Datensicherung/ Image

Ein Speicherabbild - Was ist das?

Ein Speicherabbild (engl. Image) ist eine 1:1 Kopie einer oder mehrerer Partitionen der Festplatte. Betriebssystem, Programme und Daten werden einschließlich ihrer Position auf der Festplatte gespeichert. Kopiert man das Image auf eine Festplatte zurück, entsteht ein exaktes Abbild, Bit für Bit identisch mit dem Original.

Nach einem Datenverlust oder wenn man seine alte Festplatte gegen eine größere wechseln möchte ist es sehr praktisch, ein Image zu haben. Das Image wird mit einem geeigneten Programm auf die neue Festplatte kopiert, und das Betriebssystem ist ohne jede Anpassung sofort einsatzfähig. Das Rückkopieren dauert je nach Datenmenge typischerweise 15 bis 30 Minuten.

Das ist ein gewaltiger Zeitvorteil. Bei einer „normalen“, dateiweisen Datensicherung muss zuerst das Betriebssystem samt Treibern installiert werden, anschließend die Anwendungen und viele Sicherheitsupdates. Das dauert mehrere Stunden, oft mehr als einen Tag. Erst wenn das Datensicherungsprogramm installiert worden ist, kann begonnen werden, die Daten zurückzusichern.

Bei der klassischen Datensicherung wird Datei für Datei gesichert. Wenn die Festplatte 10.000 Dateien enthält, so hat auch die Kopie 10.000 Dateien. Einer der Vorteile dieser klassischen Datensicherung ist, dass man eine verlorene Datei ganz leicht wiederfinden kann. Das Verfahren hat aber auch Nachteile:

• Das Betriebssystem kann auf diese Weise weder gesichert noch wiederhergestellt werden. Das hat zwei Ursachen:
  • Einige Dateien des Betriebssystems sind ständig in Benutzung, wie z. B. die Dateien der Registry. In Benutzung befindliche Dateien lassen sich nicht kopieren, außer mit teuren Spezialprogrammen.
  • Einige Dateien müssen sich an einer genau definierten Stelle der Festplatte befinden, wie z. B. einige Startdateien und die Auslagerungsdatei. Mit einem Kopierbefehl ist es aber nicht möglich, eine Datei an eine bestimmte Position der Festplatte zu kopieren.

• Nach dem Kopieren jeder einzelnen Datei müssen die Verwaltungstabellen (Inhaltsverzeichnis und Belegungstabellen) auf dem Ziellaufwerk geändert werden. Wenn viele kleine Dateien zu sichern sind, werden diese Tabellen sehr umfangreich. Wenn die Verwaltungstabellen nicht mehr in den Arbeitsspeicher passen, werden sie immer wieder auf Festplatte ausgelagert und wieder eingelesen. Der Zeitbedarf für das Kopieren geht drastisch in die Höhe, auf das Zehnfache oder mehr. Eventuell steht so viel Zeit nicht zur Verfügung.

Diese Probleme lassen sich mit der Technologie eines Speicherabbildes (engl.: Image) lösen. Bei einem Image wird neben den Dateien deren Struktur und Anordnung mitkopiert. In der Regel erfolgt das Kopieren Sektor für Sektor, unabhängig von der Verzeichnisstruktur der Partition.

Wie wird das Problem der ständig in Benutzung befindlichen Dateien gelöst? Es gibt zwei Möglichkeiten:

1. Windows wird heruntergefahren, dann wird das Image-Programm direkt von CD oder Stick gestartet. Das Image-Programm braucht also nicht installiert werden. Dadurch ist eine Sicherung selbst dann noch möglich, wenn das Betriebssystem defekt ist und nicht mehr hochfährt.
2. In manchen Fällen kann oder soll der PC nicht heruntergefahren werden. Ein Image bei laufendem Betrieb beherrschen nur wenige Programme. Es wird ein Verfahren „Schattenkopie“ genutzt, mit dem sich auf Windows-Servern die Registry und andere ständig benutzte Dateien sichern lassen. Mit Datenbanken anderer Hersteller funktioniert das mitunter nicht ohne Zukauf von Spezialmodulen. Bei der Entscheidung für ein Programm sollte man den Leistungsumfang sehr genau prüfen.

Für den Privatanwender kommt üblicherweise nur das erste Verfahren in Frage. Soll ein Image automatisch in regelmäßigen Abständen erstellt werden, bleibt nur das zweite Verfahren.

Zum Kopieren werden schnelle Hardwarefunktionen verwendet, dadurch geht das Erstellen (und auch das Rücksichern) meist viel schneller als das dateiweise Kopieren. Der größte Vorteil aber ist die Möglichkeit, ein funktionsfähiges Betriebssystem zu sichern, welches nach einer Rücksicherung sofort startbereit ist. Einige weitere Vorteile eines Images sind:

• Die Daten können in Portionen gewünschter Größe aufgeteilt werden, beispielsweise in Portionen von 4,7 GB. Bei Bedarf können sie leicht auf DVD archiviert werden.
• Die Daten werden standardmäßig komprimiert, jedoch kann die Komprimierung abgeschaltet werden.
• Das Archiv kann mit einem Password geschützt werden.
• Nicht benutzte Sektoren werden in der Standardeinstellung nicht gesichert, aber in Spezialfällen (z. B. vor einem Datenrettungsversuch oder zu Beweiszwecken) ist es möglich.

Für welche Sicherungen ist ein Image geeignet?

Bei der Sicherung kompletter Festplatten sind Geschwindigkeit, Komprimierung, Verschlüsselung und Unabhängigkeit vom Zustand des Betriebssystems die großen Vorteile eines Imageprogramms. Ihre größte Stärke spielten Imageprogramme bei der Sicherung des Betriebssystems aus.

Je nach Ihrer Arbeitsweise kann ein monatliches Image des Betriebssystems sinnvoll sein, oder einmal pro Quartal. Wenn Sie größere Änderungen am Betriebssystem planen, ist davor und eventuell zusätzlich danach der günstigste Zeitpunkt. Ein Image bringt Ihnen Vorteile:

• Wenn die anschließende Installation fehlschlägt, können Sie einfach zu einem unbeschädigten Windows zurückkehren.
• Wenn Ihr System durch Schadsoftware oder eine Fehlbedienung beschädigt ist, kann es leicht auf eine lauffähige Version zurückgesetzt werden.
• Sie haben eine Sicherung derjenigen Dateien, die von anderen Sicherungen möglicherweise nicht erfasst werden.

Allerdings sollte ein Image niemals Ihre einzige Datensicherung sein. Ein einziges defektes Bit kann das gesamte Archiv unbrauchbar machen, insbesondere wenn es auf der Dateisystemstruktur des Archives liegt, oder das Archiv solide komprimiert ist, was bedeutet, dass sich mehrere komprimierte Dateien die gleichen Bytes innerhalb des Archives entgegen von Datenredundanz teilen. Auch wenn das Archiv auf einer eigentlich zuverlässigen Festplatte abgelegt ist, passiert es mitunter, dass sich eine Archivdatei nicht öffnen lässt. Das Internet ist voll von solchen Leidensberichten, selbst bei Testsieger-Programmen. Geradezu verheerend riskant ist es, ein Archiv auf mehrere DVDs zu verteilen. Wenn nur eine der DVDs einen Lesefehler hat, sind auch die restlichen DVDs wertlos. Wenn man die Festplatte auf klassische Weise Datei für Datei kopiert, verliert man bei einem zufälligen Fehler nur eine Datei, die man möglicherweise in einer älteren Sicherung finden kann.

Für eine sichere Archivierung Ihrer Daten ist ein Image aus einem weiteren Grund denkbar ungeeignet. Die Sicherung erfolgt in einem proprietären (herstellereigenem) Dateiformat. Wer weiß, ob Ihr Image-Programm unter Windows 8 und 9 noch lauffähig ist.

Teilsicherungen

Ein Imageprogramm kann statt einer kompletten Partition auch nur ausgewählte Verzeichnisse kopieren. Viel interessanter ist die Möglichkeit, aus einem vollständigen Image einzelne Dateien oder Verzeichnisse zurückzuholen. Sie können wählen, ob Sie an den ursprünglichen Speicherort zurückkopieren wollen oder Sie können ein anderes Zielverzeichnis wählen. Kopieren Sie keinesfalls in das ursprüngliche Verzeichnis zurück, denn wenn dabei etwas schief geht, wissen Sie nicht nur, dass Ihr Backup nichts getaugt hat, sondern Sie sind vermutlich auch die noch intakten Daten los.

Forensisches Backup

Beim Löschen einer Datei wird nur der Dateiname gelöscht und der von der Datei belegte Speicherplatz wird als „frei“ markiert. Die eigentlichen Daten sind nicht gelöscht, sie sind lediglich nicht mehr ohne weiteres auffindbar. Diese als frei markierten Bereiche werden vom Imageprogramm in der Standardeinstellung nicht gesichert. In der Regel gibt es eine Betriebsart „Forensik“ o.ä., bei der auch die als unbenutzt deklarierten Bereiche gesichert werden. Ein solches Backup ist nützlich, wenn man nach einem Zwischenfall die Schuldfrage klären will.

Welche Image-Programme gibt es?

„Drive Image“ von der Firma PowerQuest war das erste Programm dieser Art. Nachdem die Firma Powerquest von Symantec aufgekauft wurde, heißt das Programm jetzt „Symantec ImageCenter“. Weitere bekannte Programme sind Norton Ghost und Acronis True Image. Mitunter gibt es zeitlich begrenzte Versionen im Internet und in Fachzeitschriften. „Active System Recovery“ von Symantec beherrscht die Sicherung bei laufendem Betrieb.

Zurücksichern

Das Sichern von Daten ist ungefährlich, selbst wenn Sie Fehler machen. Schlimmstenfalls sichern Sie die falschen Daten oder zu wenig Daten. Beim Rücksichern können Sie allerdings Schaden anrichten.

1. Das Image-Programm ordnet den Partitionen mitunter andere Laufwerksbuchstaben zu als das Betriebssystem. Das kann dazu führen, dass Sie beim Rücksichern irrtümlich die falsche Partition überschreiben. Geben Sie deshalb den Partitionen im Vorfeld sinnvolle Namen. Verschaffen Sie sich vor dem Start des Image-Programms einen Überblick über Größe und Namen aller Partitionen.
2. Haben Sie alle Dateien gesichert, die seit dem Erstellen des Images geändert worden sind? Beim Rücksichern werden alle neueren Daten zuverlässig und endgültig mit den alten Daten überschrieben. Wenn Sie diesbezüglich nicht sicher sind, erstellen Sie ein Image der kaputten Partition. Darin können Sie nötigenfalls alle Dateien finden, die Sie vielleicht noch brauchen.

Achtung! Sichern Sie die auf Laufwerk C: verstreuten Daten, bevor Sie die Partition auf einen früheren Zustand zurücksetzen!

Quellen