Anforderungen an heutige Datensicherungsverfahren und
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___________________________________________________________________ Anforderungen an heutige Datensicherungsverfahren und deren praktische Umsetzung In Zeiten immer schneller wachsender Datenvolumen im IT-Umfeld, werden besondere Anforderungen an das verwendete Datensicherungsverfahren gestellt. Die Verantwortung für die Erfüllung dieser Anfordungen liegt bei dem IT-Verantwortlichen des jeweiligen Unternehmens. Die Anforderungen können grob in die folgenden Kategorien gegliedert werden: Tabelle 1 Sicherheit Wirtschaftlichkeit Anforderungen an Datensicherungssysteme Datenintegrität Für eine möglichst hohe Datenintegrität müssen die Sicherungsbänder regelmäßig hinsichtlich Lesbarkeit überprüft werden. Desaster Recovery Mechanismus Die Wiederherstellung eines lauffähigen Systems auf Grundlage des zuletzt gesicherten Datenbestandes muss mit den verfügbaren Mechanismen des Datensicherungssystems gewährleistet werden können. Redundanz Das Datensicherungssystem sollte Mechanismen zur Vermeidung eines Single-Point-of-Failures bieten. Minimierung laufender Kosten Zur Minimierung der laufenden Kosten ist die Minimierung des administrativen Aufwandes für die Durchführung und die Kontrolle der täglichen Datensicherung notwendig. Das Datensicherungssystem sollte sich in vorhandene oder noch anzuschaffende Überwachungsprodukte integrieren lassen. Die Anschaffungskosten für ein Datensicherungssystem sind unbedingt im Zusammenhang mit der Skalierbarkeit zu betrachten. Eine zu kleine Dimensionierung des Datensicherungssystems kann Minimierung einmaliger sich zu einem späteren Zeitpunkt als wesentlich kostspieliger Kosten erweisen als eine im Vorfeld ausreichend große Dimensionierung. In diesem Zusammenhang ist es in Bezug auf die Dimensionierung hilfreich, auf die Kenntnisse eines erfahrenen strategischen Partners zurückzugreifen. Skalierbarkeit des Datensicherungssystems Investitionsschutz Bei der Einführung eines Datensicherungssystems ist darauf zu achten, dass es mit der IT-Infrastruktur mit wachsen kann. Die Anschaffung eines zweiten zusätzlichen Systems aufgrund zu geringer Kapazitäten ist in der Regel wesentlich kostspieliger. Unterstützung einer Vielzahl von Client-Plattformen Unter dem Gesichtspunkt des Investitionsschutzes sollte das Datensicherungssystem eine Vielzahl von Client-Plattformen unterstützen. Dazu sind auch Sicherungsagenten für Datenbanken zu zählen, die eine Online Sicherung der Datenbank im Betrieb ermöglichen. Erst mit derartigen Agenten ist die Gewährleistung einer maximalen Verfügbarkeit von Datenbanken (z. B. Oracle, DB/2 oder Lotus Notes) möglich. Geschwindigkeit Zeitaufwand für die tägliche Datensicherung und die vollständige Wiederherstellung von Systemen Im Katastrophenfall ist der Zeitaufwand für die Wiederherstellung unternehmenskritischer Systeme ein schwerwiegender und nicht zu unterschätzender Faktor. adcon Gesellschaft für EDV-Dienstleistung / Beratung GmbH An der Goymark 23, 44263 Dortmund, http://www.adcon.de Tel: 0231-946164-0, Fax: -14, Email: [email protected] Seite 1 von 7 ___________________________________________________________________ Mögliche Szenarien zur praktischen Umsetzung einer Datensicherung Die möglichen Szenarien können grundsätzlich hinsichtlich zentraler und dezentraler Datensicherung unterschieden werden. Die dezentrale Datensicherung ist hierbei die einfachste Form der Datensicherung. Im gleichen Zuge mit der Darstellung der Szenarien werden auch die Pro und Contra diskutiert. Dezentrale Datensicherung Die dezentrale Datensicherung wird lokal an jedem Server durchgeführt. Hierbei ist Voraussetzung, dass jeder zu sichernder Server über ein eigenes Bandlaufwerk verfügt. Abbildung 1 Dezentrale Datensicherung Server Bandlaufwerk Server Bandlaufwerk Server Bandlaufwerk Die Praktikabilität ist stark abhängig von dem zu sichernden Datenvolumen. Bei einem zu sichernden Datenvolumen pro Server, das die Kapazität eines Sicherungsbandes übersteigt, fällt ein noch höherer administrativer Aufwand für den weiteren Bandwechsel an als das ohnehin schon für den täglich notwendigen Bandwechsel der Fall ist. Zusätzlich muss ein erhöhter Aufwand für die Überwachung der Sicherung betrieben werden, um festzustellen, wann ein weiterer Bandwechsel zu erfolgen hat. Im ungünstigsten Fall wird der notwendige Bandwechsel zu spät festgestellt, so dass die Datensicherung in einem vorhandenen täglichen Zeitfenster nicht fertiggestellt werden kann. Die Bandverwaltung – Ermitteln des jeweils benötigten Sicherungsbandes für die Sicherung bzw. Wiederherstellung eines Systems – erfolgt manuell. Hierbei spielt die Fehlerquelle Mensch eine nicht unerhebliche Rolle. Die Sicherstellung der Datenintegrität ist bei diesem Szenario nicht zu gewährleisten, da ein regelmäßiges Überprüfen des Mediums Band durch einen Verify in der Regel zu zeitaufwendig ist. Dezentrale Datensicherung mit zentraler Administration Bei räumlich getrennten Lokationen besteht bei der dezentralen Datensicherung auch die Möglichkeit einer zentralen Administration, vorausgesetzt das eingesetzte Produkt unterstützt diese Funktion. Hier würde auf dem zu sichernden Server ein eigenes Sicherungssystem die Daten z. B. auf einem kleinen Bandroboter sichern. Die Konfiguration des Sicherungssystems und die Kontrolle der Sicherungsläufe könnte zentral geschehen. adcon Gesellschaft für EDV-Dienstleistung / Beratung GmbH An der Goymark 23, 44263 Dortmund, http://www.adcon.de Tel: 0231-946164-0, Fax: -14, Email: [email protected] Seite 2 von 7 ___________________________________________________________________ Abbildung 2 Dezentrale Datensicherung mit zentraler Administration Server Standort A Bandlaufwerk Server Standort B Bandlaufwerk Adm Übe inistra rwa tion chu ng ion at g str un ini ach m Ad berw Ü Server Standort X Bandlaufwerk Administrator-Platz Zentrale Datensicherung Die zentrale Datensicherung ist eine logische Konsequenz der Serverzentraliserung. Hierbei werden die Datenbestände der vorhandenen Server über eine Netzwerkverbindung im Allgemeinen auf einem Bandroboter – im folgenden Tape Library bezeichnet – gesichert. Für einen höchstmöglichen Netzwerkdurchsatz empfiehlt sich der Aufbau eines separaten geswitchten Netzwerksegmentes für die Datensicherung. Vor allem beim Wiederherstellen von Datenbeständen erweist sich diese Maßnahme als sinnvoll, da der normale Netzwerkbetrieb hinsichtlich Durchsatz von der Rücksicherung nicht beeinträchtigt wird. Der Sicherungsserver verwaltet bei diesem Szenario die Bandmedien selbständig. Ein Eingreifen durch einen Administrator ist nur in Ausnahmefällen notwendig. Die Softwarekomponente übernimmt die Steuerung der per Zeitplan definierten Sicherungsläufe. Abbildung 3 Zentrale Datensicherung SicherungsClient Sicherungs- SicherungsClient Client SicherungsClient SicherungsClient Tape Library SicherungsBänder SicherungsServer Bandlaufwerke Interne Prozesse sorgen für die Reorganisation der Sicherungsbänder. Hierbei werden die noch aktuellen Datenbestände auf noch teilweise freie Bänder umkopiert, so dass wieder vollständig freie Bänder verfügbar sind. Auf den Bändern entstehen Leerräume durch den mittels Aufbewahrungsfristen definierten Verfall von Daten. Der positive Nebeneffekt ist die dabei automatisch erfolgende Überprüfung der Datenintegrität. Die für die Verwaltung benötigten Informationen – welche Daten von welchem Server auf welchem Band gespeichert sind – werden von dem Sicherungsserver in einer Datenbank adcon Gesellschaft für EDV-Dienstleistung / Beratung GmbH An der Goymark 23, 44263 Dortmund, http://www.adcon.de Tel: 0231-946164-0, Fax: -14, Email: [email protected] Seite 3 von 7 ___________________________________________________________________ geführt. Diese Datenbank ist der neuralgische Punkt eines zentralen Sicherungssystems. Hierbei ist darauf zu achten, dass das Sicherungssystem über geeignete Sicherheitsmechanismen zur Gewährleistung der Datenbankintegrität verfügt. Im Falle einer Wiederherstellung eines Serversystems sind zentrale Datensicherungssysteme in der Regel bezüglich der Geschwindigkeit im Vorteil, da sie für das Lesen der Sicherungsdaten von den Bändern mehrere Bandlaufwerke parallel nutzen können. Voraussetzung hierfür ist natürlich ein ausreichend performantes Netzwerk. Der Administrator des Sicherungssystems hat im normalen Tagesgeschäft lediglich noch die Aufgabe, den Ablauf der Datensicherung zu kontrollieren und Sicherungsbänder aus der Tape Library auszulagern. Sinnvollerweise werden die Sicherungsdaten doppelt auf den Sicherungsbändern gelagert für den Fall, dass ein Sicherungsband einmal einen Defekt aufweist. Die ursprünglichen Daten können dann von der Kopie wiederhergestellt werden. Abbildung 4 Zentrale Datensicherung von über WAN angebundenen Niederlassungen SicherungsClient Sicherungs- SicherungsClient Client SicherungsClient SicherungsClient Tape Library WAN Router SicherungsBänder Bandlaufwerk SicherungsServer SicherungsBand mit aktuellem Snapshot WAN Router Bandlaufwerke SicherungsClient Bandlaufwerk SicherungsClient Bandlaufwerk Auch bei über WAN angebundenen Niederlassungen kann eine zentrale Datensicherung durchgeführt werden. Nach der initialen Vollsicherung werden durch intelligente Sicherungssysteme ausschließlich nur noch die Deltas (Differenzen) zum vorhergehenden Sicherungslauf zum Sicherungsserver übertragen. Dadurch wird das durch die Datensicherung aufkommende Datenvolumen auf ein Mindestmaß begrenzt. Bei der kompletten Wiederherstellung eines über ein WAN gesicherten Systems kann die Rücksicherung wegen der geringen Netzwerkbandbreite nicht über die Netzwerkverbindung stattfinden. Als Lösung für dieses Problem bieten ausgeklügelte Sicherungssysteme die adcon Gesellschaft für EDV-Dienstleistung / Beratung GmbH An der Goymark 23, 44263 Dortmund, http://www.adcon.de Tel: 0231-946164-0, Fax: -14, Email: [email protected] Seite 4 von 7 ___________________________________________________________________ Möglichkeit, am Sicherungsserver einen aktuellen Snapshot des Datenbestandes eines gesicherten Servers auf einem Bandsatz zusammen zu stellen. Dabei werden die benötigten Datenbankinformationen und die eigentlichen Sicherungsdaten zusammengeführt. Dieser Bandsatz kann dann lokal an dem wiederherzustellenden System für die Rücksicherung verwendet werden. Abbildung 5 Zentrale Datensicherung im Zusammenspiel mit einem SAN SicherungsClient Sicherungs- SicherungsClient Client SicherungsClient SicherungsClient SAN Tape Library SicherungsBänder DiskStorageServer SicherungsServer Bandlaufwerke Unter Umständen ist bereits oder soll in Zukunft ein SAN (Storage Area Network) implementiert werden. In diesem Fall sollte darauf geachtet werden, dass das Sicherungssystem in ein SAN mit eingebunden werden kann. Die nächst sicherere Variante wäre ein Konstrukt aus zwei Sicherungsservern und einer Shared Tape Library. Die freien Sicherungsmedien stehen beiden Servern zur Verfügung. Jedoch besteht eine logische Trennung zwischen den Datenbeständen beider Sicherungsserver. adcon Gesellschaft für EDV-Dienstleistung / Beratung GmbH An der Goymark 23, 44263 Dortmund, http://www.adcon.de Tel: 0231-946164-0, Fax: -14, Email: [email protected] Seite 5 von 7 ___________________________________________________________________ Abbildung 6 Zentrale Datensicherung im Zusammenspiel mit einem SAN und shared Tape Library SicherungsClient Sicherungs- SicherungsClient Client SicherungsClient SicherungsClient SAN Shared Tape Library DiskStorageServer SicherungsServer A SicherungsServer B SicherungsBänder Server A + B Bandlaufwerke In diesem Fall wäre eine Server Redundanz gegeben – vorausgesetzt, das Fibre Channel Konstrukt ist ebenfalls redundant ausgelegt. Andernfalls wäre dies wiederum ein SinglePoint-of-Failure. Gegen den Ausfall der Tape Library wäre man jedoch noch nicht abgesichert. Diesem Problem könnte man mit einer Hochverfügbarkeitslösung entgegentreten. Bei der Erweiterung der vorhergehenden Konfiguration durch eine weitere Tape Library, die in einem räumlich und brandschutztechnisch getrennten Bereich stehen sollte, und der Implementierung einer Server to Server Communication für den Abgleich der DatenbestandKopie des jeweiligen Servers – jeder Server hält dann den gesamten Datenbestand in der zugeteilten Tape Library vor – erhält man das höchstmögliche Maß an Sicherheit. Abbildung 7 Zentrale Datensicherung im Zusammenspiel mit einem SAN und 2 Tape Libraries SicherungsClient Sicherungs- SicherungsClient Client SicherungsClient SicherungsClient SAN DiskStorageServer SicherungsServer A SicherungsServer B adcon Gesellschaft für EDV-Dienstleistung / Beratung GmbH An der Goymark 23, 44263 Dortmund, http://www.adcon.de Tel: 0231-946164-0, Fax: -14, Email: [email protected] Tape Library A Tape Library B SicherungsBänder Bandlaufwerke SicherungsBänder Bandlaufwerke Seite 6 von 7 ___________________________________________________________________ Wenn jeweils ein Server und eine Tape Library räumlich von einander getrennt in separaten Brandabschnitten stehen, ist sichergestellt, dass auch in einem Katastrophenfall der gesamte Datenbestand noch verfügbar ist. Eine Hochverfügbarkeitslösung könnte so aussehen, dass die Serversoftware von Server A in einem Idle Zustand ebenfalls auf Server B läuft und bei Ausfall von Server A dessen Aufgaben auf Server B übernimmt. Gleiches gilt analog umgekehrt. Tabelle 2 Bewertung der Datensicherungsszenarien Kategorie Detail Sicherheit Datenintegrität Szenario 1 Szenario 2 Szenario 3 Szenario 4 Szenario 5 - Desaster Recovery Mechanismus Redundanz Tabelle 3 - +1 + + + + + + + + ++3 2 Bewertung der Datensicherungsszenarien Kategorie Detail Wirtschaftlichkeit Minimierung laufender Kosten - +4 + + + Minimierung einmaliger Kosten - +5 + + + Investitionsschutz - + + + + Zeitaufwand für die tägliche Datensicherung und die vollständige Wiederherstellung von Systemen - + ++ ++ ++ Geschwindigkeit Szenario 1 Szenario 2 Szenario 3 Szenario 4 Szenario 5 1 Durch die bei der Reorganisation der Bänder automatisch durchgeführten Medienüberprüfung ist eine Datenintegrität gewährleistet. 2 Eine Redundanz existiert lediglich hinsichtlich der Bandlaufwerke in der Tape Library. 3 Eine Redundanz ist sowohl hinsichtlich des Servers als auch der Tape Library gegeben. 4 Eine zentrale Administration und Kontrolle ist möglich. Manuelle Bandwechsel sind nicht mehr notwendig. 5 Heutige Datensicherungssysteme sind hinsichtlich anschließbarer Tape Libraries und der Unterstützung weitere Bandlaufwerke skalierbar. In diesem Fall fällt eine Erweiterung der Speicherkapazität deutlich günstiger aus als die Anschaffung eines weiteren Sicherungssystems. adcon Gesellschaft für EDV-Dienstleistung / Beratung GmbH An der Goymark 23, 44263 Dortmund, http://www.adcon.de Tel: 0231-946164-0, Fax: -14, Email: [email protected] Seite 7 von 7
