Datensicherung

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Unter Datensicherung (auch Backup [ˈbækʌp]) versteht man das teilweise oder gesamte Kopieren der in einem Computersystem vorhandenen Daten auf ein alternatives (häufig transportables) Speichermedium. Zur wiederherstellbaren vollständigen Datensicherung ist die Fixierung (Informatik) aller Werte bzw. Daten notwendig. Die auf dem Speichermedium gesicherten Daten werden als Sicherungskopie, oft englisch als Backup, bezeichnet. Das Ziel ist, den Datenverlust bei Systemausfällen zu begrenzen.

Die Wiederherstellung einer Sicherungskopie bezeichnet man als Wiederherstellung, Datenrücksicherung oder Restore.

Sinn der Datensicherung

Die Datensicherung dient dem Schutz vor Datenverlust durch:

Hardware-Schäden (z. B. durch Überspannung, Materialermüdung, Verschleiß oder Naturgewalten wie Feuer, Wasser, etc.)
Diebstahl oder absichtliches Löschen der Daten
Computerviren, -würmer und Trojanische Pferde
versehentliches Überschreiben oder Löschen der Daten
logische Fehler innerhalb der Daten

Umsetzung

Die Aufbewahrung von Datensicherungen sollte örtlich entfernt von der EDV-Anlage und in einer sicheren Umgebung erfolgen.

Für Privatleute bieten sich externe Festplatten mit Firewire oder USB-Anschluss an. Diese lassen sich unkompliziert an das zu sichernde System angeschließen und wieder von diesem trennen und ermöglichen so zumindest eine entfernte Aufbewahrung. Auch netzwerkbasierende Festplatten sind einfach anzuschließen und zu entfernen und damit sinnvolle Sicherungen möglich.
Für kleinere Unternehmen eignen sich z. B. Bankschließfächer. Auf diese kann aber in der Regel nicht zu beliebiger Zeit zugegriffen werden. So lassen sich die Datenträger zur Wiederherstellungen nur während der Öffnungszeiten beschaffen.
Für größere Unternehmen können sich speziell gesicherte Safes oder Räumlichkeiten (sog. Zellen) zur feuersicheren Unterbringung der Tape Libraries lohnen. Auch können die gesicherten Daten auf mehrere Standorte oder Rechenzentren verteilt werden.

Gesetzeslage

Die Pflicht zur Datensicherung ergibt sich unter anderem aus den gesetzlichen Vorschriften über eine ordnungsgemäße, nachvollziehbare, revisionssichere Buchführung (HGB). Von der kurzzeitigen Aufbewahrung (begrenzt auf einen Tag bis drei oder auch sechs Monate) unterscheidet sich die längerfristige Datenarchivierung, die anderen Gesetzmäßigkeiten unterliegt.

Dokumentation

Bei der Datensicherung ist es sehr wichtig, eine gute Dokumentation zu führen, da von ihr der Erfolg und die Geschwindigkeit des Backups sowie der Wiederherstellung ab hängen können.

Die Dokumentation sollte umfassen:

Ablauf der Datensicherung
Aufbau der Archivierung
zu treffende (Sofort-)Maßnahmen
Kompetenzen (der Mitarbeiter und Dienstleister)
Prioritäten für besonders zeitkritische Daten und Systeme

Die Übersichtlichkeit erhöht, die Dokumentation für Archivierung und Wiederherstellung zu trennen. Diese Teile nennt man auch Backup- bzw. Restore-Plan.

Sonderfall Privatnutzer

Für Privatanwender hängt die Art der sinnvollsten Datensicherung stark von der zu Verfügung stehenden Hardware, dem vorhandenen Fachwissen und nicht zuletzt von der persönlichen Einstellung zu den zu sichernden Daten und deren Sicherung ab. Steht Software dafür zur Verfügung, empfehlen sich automatisierte inkrementelle oder differenzielle Sicherungen. Mit ausreichendem Engagement lassen sich schon mit einfachen Mitteln Backups erstellen und die Sicherheit auf industrielles Niveau ausbauen.

Beispiel

Am naheliegendsten wäre wohl eine Sicherung auf DVD- oder CD-RWs, da Brenner in Notebooks und Desktop-PCs seit langem zur üblichen Grundausstattung gehören und Leermedien günstig sind. Die einfachste Möglichkeit, ohne Software und mit nur wenig Hintergrundwissen ein recht gutes Backup zu erstellen, ist die Anlage von mindestens zwei Sicherungen im regelmäßigen Abstand auf physikalisch unabhängigen Datenträgern. So kann das Großvater-Vater-Sohn-Prinzip nachgebildet werden.

Mit drei oder mehr Medien lässt sich dieses Prinzip dahingehend ausbauen, kleinschrittiger Änderungen rückgängig machen zu können oder weiter zurückliegende Versionen vorzuhalten. Mit anderen Medien lässt sich die Geschwindigkeit und Kapazität steigern.

Geschichte

In den 1990er Jahren versuchte Iomega die Zip-Disketten mit verhältnismäßig hohen Kapazitäten im Bereich Backup-Lösungen zu positionieren. Magnetbänder haben im privaten Bereich überaus niedrige Verbreitung und sind den Festplatten an Geschwindigkeit und vor allem bei den Kosten pro Speicherplatz mittlerweile unterlegen. Im Energieverbrauch sowie in der Haltbarkeit sind sie jedoch überlegen, was sie im Firmeneinsatz noch bestehen lässt. Festplatten mit bieten mittlerweile mit großen Kapazitäten und relativ stabilen Gerätepreisen eine attraktive Alternative zu Wechselmedien. Auch Flash-Speicher haben praktikable Kapazitäten erreicht und eignen sich daher als Sicherungsmedien. Exotisch sind noch Speicher, die über DSL-Verbindungen Datenserver von Dienstleistern im Internet zur Verfügung gestellt werden.

Medientypen der Datensicherung

Im Jahr 2005 wurden die meisten Datensicherungen von festplattenbasierten Produktionssystemen auf Magnetband großer Kapazität (z. B. Digital Linear Tape, Linear Tape Open), Festplatte oder optischen Speicher wie CD-R, DVD, DVD-RAM und vergleichbare Formate gemacht. Mit der Zunahme günstiger Breitband-Internetverbindungen gewinnen Netzwerk- und Fern-Datensicherungen auf externen Servern mehr Bedeutung.

Im Privatbereich werden auch weitere Sicherungsmedien eingesetzt (siehe Sonderfall Privatnutzer)

Echtzeitanwendungen

Datenbanken müssen in einem konsistenten Zustand gesichert werden (Datenkonsistenz, siehe auch Datenbankarchivierung). Dies erreicht man durch Herunterfahren der Datenbank (Cold Backup) (hierbei ist die Datenbank off-line und der Produktivbetrieb unterbrochen), Datenexport aus der Datenbank oder Hot Backup.

Hot Backup

Ein Hot Backup ist eine Sicherung eines Systems (beispielsweise einer Datenbank), die möglichst aktuell gehalten wird – im Idealfall ist sie auf dem gleichen Stand wie das Live-System. Vorteil dieser Methode ist das Vorhalten eines aktuellen „Ersatz-Datenbestandes“, der im Fall eines Systemabsturzes sofort einsatzbereit ist.

Cold Backup

Ein Cold Backup ist eine Sicherung eines Echtzeit-Systems, die erstellt wird, während das System nicht aktiv ist. Dadurch wird erreicht, dass die Daten in einem konsistenten Zustand gesichert sind. Der Nachteil dieser Methode liegt darin, auf ein Zeitfenster ohne Aktivität angewiesen zu sein. Für hochverfügbare Dienste ist sie also ungeeignet, um Backups von Umgebungen zu machen, die beispielsweise nur tagsüber verfügbar sein müssen bietet es sich hingegen an.

Eine bei Oracle-Datenbanken verbreitete Methode ist, die Datenbank bei Beginn der Sicherung in den Backup-Modus zu versetzen und danach wieder in den Produktionsmodus.

Verschiedene Hersteller von Datensicherungs-Programmen oder Drittanbieter bieten Online-Integrationen (Integrations-Agent) bzw. Zusatzprodukte wie den Open File Manager von St. Bernhard an.

RAID 1

Eine weitere Realisierungsmöglichkeit ist ein Festplattenverbund im RAID 1. Das hieße die Spiegel-Festplatte wird vom System getrennt, an einem alternativen Platz eingebunden, die Daten auf Konsistenz geprüft, auf ein drittes Laufwerk gesichert und danach der Spiegel wieder im laufenden System eingesetzt und mit aktuellen Daten versehen.

Datensicherungsstrategie

In Unternehmen wird die Datensicherung gemäß einer Datensicherungsstrategie durchgeführt. In ihr ist festgelegt:

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 Daten-Diebstahl zu sichern ist (zum Beispiel durch Verschlüsselung).
Wie lange Datensicherungen aufzubewahren sind.
Wann und wie Datensicherungen auf ihre Wiederherstellbarkeit überprüft werden.
Welche Sicherungs-Strategie (a) vollständige Sicherung am Wochenende (b) inkrementelle oder differenzielle Sicherung werktags um Mitternacht

Allgemein essentiell für Datensicherungen ist deren:

Regelmäßigkeit

Datensicherungen sollen in regelmäßigen Abständen erfolgen. Diese Abstände variieren je nach Anwendung. Eine monatliche Sicherung der Daten auf einem privaten PC kann durchaus ausreichend sein, während in Produktionsumgebungen meistens tägliche Sicherungen der Produktivdaten erforderlich sind. Sie erhöhen die Zuverlässigkeit der Datenwiederherstellung.

Aktualität

Die Aktualität der Datensicherung ist abhängig von der Anzahl der Datenänderungen. Je öfter wichtige Daten verändert werden, desto häufiger sollten diese gesichert werden.

Verwahrung

Datensicherungen von Unternehmen beinhalten unter anderem Firmengeheimnisse oder personenbezogene Daten und müssen vor unbefugtem Zugriff geschützt werden. Datensicherungen sollten räumlich getrennt von der EDV-Anlage gelagert werden. Die räumliche Entfernung der Datensicherung vom gesicherten Datenbestand sollte so groß sein, dass eine Katastrophe (Brand, Erdbeben, Flut …), welche die EDV-Anlage heimsucht, den gesicherten Datenbestand nicht gefährdet.

Ständige Prüfung auf Vollständigkeit und Integrität

Datensicherungen und Datensicherungsstrategien müssen regelmäßig überprüft und angepasst werden. Wurden die Daten wirklich vollständig gesichert? Ist die eingesetzte Strategie konsistent? Erfolgte die Sicherung ohne Fehler?

Regelmäßige Überprüfung auf Wiederherstellbarkeit

Ein Rückspielen der Daten muss innerhalb eines festgelegten Zeitraums durchgeführt werden können. Hierzu muss die Vorgehensweise einer Datenwiederherstellung ausreichend dokumentiert sein, und die benötigten Ressourcen (Personal, Medien, Bandlaufwerke, Speicherplatz auf den Ziellaufwerken) müssen verfügbar sein.

Datensicherungen sollten automatisch erfolgen

Manuelle Datensicherungen können durch menschliche Fehler beeinflusst werden.

Anfertigung von zwei Datensicherungen

Die Anfertigung von zwei räumlich getrennten Datensicherungen eines Datenbestandes erhöht die Zuverlässigkeit der Datenwiederherstellung, um die Auswirkungen plötzlich auftretender Ereignisse wie Feuer oder physikalische Zufälle zu minimieren.

Verwendung von Standards

Die Verwendung von Standards macht die Datenwiederherstellung einfacher.

Datenkompression

Datenkompression kann Speicherplatz sparen, hängt aber von der Komprimierfähigkeit der Daten ab. Moderne Digital Linear Tape/Linear Tape Open-Laufwerke komprimieren die Daten bei der Sicherung. Jedoch sind unkomprimierte Daten möglicherweise einfacher wiederherzustellen.

Zeitfenster

Sicherungsvorgänge können eine lange Zeit zur Fertigstellung benötigen, dies kann in Produktionsumgebungen unter Umständen zu Problemen führen (Beeinträchtigung des Datentransfers, Zugriffsmöglichkeit). Eine Kompression könnte ebenfalls Einfluss auf die Dauer der Datensicherung haben.

Löschung veralteteter Datensicherungen

Nicht mehr benötigte Datensicherungen sind zu löschen, damit die Vertraulichkeit der gespeicherten Daten gewahrt bleibt.

Gute Notfallstrategien sind wichtig, da es in Notfällen wichtig ist, ruhig zu bleiben, in dieser Zeit klar zu denken und so zu handeln. Durch Verwendung von Checklisten, welche mit Blick auf den Ernstfall entwickelt wurden, kann Unruhe vermieden werden.

Der wirtschaftliche Nutzen von Datensicherungen (Kosten, um die Daten ohne Datensicherung wiederherzustellen) muss sich in einem wirtschaftlich sinnvollen Verhältnis zu dem für die Datensicherung betriebenen Aufwand verhalten.

Der einzig sichere Beweis einer erfolgreichen Datensicherung ist der Nachweis, dass die gesicherten Daten auch vollständig und innerhalb eines angemessenen Zeitraums wiederhergestellt werden können. Aus diesem Grund sollten in regelmäßigen Abständen Rücksicherungstests erfolgen.

Siehe auch

Literatur

Klaus-Rainer Müller: IT Sicherheit mit System, 2. Auflage 2005, VIEWEG, ISBN 3-528-15838-7
Egbert Wald: Backup & Disaster Recovery, ISBN 3-8266-0585-3

Weblinks

Wiktionary: Datensicherung – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Wikibooks: Datensicherung – Lern- und Lehrmaterialien

Informationen

Satirisch aufbereitete Informationen

Yesterday – berühmtes Lied über die Notwendigkeit einer Datensicherung (Satire, englisch)
Backup-Traumata mit John Cleese (Satire, englisch)

Programme

Linkkatalog zum Thema Datensicherung bei curlie.org (ehemals DMOZ)