formen von Backups unterschieden: File-Backup und Image-Backup. Beim File-Backup sichern Sie typischerweise die Daten, die Sie zum Arbeiten benötigen, beispielsweise Ihre Excel-Tabellen oder Präsentationen. Ein Image-Backup erstellt dagegen ein komplettes Abbild Ihres Systems, inklusive Betriebssystem und Programmen. Fällt Ihr Computer oder Server aus, können Sie eine vollständige Wiederherstellung vornehmen.

Die Datensicherung ist ein Teilaspekt der Datensicherheit, aber nicht damit zu verwechseln. Der übergeordnete Begriff Datensicherheit bezeichnet alle technischen Maßnahmen, welche den Schutz von Unternehmensdaten betreffen. Das schließt die Kontrolle ein, wie Passwörter vergeben werden, wer Zugriff auf welche Daten hat, wer den Serverraum betreten darf oder auch bauliche Maßnahmen.

Die 3 wichtigsten Sicherungsarten

Abhängig davon wie oft und wie grundlegend sich Daten wandeln, bieten sich unterschiedliche Sicherungsarten an.

Vollsicherung

Im Rahmen einer Vollsicherung werden alle Daten jedes Mal komplett auf das Backup-Medium übertragen. Der Vorteil einer Vollsicherung besteht in der einfachen Durchführung. Allerdings sind Vollsicherungen vergleichsweise ressourcenintensiv.

Ein Beispiel: Ihre IT sichert jeden Tag alle Unternehmensdaten. Das vereinfacht die Organisation, weil nicht zuerst bestimmte Datensätze ausgewählt werden müssen. Jedoch wird auf diese Weise sehr viel Speicherplatz mit den immer gleichen Daten gebunden, die sich wahrscheinlich in der Zwischenzeit nur wenig verändert haben.

Auch der Zeitfaktor kann sich negativ bemerkbar machen. Unternehmen verfügen nicht selten über Datenmengen, die sich im Petabyte-Bereich bewegen. Selbst wenn ein modernes Bandlaufwerk 1 Terabyte pro Stunde sichert, würde das Backup für 1 Petabyte noch 1024 Stunden dauern.

Deshalb werden meist mehrere Bandlaufwerke parallel betrieben, wodurch sich die Backup-Zeit deutlich reduzieren lässt. Aber selbst dann gilt: In der Zeit, in der das Backup läuft, verlangsamt sich die Arbeitsgeschwindigkeit aller Rechner und Server im Netzwerk.

Aus den genannten Gründen bieten sich fortlaufende Vollbackups nur für Szenarien mit überschaubaren Datenmengen an, beispielsweise in Entwicklungsumgebungen oder bei Datenbanken. Vollbackups bilden aber auch die Grundlage für die beiden anderen wichtigen Sicherungsarten, das differenzielle und das inkrementelle Backup.

Differenzielle Datensicherung

Für ein differenzielles Backup wird zu Beginn ein Vollbackup aller Daten durchgeführt. Bei jedem weiteren Sicherungsdurchgang werden allerdings nur die Daten gesichert, die sich in der Zwischenzeit verändert haben oder neu hinzugekommen sind. Die differenzielle Datensicherung erfasst also nur die Differenz zwischen dem Status quo und dem letzten Komplett-Backup.

Das hat mehrere Vorteile. Es wird weniger Speicherplatz benötigt, um ein neues Backup anzufertigen. Der Backup-Vorgang kann wesentlich schneller abgewickelt werden, Ihre User können umgehend wieder die gewohnte Arbeitsgeschwindigkeit nutzen. Und nicht zuletzt können die unterschiedlichen Sicherungsversionen unabhängig voneinander gelöscht werden. Sobald das heutige differenzielle Backup erstellt wurde, entfernen Sie einfach das gestrige. Das hält Ihr Backup-System schlank.

Inkrementelle Datensicherung

Auch beim inkrementellen Backup werden auf Basis eines Vollbackups die neu hinzugekommenen Daten gesichert. Allerdings baut das inkrementelle Backup immer auf dem zuletzt erstellten Sicherungslauf auf (inkrementell = schrittweise, aufeinander aufbauend). Das heißt, es werden das Vollbackup plus alle zwischenzeitlich erstellten inkrementellen Sicherungsläufe zugrunde gelegt.

Zum Beispiel verwendet der dritte Sicherungslauf eines inkrementellen Backups die folgende Datenbasis:

Vollbackup + inkrementelle Sicherung 1 + inkrementelle Sicherung 2.

Der große Vorteil der inkrementellen Datensicherung besteht im sehr geringen Speicherbedarf. Der Nachteil ist, dass bei einer Wiederherstellung die Daten aus mehreren Sicherungsläufen in der richtigen Reihenfolge zusammengefügt werden müssen. Das verkompliziert den Wiederherstellungsvorgang im Vergleich zum differenziellen Backup, das mit nur zwei Komponenten auskommt.

Wie Sie Ihre Backups geschickt streuen

Neben der Sicherungsart spielt die Backup-Historie eine wichtige Rolle. Das Ziel besteht darin, möglichst auch auf ältere Versionen Ihrer Dateien zugreifen zu können. Im Folgenden stellen wir Ihnen drei sinnvolle Vorgehensweisen vor.

First In First Out (FIFO)

Der simpelste Ansatz: Neigt sich der Speicherplatz des Backup-Mediums dem Ende zu, wird die älteste Backup-Version gelöscht und durch eine neue ersetzt. Dieses Prinzip funktioniert gut für Vollbackups und differenzielle Sicherungsläufe.

Das Großvater-Vater-Sohn-Prinzip

Diese Methode wird auch als Generationenprinzip bezeichnet. Das Sohn-Backup wird am Ende jedes Werktags erstellt, das Vater-Backup am Ende der Woche, das Großvater-Backup am Ende des Monats.

Das Prinzip wird hier am Beispiel eines Vollbackups erklärt, es lässt sich aber auch auf differenzielle und inkrementelle Datensicherungen anwenden. Sie benötigen insgesamt 20 Speichermedien, beispielsweise Sicherungsbänder. Vier Bänder verwenden Sie für die ersten vier Wochentage. Am fünften Wochentag, also am Freitag, erstellen Sie das wöchentliche Backup. Dafür benötigen Sie ebenfalls vier Bänder, für die vier Wochen des Monats. Hinzu kommen weitere zwölf Backup-Medien, für alle Monats-Backups des Jahres.

Das Großvater-Vater-Sohn-Prinzip stellt sicher, dass jederzeit Backups verschiedenen Alters verfügbar sind. Auf diese Weise können Sie leicht auf vorhergehende Versionen Ihrer Daten zugreifen. Ein weiterer Vorteil: Sollte ein Backup-Medium einmal beschädigt sein, haben Sie durch die Vielzahl der Medien immer eine Ersatzsicherung zur Hand.

Die Türme von Hanoi

Diese Methode zur Organisation von Backups beruht auf dem gleichnamigen Knobelspiel Die Türme von Hanoi. Die Scheiben der Türme entsprechen den Sicherungsmedien. Bei jeder Bewegung einer Scheibe wird ein Backup auf das entsprechende Medium aufgespielt. Auf diese Weise erreichen Sie einen guten Kompromiss zwischen den verfügbaren Speichermedien und dem Alter der vorgehaltenen Backups.

Ein Beispiel:

Bei nur fünf Speichermedien A–E reicht das Backup bis zu 16 Tage zurück, bevor am siebzehnten Tag Medium E überschrieben wird.

Grafik die Türme von Hanoi für fünf Medien

Diese Vorgehensweise erlaubt es Ihnen, mit weniger Speichermedien als beim Großvater-Vater-Sohn-Prinzip zu operieren, aber trotzdem auf ältere Versionen Ihrer Daten zuzugreifen.

Vor- und Nachteile verschiedener Speichermedien

Es gibt unterschiedliche Sicherungsmedien, die bei Backups zum Einsatz kommen, mit spezifischen Vor- und Nachteilen.

Tape

Bandlaufwerke sind in Unternehmen immer noch weit verbreitet. Die dazugehörigen Magnetbänder können Datenmengen in der Größenordnung von vielen Terabytes aufnehmen. Sie sind vergleichsweise günstig in der Anschaffung. Allerdings sind sie auch verschleißanfällig. Und der Zugriff auf die gespeicherten Daten gestaltet sich komplizierter als beispielsweise bei externen Festplatten.

Festplatte

In vielen kleineren Unternehmen kommen mittlerweile externe Festplatten für die Datensicherung zum Einsatz. Diese sind sehr kompakt und damit leicht zu transportieren und zu lagern. Außerdem haben Sie jederzeit schnell Zugriff auf Ihre Daten. Im Vergleich zu SSD-Laufwerken hinken externe Festplatten jedoch in Sachen Speicherplatz und Zugriffsgeschwindigkeit hinterher.

SSD

SSD-Laufwerke zur Datensicherung sind noch ein relativ junges Backup-Medium. Sie zeichnen sich durch hohe Speicherkapazitäten von bis zu 100 Terabyte aus und sind weniger erschütterungsanfällig als die klassische HDD. Ein flächendeckender Einsatz scheitert in vielen Unternehmen jedoch noch am hohen Preis der SSD-Medien.

Cloud

Es spricht sehr viel dafür, dass die Cloud das Backup-Medium der Zukunft wird. Bereits heute haben fast 80 Prozent aller deutschen Unternehmen Cloud-Lösungen im Einsatz. Die Gründe dafür sind vielfältig. Die Cloud bietet praktisch unbegrenzte Speicherkapazitäten, insbesondere im Fall der Public Cloud. Die Abrechnung erfolgt nutzungsabhängig. Dadurch, dass Ihre Daten auf externen Servern lagern, sind sie sehr gut vor lokalen Bedrohungen wie Brand oder Vandalismus geschützt.

Manche Unternehmen zögern noch, den Schritt in die Cloud zu machen, weil sie Sicherheitsbedenken haben. Hier kann eine Private Cloud Abhilfe bieten. Die Private-Cloud-Server sind nicht über öffentliche Internetverbindungen zugänglich und deshalb besser vor Hackerangriffen geschützt. Die benötigte Serverlandschaft kann entweder On-Premises untergebracht werden oder Off-Premises im Rechenzentrum eines Managed Services Providers.

Warum Sie Redundanz anstreben sollten

Damit Ihre Backups umfassenden Schutz bieten, empfiehlt es sich, mehrere Kopien Ihrer Daten anzufertigen, die an unterschiedlichen Orten gelagert werden. Hierfür hat sich die 3-2-1-Regel bewährt. Sie besagt, dass Sie zu jedem Zeitpunkt über drei Ausführungen Ihrer Daten verfügen sollten: das Primärsystem und zwei weitere Backups. Die zwei Backups werden auf unterschiedlichen Speichermedien abgelegt, beispielsweise auf Tape und auf einer Festplatte. Und eines der beiden Speichermedien wird Off-Premises gelagert, um gegen lokale Katastrophenfälle geschützt zu sein.

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