Bei der klassischen Sicherungsmethode wird ein Bandlaufwerk entweder lokal an den Server angeschlossen, oder der Rechner kommuniziert über das Netzwerk mit einem Backup-Server, der wiederum direkt oder über ein Speichernetz mit einem Autoloader oder einer Tape Library verbunden ist. Die Sicherung auf Band stößt inzwischen jedoch in vielen Unternehmen wegen der stark ansteigenden Datenmengen an ihre Leistungsgrenzen.
Reicht das Backup-Zeitfenster für die Datensicherung nicht mehr aus, gilt es, schnellere Wege zu finden. Eine Möglichkeit wäre, die für viele Backup-Programme als kostenpflichtige Option erhältliche Open-File-Funktion zu nutzen, über die sich auch offene Dateien mit sichern lassen. Damit kann man die Datensicherung auch tagsüber im laufenden Betrieb durchführen. Dies kommt aber für viele Unternehmen nicht in Frage, weil die Netzwerkbelastung durch die Backup-Daten sehr hoch ist und die Mitarbeiter zu stark beeinträchtigt würden.
Turbo für die Datensicherung
Deshalb wählen immer mehr IT-Abteilungen einen anderen Weg, um die Sicherung und Wiederherstellung der Daten zu beschleunigen: Backup-to-Disk, das heißt die Sicherung der Daten von der primären Festplatte auf ein Backup-Disk-System. Die Sicherung von Daten auf Festplatte erfolgt nicht nur schnell, sondern erscheint wegen der stetig sinkenden Preise auch unter Kostengesichtspunkten immer attraktiver. Dabei soll jedoch nicht verschwiegen werden, dass die Preise pro gespeichertem Megabyte bei Tape-Lösungen ebenfalls permanent sinken und bislang nach wie vor deutlich unter den Harddisk-Preisen liegen.
Es gibt verschiedene Backup-to-Disk-Verfahren, die wir im Folgenden genauer betrachten. Zu ihnen zählen klassische Backup-Programme, die mittlerweile häufig über eine Backup-to-Disk-Option verfügen. Erst seit relativ kurzer Zeit erhältlich sind so genannte Virtual Tape Libraries. Dabei handelt es sich um Festplatten-Arrays, die Backup-Programme wie eine Bandbibliothek ansprechen.
Ein einfaches, aber wirkungsvolles und dazu kostenloses Tool für die Disk-to-Disk-Sicherung in kleineren Umgebungen ist Robocopy. Zum Schluss dieses Beitrags gehen wir noch auf den Sonderfall der Schattenkopien von Windows Server 2003 und XP ein, die ebenfalls Sicherungskopien auf Festplatte erstellen.
Klassische Backup-Tools
Viele Anbieter von Backup-Software integrieren inzwischen eine Backup-to-Disk-Funktion. Hierzu zählen etwa Veritas mit Backup Exec, Computer Associates mit Arcserve oder Dantz mit Retrospect.
Wollen Sie die Backup-to-Disk-Option einsetzen, sollten Sie die Daten unbedingt auf eine andere Festplatte speichern, damit im Falle eines Disk-Crashs wenigstens eine Version erhalten bleibt.
Mit der Backup-Software Retrospect von Dantz können Sie Ihre Daten entweder wie bisher auf Band oder (zusätzlich) auf Festplatte kopieren. Dabei ist es möglich, eine komplette Fest- oder Wechselplatte zu sichern, freigegebene Netzwerkordner oder einzelne Verzeichnisse. Retrospect legt ein Duplikat der in der Quelle vorhandenen Daten auf dem Ziel-Volume oder -Verzeichnis an, wobei das Tool die im Ziel bereits vorhandenen identischen Dateien nicht kopiert.
Computer Associates hat in die neueste Version von Arcserve ebenfalls eine Backup-to-Disk-Option integriert. Bei Backup Exec von Veritas existiert diese Funktion schon länger. Hier legt die Software einen Backup-to-Disk-Ordner an, den Sie bei der Auswahl der zu sichernden Daten als Backup-Ziel wählen können.
Backup-to-Disk in Enterprise-Lösungen
Im Enterprise-Bereich gibt es schon seit geraumer Zeit Sicherungslösungen, die ein Backup-to-Disk integrieren. So schreibt zum Beispiel IBM Tivoli die zu sichernden Daten zunächst auf einen Festplattenzwischenspeicher und sichert sie dann von hier aus auf die Tape Library. Speziallösungen wie die Archivierungssysteme von Grau Data Storage verwenden ebenfalls schon seit Längerem Backup-to-Disk, um die Datensicherung und -wiederherstellung beziehungsweise das Einlesen archivierter Daten zu beschleunigen.
Bei der Auswahl einer Backup-to-Disk-Lösung ist zu beachten, dass die meisten klassischen Backup-Programme auf File-System-Ebene arbeiten. Deshalb fällt bei diesen Tools die Performance deutlich niedriger aus als bei speziell für Backup-to-Disk entwickelten Lösungen wie etwa Virtual Tape Libraries. Diese arbeiten auf Blockebene und erreichen dadurch wesentlich höhere Sicherungs- und Wiederherstellungsgeschwindigkeiten.
Mit Backup-to-Disk erfolgen sowohl Backup als auch Restore mit einer deutlich höheren Geschwindigkeit als mit herkömmlichen Standardbandlaufwerken. Anders sieht es in Rechenzentrumsumgebungen mit teuren Highend-Tape-Drives aus: Hier fällt der Performance-Unterschied kaum noch ins Gewicht. Die Geschwindigkeit von Backup und Restore hängt in diesem Fall in erster Linie vom Design des Speichernetzes und der Anzahl parallelisierter Backup-Prozesse ab.
Entscheiden sich Unternehmen für ein Backup-to-Disk, betreiben sie ihre bisherige Bandsicherungslösung in den meisten Fällen weiter. Das Backup-Zeitfenster spielt ja nun keine Rolle mehr, da die Daten sich in einem zweiten Schritt ohne Zeitdruck vom Backup-to-Disk-System auf Tape schreiben lassen. Die Sicherung auf Band bietet eine weitere Sicherheitsstufe und den zusätzlichen Vorteil, dass sich Tapes sehr einfach an einen anderen Ort bringen und dort sicher lagern lassen. Damit sind bei einem Katastrophenfall zumindest die wichtigen Geschäftsdaten bereits gesichert.
Virtual Tape Libraries
So genannte Virtual Tape Libraries bieten inzwischen eine ganze Reihe Hersteller an. Die grundlegende Funktionsweise dieser Backup-to-Disk-Lösungen ähnelt sich bei den meisten Anbietern weit gehend: Mit Hilfe einer speziellen Software emuliert das Festplattensystem eine Bandbibliothek mit mehreren parallel arbeitenden Bandlaufwerken.
Das hat den Vorteil, dass sich die bislang eingesetzte Backup-Software und die Bandsicherung ohne Änderungen weiter betreiben lassen. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die erste Stufe der Datensicherung und des Restore nun mit schnellen Virtual-Tape-Systemen erfolgt.
Die Anzahl der unterstützten Library-Typen hängt vom jeweiligen Anbieter ab. Einige - wie Quantum oder ADIC - emulieren bislang nur die hauseigenen Bandbibliotheken, andere (wie EMC mit den neuen Clariion Disk Libraries DL300 und DL700) bieten Support für mehrere Hersteller. EMC verwendet die Virtualisierungs-Software von Falconstor, die unter anderem auch von Maxxan für die Virtual Tape Libraries SVT100 und SVT200 eingesetzt wird.
Von klein bis groß
Eine relativ preisgünstige Einstiegslösung für Backup-to-Disk liefert Overland Storage mit den REO-Systemen. Die iSCSI-Version der REO 4000 ist ab etwa 12.000 Euro erhältlich, das Fibre-Channel-Produkt ab rund 16.000 Euro. Die Lösung bietet eine Speicherkapazität von zwei bis acht Terabyte und emuliert LTO-2-Laufwerke. Sie erreicht laut Herstellerangaben Übertragungsraten von bis zu 300 GByte pro Stunde.
Quantum hat der bereits seit Längerem erhältlichen DX30 mit der DX100 inzwischen einen großen Bruder an die Seite gestellt. Das neue System bietet Brutto-kapazitäten von 8 bis 64 TByte, wobei Erweiterungsmodule mit 4 TByte zum Einsatz kommen. In einer RAID-5-Konfiguration mit einem Hot-Spare-Laufwerk reduzieren sich die 8 TByte auf 6,5 TByte nutzbare Kapazität. Die virtuelle Library kann bis zu 24 DLT7000-Laufwerke emulieren und unterstützt maximal 24 gleichzeitige Datensicherungsströme. Nach Angaben von Quantum sollen sich mit dem System Transferraten von bis zu zwei TByte pro Stunde erreichen lassen. Der Einstiegspreis für eine 8-TByte-Konfiguration liegt bei etwa 100.000 Euro.
Die Pathlight VX von Adic ist ebenfalls im oberen Segment angesiedelt. Das System bietet nutzbare Speicherkapazitäten von 10 bis 40 TByte, wobei es sich in 5-TByte-Schritten erweitern lässt. Eine Pathlight VX kann bis zu sechs virtuelle Libraries mit insgesamt 40 logischen LTO1- oder LTO2-Laufwerken emulieren. Die Datendurchsätze liegen laut Hersteller je nach Lösung zwischen 600 GByte und 1,2 TByte pro Stunde.
Enterprise-Klasse
Die bereits erwähnten Clariion-Disk-Libraries von EMC sind in zwei Größenordnungen erhältlich. Das DL300-System stellt eine nutzbare Speicherkapazität von bis zu 12,5 TByte (unkomprimiert) zur Verfügung und erreicht nach Herstellerangaben eine dauerhafte Transferrate von 225 MByte/s. Die entsprechenden Werte für die DL700: bis zu 58 TByte und 425 MByte/s.
Durch den Einsatz von Komprimierung soll sich die Speicherkapazität verdreifachen lassen. Ein einziges System kann bis zu 32 Bandbibliotheken und 256 Bandlaufwerke emulieren. EMC gibt den Geschwindigkeitsvorteil gegenüber der traditionellen Sicherung auf Band mit 30 bis 60 Prozent beim Backup und bis zu 90 Prozent beim Restore an.
Inzwischen gehen auch die Hersteller von Fibre-Channel-Switches dazu über, intelligente Datenmanagement-Funktionen direkt in ihre Switches zu integrieren. So bietet Brocade demnächst für die neue Fabric Application Platform eine von Alacritus entwickelte Software an, die die Virtual-Tape-Library-Funktion in den Switch integriert. Damit lassen sich künftig die Library-Emulation und der Data Mover mit den am Switch angeschlossenen Festplattensystemen nutzen, und auf diese Weise ist ein performantes Backup-to-Disk durchführbar.
Kostenlos: Backup-to-Disk mit Robocopy
Wenn Sie in kleineren Netzwerken Ihre Daten per Backup-to-Disk sichern möchten, können Sie dazu das kostenlose Tool Robocopy nutzen. Es ist Bestandteil des Windows Resource Kit und war bereits für Windows NT 4 Server erhältlich.
Bei Robocopy handelt es sich um ein einfaches, aber durchaus leistungsfähiges Kommandozeilen-Werkzeug, mit dem sich sogar eine asynchrone Datenspiegelung implementieren lässt. Um dieses Tool einzusetzen, können Sie entweder das komplette Windows Resource Kit auf Ihrem Server (oder Ihrer Workstation) installieren. Alternativ kopieren Sie lediglich die Datei Robocopy.exe in das gewünschte Verzeichnis, am besten in den Ordner \\System32. In diesem Fall können Sie das Tool über die DOS-Kommandozeile von jedem Verzeichnis aus aufrufen.
Robocopy ist in der Lage, ausgewählte Dateien, komplexe Verzeichnisbäume, Netzwerk-Shares oder ganze Laufwerke auf eine Quelle zu kopieren und danach fortlaufend zu synchronisieren. Der Befehlsaufruf für die Initialkopie lautet:
robocopy Quelle Ziel [Dateiname(n)] [Option(en)]
Hiermit erstellen Sie zunächst eine vollständige Kopie der Daten, die Sie regelmäßig sichern möchten. Für die Quelle und das Ziel geben Sie entweder den Laufwerkbuchstaben mit Pfad in der Form Laufwerk:\\Pfad an oder den Server mit Share-Name und Pfad: \\\\Server\\Share-Name\\Pfad. Ein Beispiel:
robocopy "c:\\Dokumente und Einstellungen\\Administrator\\Eigene Dateien" "\\\\Backupserver\\Sicherung\\Eigene Dateien C" /E
Der Schalter /E sorgt dafür, dass Robocopy die vollständige Verzeichnisstruktur des Ordners "Eigene Dateien" samt der leeren Ordner kopiert. Möchten Sie die leeren Verzeichnisse nicht übertragen, verwenden Sie statt /E den Switch /S, der ebenfalls die Unterverzeichnisse kopiert, aber die leeren Verzeichnisse auslässt.
Berechtigungen kopieren
Mit den bisher genannten Befehlen erstellt Robocopy die Dateikopien mit den im Ziel-verzeichnis gültigen Zugriffsberechtigungen. Außerdem nimmt das Tool die Dateiattribute und -zeitstempel mit. Um die vorhandenen Berechtigungen ebenfalls mitzukopieren, verwenden Sie den Befehlszusatz /copyall. Damit erhalten das Zielverzeichnis und die kopierten Dateien genau dieselben Attribute, Zeitstempel, Sicherheits-Settings (NTFS-ACLs), Ownership- und Auditing-Informationen wie die Original-Files und das Quellverzeichnis.
Wenn Sie nur einzelne der genannten Elemente übertragen möchten, wählen Sie die Befehlsoption /copy:[copyflags]. Unter [copyflags] können Sie die folgenden Schalter setzen:
D = Datei-Daten
A = Datei-Attribute
T = Datei-Zeitstempel
S = Datei-Security (NTFS-ACLs)
O = Datei-Ownership-Information
U = Datei-Auditing-Information
Der Befehl /copyall entspricht dem Aufruf /copy:DATSOU. Der Befehl robocopy wird immer mit dem Zusatz /copy:DAT ausgeführt. Mit den Schaltern /A+ und /A- können Sie die Dateiattribute der Kopien verändern. Zur Wahl stehen:
R = Read only
S = System
N = Not content indexed
A = Archive
H = Hidden
T= Temporary
Robocopy im Batchbetrieb
Nachdem Sie eine Initialkopie der zu sichernden Daten erstellt haben, geht es nun daran, Robocopy für den regelmäßigen Abgleich einzurichten. Dieser kopiert nach einem von Ihnen vorgegebenen Zeitplan automatisch alle Dateien, die sich seit der letzten Sicherung verändert haben.
In der neuen Robocopy-Version verwenden Sie hierfür den Befehlszusatz /mir. Er ist identisch mit den nach wie vor verfügbaren Optionen /purge /E. Bei der Synchronisation von Quelle und Ziel entfernt Robocopy aus dem Ziel auch die in der Quelle nicht mehr vorhandenen Dateien und Verzeichnisse, so dass Sie immer ein genaues Abbild Ihrer Originaldaten erhalten.
Wenn nicht auszuschließen ist, dass noch Anwender Dateien geöffnet haben, während der Robocopy-Job läuft, sollten Sie unbedingt den Switch /R:n auf einen sehr niedrigen Wert setzen, zum Beispiel auf "1". Dieser Schalter legt fest, wie oft das Tool versucht, auf eine nicht kopierbare Datei zuzugreifen. Die Standardeinstellung ist eine Million, so dass der Sicherungsjob gnadenlos ausgebremst würde, falls eine Datei blockiert ist.
Scheduling
Damit Robocopy das Backup-to-Disk automatisch zu den von Ihnen gewünschten Terminen ausführt, müssen Sie nun noch eine kleine Batch-Datei mit einem dazu angepassten Robocopy-Befehl anlegen. Diese binden Sie dann in den Scheduler von Windows ein. Geben Sie hierfür die Robocopy-Befehlszeile in Notepad ein, und speichern Sie diese Datei mit der Endung .cmd, also zum Beispiel als RoboBackup.cmd.
Rufen Sie nun diese Batch-Datei entweder mit dem AT-Kommando der Windows-Befehlszeile oder mit dem Task Scheduler "Geplante Tasks" auf, den Sie in der Systemsteuerung finden. Hierbei können Sie festlegen, an welchen Tagen und zu welcher Uhrzeit der Dateiabgleich stattfinden soll. Um zum Beispiel mit dem AT-Befehl von Montag bis Freitag jeden Tag um 18.00 Uhr die Daten per Robocopy zu sichern, lautet der Befehlsaufruf in unserem Beispiel:
AT 18:00 /every: M,T,W,Th,F "C:\\RoboBackup.cmd"
Damit haben Sie eine robuste und noch dazu kostenlose Backup-to-Disk-Lösung gebastelt, die ihre wichtigen Dateien regelmäßig auf eine andere Festplatte beziehungsweise ein anderes System kopiert, sobald sie verändert wurden. Ihre Sicherungskopien sind damit automatisch immer auf dem neuesten Stand.
Schattenkopien mit 2003/XP
Zum Abschluss noch ein kurzer Blick auf die Storage-Features von Windows Server 2003 und Windows XP. Microsoft hat in diese Betriebssysteme eine spezielle Backup-to-Disk-Funktion integriert, die so genannten Schattenkopien (Shadow Copies).
Wenn diese Option aktiviert ist, legt Windows in vom Administrator definierbaren Zeitabständen eine Snapshot-Kopie der gespeicherten Dateien an. Die Schattenkopien lassen sich allerdings nur für ein komplettes Volume aktivieren und ausschließlich auf lokalen Laufwerken anlegen. Sie sind deshalb kein Backup-Ersatz, sondern eine Ergänzung, die den Endanwendern einen schnellen Zugriff auf ältere Versionen ihrer Dateien ermöglicht. (jlu)