Datensicherung. David Baumgartner Matthias Kalischnig

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1 Datensicherung David Baumgartner Matthias Kalischnig 1

2 GFS - Grandfather - Father - Son Prinzip Sicherungsarten Inkrementelles Backup Vorteile Nachteile Differentielles Backup Vorteile Nachteile Vollbackup Vorteile Nachteile Sicherungsstrategie (Kriterien) Der Wert der Daten Die Änderungshäufigkeit der Daten Gesetzliche Anforderungen Speicherort Verwahrung/Kosten: DSG 2000 RAID Arten RAID 0 RAID 1 Mirroring Spiegelung RAID 3 Byte-Level Striping mit Paritätsinformationen auf separater Festplatte RAID 5 S.M.A.R.T Sicherungsmedien RDX -Wechselplattensysteme: (Removable Disk Technology) NAS: (Network Attached Storage) USB-Festplatten USB-Sticks Optische Medien DLT Laufwerke GFS - Grandfather - Father - Son Prinzip Großvater - Vater - Sohn - Prinzip = GFS Monatssicherung - Wochensicherung - Tagessicherung 2

3 Bei einer Sicherung im Rahmen einer Fünf-Tage-Woche braucht man also vier Sohn-Medien (Montag-Donnerstag; der Freitag wird auf die Vater-Medien gesichert) vier Vater-Medien (für die ersten vier Freitage eines Monats, der fünfte und letzte Freitag kann auf dem Großvater-Medium gespeichert werden) zwölf Großvater-Medien (für den letzten Tag in jedem Monat) (Quelle: Sicherungsarten Inkrementelles Backup Beim inkrementellen Backup wird eine Vollsicherung des Datenbestandes durchgeführt. Anschließend werden Sicherungen zum letzten Backup gemacht. Das bedeutet, dass beim ersten Mal eine Sicherung der Veränderungen seit dem letzten Backup(egal ob inkrementell oder Vollbackup) gemacht werden. Zur Wiederherstellung des Datenbestandes werden alle Bänder benötigt. Vorteile Einfaches Verfahren niedriger Speicherbedarf Wiederherstellung der Daten zu jedem Backupzeitpunkt möglich Nachteile Es sind das Vollbackup und ALLE seitdem gemachten Bänder notwendig 3

4 Differentielles Backup Das differentielle Backup ist dem inkrementellen Backup sehr ähnlich. Es wird erneut eine Vollsicherung gemacht. Anschließend werden die Veränderungen zum letzten Vollbackup gesichert. Demnach ist zur Wiederherstellung des Datenbestandes das Vollbackup und das gewünschte differentielle Backup notwendig. Vorteile Nachteile weniger Speicherbedarf als bei Vollbackup Vollbackup und die differentielle Sicherung zum gewünschten Zeitpunkt notwendig Dateien, die einmal verändert werden, müssen bei jedem differentiellen Backup neu gesichert werden. Dadurch erhöhtes Datenaufkommen. Vollbackup Beim Vollbackup wird der komplette Datenbestand gesichert. Um verlorene Daten wieder herzustellen, wird das entsprechende Vollbackupmedium benötigt. Vorteile Nachteile Ein Band zur Wiederherstellung notwendig einfache Wiederherstellung Sehr hoher Speicherbedarf um mehrere Versionen zu haben, müssen mehrere Sicherungsbänder aufbewahrt werden (Quelle: 4

5 Sicherungsstrategie (Kriterien) Verhältnis für die Kosten der Daten zur Datensicherung Kriterien Wie die Datensicherung zu erfolgen hat. Wer für die Datensicherung verantwortlich ist. Wann Datensicherungen durchgeführt werden. Welche Daten gesichert werden sollen. Welches Speichermedium zu verwenden ist. Wo die Datensicherung sicher aufbewahrt wird. Wie die Datensicherung vor Datendiebstahl zu sichern ist (Verschlüsselung). Wie lange Datensicherungen aufzubewahren sind. Wann und wie Datensicherungen auf ihre Wiederherstellbarkeit überprüft werden. Außerdem sollte festgelegt werden, wann und ob (a) eine vollständige Sicherung (z. B. am Wochenende) und/oder (b) eine inkrementelle oder differenzielle Sicherung (z. B. werktags um Mitternacht) durchgeführt wird. Der Wert der Daten welcher Verlust ensteht (Wert bei Verlust) Zeit zur vollständige Wiederherstellung (Zeit in der Mitarbeiter nicht arbeiten können) Kosten durch Informationspflicht (Vertrauensverlust der Kunden) Die Änderungshäufigkeit der Daten Wie oft werden die Daten geändert (Betriebsystem selben (Image einmal) / 5

6 Benutzerdaten, Datenbanken oft (Datensicherung laufent) Gesetzliche Anforderungen Gesetzlichkeit des Staats ist zu beachten (DSG-2000) Speicherort Speicherorte (Festplatten, Partitionen) unfallgeschützte Datenspeicher (Sicherheit bei Online / Banksafe alternative) Anforderungen Regelmäßigkeit Aktualität Verwahrung Datenkompression Verwahrung/Kosten: DSG 2000 Sowohl Auftraggeber als auch Dienstleister sind nach dem DSG 2000 zur Ergreifung von Datensicherheitsmaßnahmen verpflichtet. Es müssen Maßnahmen zur Gewährleistung der Datensicherheit getroffen werden. Je nach Art der verwendeten Daten und nach Umfang und Zweck der Verwendung sowie unter Bedachtnahme auf den Stand der technischen Möglichkeiten ist sicherzustellen, dass die Daten vor zufälliger oder unrechtmäßiger Zerstörung und vor Verlust geschützt sind, dass die Datenverwendung ordnungsgemäß erfolgt und dass die Daten Unbefugten nicht zugänglich sind. 1. Kompetenzklarheit 2. Auftragsgebundenheit 3. Belehrungspflicht 4. Zutrittsbeschränkung 5. Zugriffsbeschränkung 6. Betriebsbeschränkung 7. Protokollierungspflicht 8. Dokumentationspflicht RAID Redundant Array of Independent Disks - Redundante Anordnung unabhängiger Festplatten Warum RAID? Ausfallsicherheit 6

7 in manchen Fällen ist es wichtig das Daten die auf einer Festplatte gespeichert sind JEDER ZEIT verfügbar sind. (z.b.: bei Servern is es unerlässlich da ein Server nur die Aufgabe hat Daten bereitzustellen. Da kann es viel Geld kosten wenn ein Server über einige Zeit ausfällt.) Performance In Manchen Fällen ist die Schnelle Zugriffszeit wichtig, kurze Speicherzeiten und Ladezeiten. Arten verschiedene RAID Arten In einem RAID Verbund können mehrere festplatten als eine Festplatte Arbeiten. Um einen RAID Verbund zusammen zustellen müssen alle Festplatten die gleichen Größe, Schreib- und Lesegeschwindigkeit aufweisen. RAID 0 Beschleunigung ohne Redundanz Datenblöcke werden auf mehrere Festplatten abwechselnd geschrieben dadurch höhere Lese- und Schreibgeschwindigkeit RAID 1 Mirroring Spiegelung Im RAID 1 werden alle daten zuerst auf eine festplatte geschrieben und anschließend nochmal auf eine zweite Festplatte geschrieben, so kann eine Festplatte ausfallen ohne das ein Datenverlust auftritt. Abbildungen Raid 0 und Raid 1 (Quelle: Wikipedia) 7

8 RAID 1 0 Stripping+ Mirroring Beschleunigung mit Redundanz RAID 1 0 (gesprochen RAID eins null) ist eine Verbindung aus Raid 0 und Raid 1 es werden je mindestens 2 festplatten im Raid 0 verbunden und nochmal mindestens 2 Festplatten die die ersten 2 Platten Spiegeln. Abbildung: Raid 1 0 (Quelle:http://www.hdd-tool.com/raid/raid-10-as-raid-01.htm) RAID 3 Byte-Level Striping mit Paritätsinformationen auf separater Festplatte Im RAID 3 werden die Daten auf mehrere Daten Festplatten Verteilt ähnlich RAID 0 mit dem Unterschied das Summen-Information auf einer zusätzlichen Paritäts-Platte gespeichert werden. Auf der Paritäts-Platte werden die Bits der Datenplatten zusammengezählt die errechnete Summe wird untersucht, ob sie eine gerade oder eine ungerade Summe darstellt. Gerade Summen werden auf der Paritätsplatte mit 0 und ungerade Zahlen werden mit 1 Gekennzeichnet. RAID 3 wird immer weniger angewendet. Abbildung RAID 3 Wikipedia) (Quelle: 8

9 RAID 5 gesteigerter Datendurchsatz beim Lesen/Schreiben kostengünstig Redundanz bei geringen Kosten bei Ausfall, maximal eine Platte noch gut ^^ nach Austausch relativ langsam, da jeder Datenblock rekonstruiert werden muss Die nutzbare Gesamtkapazität errechnet sich aus der Formel: (Anzahl der Festplatten - 1) (Kapazität der kleinsten Festplatte) Bsp.: 4 Platten á 500 GB d.h. (4-1) * 500 = 1500GB Speicherkapazität + 500GB Parität (Quelle: S.M.A.R.T Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology S.M.A.R.T ist ein Industriestandard, der in Computerfestplatten eingebaut wird, um das permanente Überwachen wichtiger Parameter und somit das frühzeitige Erkennen drohender Ausfälle frühzeitig zu erkennen. 9

10 Sicherungsmedien RDX -Wechselplattensysteme: (Removable Disk Technology) in den Server eingebaute interne und externe Wechselplattensysteme Vorteile: leichte Handhabung, kosteneffektiv, schneller Zugriff, robust und belastbar. Außerdem kann das Medium nach der Sicherung außerhalb der Praxis aufbewahrt werden. Nachteil: teuer als USB-Festplatten NAS: (Network Attached Storage) Sicherung über das Netzwerk Vorteile: günstig, kann bei der Sicherung auch gleich gespiegelt werden (RAID 1) Nachteile: verbleibt nach der Sicherung in der Regel im Haus. USB-Festplatten 10

11 Vorteile: Nachteil: kostengünstig, kann außerhalb der Praxis aufbewahrt werden, hohe Kapazitäten empfindlich gegen Erschütterungen USB-Sticks Vorteile: Nachteil: klein, kann außerhalb der Praxis aufbewahrt werden hoher Preis bei höheren Kapazitäten 11

12 Optische Medien CD-ROM, DVD-ROM, CD-RW, DVD-RW usw. Vorteile: Nachteil: preiswert, fast überall zu erwerben. langsam Wie lange optische Medien Daten speichern können ist noch nicht genau erforscht. DLT Laufwerke lineare Aufzeichnung bezeichnet. Geschwindigkeit: derzeit 60 MB/s (unkomprimiert) neuere Standards in Entwicklung Kapazität: bis zu 800 GB 12

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