Backupkonzepte

Backupkonzepte
Th. Linke
Institut für Transfusionsmedizin
Suhl gGmbH
Quellen: www.msxfaq.de; www.fantec.de
Backupkonzepte
Agenda
• Faktoren und Probleme des Backups
• Konventionelle Backupverfahren
• Backup Offener Dateien
• Backupscripte mit Volumenschattenkopien
• Spezial Backup auf Externe Festplatten
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Faktoren und Probleme des Backups
• Datenmenge
– Die Sicherung aller Daten wird regelmäßig erfordert. Dazu brauchen Sie ein
Sicherungsmedium, auf dem alle Daten als Kopie landen.
• Datendurchsatz
– Server sind schnell aber Bandlaufwerke benötigen kontinuierliche Daten in
ausreichender Menge. Ansonsten müssen die Laufwerke stoppen und wieder
anlaufen. Das kostet Zeit, Performance aber verschleißt das Material.
• Zeitfenster für die Sicherung
– Viele Daten können problemlos auch im Betrieb gesichert werden. Einige
Quellen erfordern jedoch eine "Downtime", so dass die Sicherung nur in
bestimmten Zeitfenstern erfolgen kann.
• Datenquelle
– Nicht alle Daten können einfach "kopiert" werden. Exchange, SQL, SystemState
und andere Quelle müssen adäquat gesichert werden.
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Faktoren und Probleme des Backups
• Generationen
– Wie lange und wie viele Versionen einer Information gesichert werden müssen.
Ansätze wie "Großvater - Vater - Sohn" sind heute kaum mehr ausreichend, da
dies faktisch drei Generationen darstellen. Viele Daten müssen über Monate
wieder herstellbar sein. Eine Kombination von Vollsicherungen und
Differenzsicherungen auf verschiedene Bänder unter Berücksichtigung der
unterschiedlichen Ansprüche eines Dateiservers und z.B.: eine Buchhaltung ist
ein größerer Planungsaufwand. Interessant sind hier Festplatten als Medium für
relativ kurzfristige Daten statt teurer Bänder.
• Zeit für ein Restore
– Der wichtigste Aspekt ist die erlaubte Zeit für ein komplettes Restore eines
Servers. Dieser Faktor bestimmt, wie effektiv die Kette der Komponenten
arbeiten muss und auch die Kosten. Selbst eine Restorezeit von 8h ist niedrig
und entsprechend teuer, denn Ersatzhardware über Wartungsverträge ist meist
mit minimal 4h zu erhalten, so dass netto weniger als 4h für die Installation des
Betriebssystems und das eigentliche Restore der Daten übrig bleiben. Ein
Streamer DLT8000 kann im optimalen Fall jedoch nur 20GB/h zurücksichern, so
dass große Server schon anders betrachtet werden müssen.
• Andere Möglichkeiten
– z.B. mit Imagebackups des Betriebssystems, getrennten Festplatten um bei
einem Teildefekt nicht alles restaurieren zu müssen.
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Backupverfahren
• Ein Server
– Früher gab es meist einen Server, der hoffentlich auch ein Bandlaufwerk hatte und
die ganzen Daten lokal sichert. Die Kapazität und Geschwindigkeit der
Bandlaufwerke war meist vergleichbar, so dass die Sicherung funktionieren
konnte.
– Die Daten werden von der lokalen Sicherungssoftware direkt auf das lokal
angeschlossene Bandlaufwerk gesichert. Programme, die dies leisten sind z.B.:
NTBACKUP, aber auch Veritas BackupExec, ArcServe, Tapeware und viele
andere.
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Backupverfahren
• Viele einzelne Server
– Wenn mehrere Server betrieben werden, kann man nur bis zu einem
bestimmten Wachstum mit mehreren Bandlaufwerken agieren.
– Nachteile: Auf jedem Server ist eine Backupsoftware zu installieren, zu
lizenzieren und zu konfigurieren müssen. Sehr viele Bänder müssen
gewechselt werden.
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Backupverfahren
• Wechsler mit LAN Sicherung
– Auf Grund der vorher genannten Nachteile wird man über kurz oder lang in einen
Bandwechsler investieren, um den Wechselprozess zu optimieren. Allerdings sind
die Kosten für einen Wechsler höher, so dass man nicht jedem Server einen
Wechsler spendieren kann
– ACHTUNG ! Spätestens ab diesem Punkt muss der Wechsler speziell gegen
Brandgefahr, Wassereinwirkung usw. geschützt werden.
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Backupverfahren
Probleme bei der Sicherung über LAN
• Bandlaufwerkbelastung durch langsame Daten
– Auch das schnellste 100MBit-Netzwerk kann LTO oder SDLT-Laufwerke
(1GByte/Min = 160MBit/Sek) nicht mehr ausreichend schnell bedienen. Selbst
wenn Gigabit eingesetzt wird, so müssen die Server auch die Daten über das
Netzwerk zuliefern können.
• Lange Laufzeit durch Sequentielles Backup
– Die meisten Backuplösungen (ArcServe, Veritas, NTBackup etc.) können immer
nur einen Server zugleich auf ein Band sichern können. Einige können mehrere
Server gleichzeitig sichern.
• Langsame Wiederherstellung
– Die Probleme des LANs werden auch bei der Wiederherstellung sichtbar. Sichert
die Software aber mehrere Server parallel, dann müssen beim Restore eines
Servers viele Daten übersprungen werden. Beide male kostet dies wertvolle Zeit
bei der Zurückholung von Daten.
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Backupverfahren
• Bandlaufwerk im SAN
– Ein Verbund von entsprechenden Controllern und aktiven Komponenten
macht es möglich, ein Bandlaufwerke bzw. Wechsler an mehreren
Servern zu betreiben. Jeder Server siehst dabei das Laufwerk, als wäre
es lokal angeschlossen.
– Die Lösung ist sehr teuer.
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Backupverfahren
• Festplatten im SAN
– Das Backup läuft überhaupt nicht mehr über den eigentlichen Server ab,
sondern Bandlaufwerk sichert direkt die Festplatten (quasi als Image)
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Backupverfahren
• Backup to Disk to Tape
– SAN-Lösung mit zentralen Speichersystemen entspricht nicht dem Budget vieler
Firmen
– Die Daten werden zuerst auf Festplatten gesichert und von da aus auf Bänder
– Zwischensicherungen können auf den Festplatten vorgehalten werden
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Backup Offener Dateien
Windows Schattenkopien (VSS)
• Ein großes Problem bei Sicherungen sind offene Dateien. Durch die
Schattenkopien wird diese Problem umgangen, wenn die
Sicherungssoftware nicht das produktive Dateisystem, sondern die
Schattenkopie sichert.
• Der Volumenschattenkopie-Dienst (VSS) stellt die generelle
Infrastruktur für das Anlegen von Momentaufnahmen von Daten
eines Volumes. Diese werden auch ganz allgemein als
„Schnappschuss“ (Snapshot) bezeichnet.
• Sobald eine Sicherung mit NTBACKUP oder anderer moderner
Backupsoftware startet, wird eine Schattenkopie angelegt und diese
gesichert.
• Nebeneffekt der Schattenkopien ist eine "zeitgenaue" Sicherung
• VSS ist ab Windows XP „onboard“
• Spezielle „VSS-Writer“ z.B. für MS-SQL Server
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Backup Offener Dateien
Windows Schattenkopien (VSS) – Funktionsprinzip
•
Zustand des NTFS-Volume vor dem Start der Schattenkopie
•
Nach der Schattenkopie, reserviert Windows einen Bereich der Festplatte
•
Windows überwacht Schreibzugriffe und wenn ein Block seit der letzten
Schattenkopie geändert wird, muss die Information vor dem überschreiben
gesichert werden. Die Blöcke (A, B, D) werden dazu in den reservierten Bereich
gelegt. (Geänderter Block ist GRÜN).
Entsprechende Anwendungen können über eine gesonderte API auf die Dateien
zugreifen, wie diese im Moment des Schnappschuss ausgesehen haben.
•
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Backupscripte mit VSS
Eigene Backupskripte mit Volumenschattenkopien 1
• Windows hat kein Kommandozeilenwerkzeug an Board um für eigene
Backupskripte Schattenkopien zu erzeugen.
• Das Programm dazu „vsshadow.exe“ ist für Window XP und
Windows 2003 im VSS-SDK 7.2 vorhanden.
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Backupscripte mit VSS
Eigene Backupskripte mit Volumenschattenkopien 2
• Bereitstellung der Schattenkopie
\\?\Volume{000ab418-6238-11dd-b769-806d6172696f}\
unter einem normalem Laufwerksbuchstaben mit dem Tool
„dosdev.exe“ (im „Product Support Reporting Tool“ für Microsoft
Exchange enthalten)
• Alternativ „VSS BackupHelper“ für Windows XP und Windows 2003 –
Open Source von http://sourceforge.net/projects/vssbackuphelper/
Syntax „VSS BackupHelper“:
backuphelper /s "D:\" /d "Z:\" /l "samplebackupJob.cmd
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Backupscripte mit VSS
Kopierprogramm Robocopy
• Datenabgleich und Backup - Robocopy ist DAS TOOL für solche
unverzichtbaren Aufgaben
• Windows Server 2003 Resource Kit Tools enthält das kostenlose
Robocopy, Windows Vista hat Robocopy “onboard”
• Mit 72 möglichen Parametern erledigt Robocopy selbst
ungewöhnliche Aufgaben extrem schnell und informativ.
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Backupscripte mit VSS
Backup mit Robocopy und VSS - Beispiel
• Start der Volumenschattenkopie für D-Festplatte, Bereitstellung
der Volumenschattenkopie als Laufwerk Z:
• Ultimo21.cmd führt Robocopy – Befehl aus
• NTFS Dateirechte werden mit synchronisiert
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Spezial Backup auf Externe Festplatten
Externe Festplatte MR-35DUS2
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RAID-1 „on Board“
2 x 1 TB Serverfestplatten (24x7 h)
USB und E-SATA Schnittstellen
Anschluss an PC mit Windows XP
Geschwindigkeit via Gigabit LAN
Lesend
2,1 Gbyte/min
Schreibend 1,2 Gbyte/min
• Bei Ausfall des externen Festplattengehäuses, Zugriff auf Festplatten in
andere „normaler“ Externen Festplatte.
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Backupkonzepte
Vielen Dank !
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