Datensicherung/ Drei-Generationen-Sicherung

Tägliche SicherungBearbeiten

Gegen Festplattenausfälle hilft eine regelmäßige, ausreichend häufige Datensicherung. Wenn man jedesmal ein anderes Sicherungsmedium nimmt und die Medien anschließend möglichst lange aufbewahrt, hat man sich auch gegen die unauffälligen, „schleichenden“ Schäden geschützt. In Firmen ist es üblich, an jedem Arbeitstag ein Backup zu erstellen, von denen einige zehn Jahre lang aufbewahrt werden, um gesetzliche Vorgaben zu erfüllen.

Es wäre ein nahezu ideales Verfahren der Datensicherung, jeden Tag den gesamten Festplatteninhalt zu sichern und jedes Sicherungsmedium (mindestens) zehn Jahre lang aufzubewahren.

Jeden Datenträger aufzuheben würde allerdings 365 Datenträger pro Jahr erfordern. Das ist natürlich kaum praktikabel, der Arbeits- und Kostenaufwand wäre sehr hoch, so wiegen z.B. (unverpackte) DVDs für 10 Jahre knapp 60kg. Wie kann man die Zahl der benötigten Datenträger verringern, ohne die Sicherheit wesentlich zu verringern?

Sicherung hochverfügbarer SystemeBearbeiten

Für manche Anwendungen reicht es nicht aus, die Daten nur einmal täglich zu sichern. Stellen Sie sich das Chaos vor, wenn das weltweite Flug-Reservierungssystem ausfällt und alle Buchungen der letzten Stunden verloren sind! Für derartig kritische Anwendungen reicht nicht mal eine stündliche Sicherung. Es wäre absolut ideal, wenn jede Datei unmittelbar nach jeder Änderung gesichert wird. Alle diese „Schnappschüsse“ werden aufbewahrt. Dieses Verfahren heißt „Continuous Data Protection (CDP)“. Im Recovery-Fall kann der Zustand des Datenträgers auf jeden beliebigen Zeitpunkt zurückgesetzt werden.

Wenn Datenverluste von einigen Minuten zugelassen werden können, kann das „NCDP“-Verfahren verwendet werden. Near Continuous Data Protection sichert den Datenbestand in größeren Zeitabständen, beispielsweise stündlich oder alle fünf Minuten. Dazwischenliegende Zeitpunkte lassen sich nicht wiederherstellen, aber in vielen Fällen stört das nicht.

Beide Verfahren (CDP und NCP) erfordern allerdings einen gewaltigen Aufwand und sind für Privatanwender und die meisten Firmen nicht praktikabel. Deshalb beschränken wir die weiteren Betrachtungen auf eine maximal tägliche Datensicherung.

Das Prinzip der Drei-Generationen-SicherungBearbeiten

Wikipedia hat einen Artikel zum Thema:

Magnetbänder

Eine jahrzehntelang bewährtes Verfahren beruht auf dem „Drei-Generationen-Prinzip“, das oft auch als „Großvater-Vater-Sohn-Prinzip“ bezeichnet wird. Seit Jahrzehnten werden die Daten in den Rechenzentren der Welt nach diesem Prinzip auf Magnetbänder gesichert, auch heute noch.

Der Vorteil des Magnetbandes hat aber mit dem GVS-Prinzip an sich nichts zu tun. Er liegt in der Tatsache begründet, dass ein Mechanischer defekt ("normale" benutzung vorausgesetzt) nie das ganze Band betrifft, sondern maximal kurze Abschnitte des Bandmaterials. Im gegensatz zur Festplatte fällt also niemals ein ganzes Band am Stück aus. Bänder werden prinzipiell redundant beschrieben. Die redundanzen werden bewusst "auseinandergezogen" so dass Informationen immer über einen längeren Bandabschnitt mehrfach verteilt sind. Ist ein kurzes Stück nicht mehr lesbar, so kann die entsprechende Information an einer etwas versetzten Stelle erneut gelesen werden.

Das Gererationenprinzip

Angenommen Sie möchten Montag bis Freitag (nicht Samstag und nicht Sonntag) in jeder Woche sichern. Für die erste Generation verwenden Sie dann vier Bänder: Mo, Di, Mi, Do. Der Freitag ist Teil der Wochensicherung und damit die zweite Generation: In jeder Woche eines Monats gibt es ein Freitags-Band: Fr_1, Fr_2, Fr_3, Fr_4
Die erste Generation (Mo bis Do) wird jede Woche erneut verwendet. Damit werden diese Bänder jede Woche am jeweiligen zugeordneten Tag überschrieben.
Die zweite Generation (hier die Freitags-Bänder) werden immer nach 28 Tagen am entsprechenden Freitag im Monat überschrieben.

Der Freitag ist eine Ausnahme. Dieses Band legen sie für jede Woche im Monat zur Seite. Damit brauchen Sie fünf Freitagsbänder, vier davon bewahren Sie einen Monat lang auf. Diese vier Bänder bilden die zweite Generation.

Von jedem Monatsanfang wird eine Sicherung drei Monate lang oder - besser noch - für ein ganzes Jahr aufbewahrt. Dafür brauchen Sie drei oder zwölf Bänder. Dies ist die dritte Generation.

Vernünftigerweise bewahrt man das Band mit dem Jahresabschluss noch zehn Jahre auf, das wäre die vierte Generation.

Insgesamt benötigen Sie etwa zwanzig Bänder für das erste Jahr und eins für jedes Folgejahr. Berücksichtigt man den Verschleiß, werden pro Jahr vier weitere Bänder benötigt.

Die Haltbarkeit von Bändern

Vom „Montagsband“ bis zum „Donnerstagsband“ wird jedes Band 52 mal im Jahr verwendet, jedes „Freitagsband“ maximal zwölf mal im Jahr. Theoretisch halten die Bänder einige hundert Schreibvorgänge aus. Es darf jedoch keinesfalls passieren, dass sich ein ausgeleiertes Band im Bandgerät verklemmt. Bandgeräte sind sehr teure, überaus empfindliche feinmechanische Erzeugnisse. Es ist leichtsinnig, ein teures Bandgerät zu ruinieren, weil man am Bandmaterial gespart hat. Deshalb empfiehlt sich ein regelmäßiger Wechsel der Bänder. Eine Möglichkeit ist es, jedes Jahr prophylaktisch die Montags- bis Donnerstags-Bänder gleichzeitig auszutauschen. Man kann auch das bisher meistbeanspruchte Tagesband für die Quartalssicherung nehmen und es dadurch aus dem Zyklus herausnehmen. Dadurch bleiben die am meisten beanspruchten Bänder nur ein Jahr im Einsatz. Nebeneffekt: Sie haben für die zurückliegende Zeit nicht nur ein, sondern vier Bänder pro Jahr. Falls eins der alten Bänder nicht mehr lesbar sein sollte, haben Sie mehr Ausweichmöglichkeiten.

Dieses Austauschverfahren wird allerdings nur dann zuverlässig über Jahre klappen, wenn Sie über die Verwendung der Bänder Buch führen. Mindestens sollten Sie jedes Band mit dem Datum der ersten Verwendung beschriften.

Um den Austausch der Freitagsbänder brauchen Sie sich keine Sorgen zu machen. In acht Jahren würde jedes von ihnen erst 96 mal benutzt sein. Sie werden deutlich früher Ihr Bandgerät durch ein neues mit erheblich größerer Kapazität auswechseln müssen, welches dann ohnehin andere Bänder braucht. Das neue Bandgerät wird die alten Bänder vielleicht noch lesen, aber nicht beschreiben können.

Optische Medien

Anstelle von Bändern können natürlich auch andere Sicherungsmedien verwendet werden, beispielsweise optische Datenträger. Für die tägliche und wöchentliche Sicherung verwenden Sie zweckmäßigerweise mehrfach beschreibbare DVDs. Jedes Brennprogramm bietet einen Dateivergleich nach dem Brennen an. Nutzen Sie diese Funktion zumindest hin und wieder, um unzuverlässige DVD rechtzeitig aussondern zu können.

Für die Monats-CDs sollten Sie zu hochwertigeren einmal- oder mehrfach-beschreibbaren Scheiben greifen. Immerhin müssen diese Datenträger ein Jahr lang aufgehoben werden.

Für die Jahressicherungen sind hochwertige DVD-R mit UV-Schutz empfehlenswert. Wenn Ihr Brenner damit umgehen kann, sollten Sie zu DVD-RAM greifen. DVD-RAM haben die besten Fehlerkorrekturmechanismen und sind darüber hinaus die einzigen optischen Scheiben, für die in der Spezifikation eine Mindesthaltbarkeit gefordert ist: Sie müssen mindestens 30 Jahre haltbar sein.

Möglicherweise ist es ratsam, für die Monatssicherungen grundsätzlich einmal-beschreibbare Scheiben zu verwenden. Stellen Sie die geringen Preise für DVD-R ins Verhältnis zum Aufwand, die DVD-RW vor Gebrauch zu löschen. Für die Sicherheit und die Langzeitlagerung ist es ohnehin besser, alle Monate aufzubewahren. Die Jahressicherungen können dann entfallen.

Es ist immer empfehlenswert, mindestens zwei verschiedene DVD-Fabrikate zu verwenden. So sind Sie selbst dann noch auf der sicheren Seite, wenn eine Charge einen versteckten Fehler hat und sämtliche DVDs einer Spindel nach einigen Monaten nicht mehr lesbar sind. Wenn Sie mehr als einen DVD-Brenner haben, sollten Sie hin und wieder den anderen Brenner verwenden. Vielleicht ist Ihr bevorzugter Brenner nicht mehr präzise justiert? Vielleicht produziert er seit Monaten DVDs, die außer ihm kein anderes Gerät lesen kann? Sie sollten von Zeit zu Zeit mit einer Ihrer DVDs ausprobieren, ob sie sich in einem anderen Laufwerk lesen lässt.

Ja, ja, ich weiß, das ist paranoid. Aber wenn es um die Sicherheit geht, sollte man wenigstens zeitweise ein wenig paranoid sein.

Die ProtokollierungBearbeiten

Jede durchgeführte Datensicherung sollte protokolliert werden. Das Protokoll sollte enthalten:

  • Datum, evtl. Uhrzeit
  • Bezeichnung des Datenträgers, sofern nicht offensichtlich
  • Art der Sicherung: Voll, differenziell oder inkrementell
  • Eventuelle Auffälligkeiten
  • Irgendeine Angabe, die einen Vergleich mit Vortagen ermöglicht, z. B. Anzahl der gesicherten Dateien, benötigte Zeit oder benötigter Speicherplatz. Wenn die Datensicherung funktioniert, sollten diese Zahlen allmählich wachsen, außer jemand hat „groß aufgeräumt“.

Welchen Sinn hat die Protokollierung?

  • Sie hilft dabei, Unregelmäßigkeiten zu entdecken.
  • Sie hilft Ihnen zu bestimmen, welche Dateiversionen auf welchem Datenträger sind. Das ist ganz besonders wichtig, wenn Sie die Datensicherung nicht täglich vornehmen.
  • Sie hilft Ihnen, die zu einer inkrementellen Sicherung zugehörige vorangehende Vollsicherung zu ermitteln.
  • Sie führt Ihnen selbst (und eventuell Ihrem Chef) vor Augen, wie zuverlässig Sie die Sicherungen vornehmen.