Datensicherung ohne Zeitnot

Backup per Snapshot

Snapshots frieren das gesamte File-System für ein bis zwei Sekunden ein und erstellen eine konsistente Kopie der Dateistruktur - von einigen Herstellern wird dieser Vorgang auch als Point-in-Time-Kopie bezeichnet. Für die Erzeugung von Snapshots gibt es zwei Ansätze: Entweder kopieren sie die Struktur des gesamten File-Systems, oder sie setzen eine Ebene tiefer an und erfassen die zu den jeweiligen Dateien gehörenden Speicherblöcke direkt auf der Raw-Partition.

Die Lösung von Network Appliance arbeitet auf der Ebene des proprietären File-Systems, dessen grundsätzliche Funktionsweise mit anderen File-Systemen vergleichbar ist. Die Snapshot-Kopie des File-Systems enthält eine Block-Mapping-Datei, die genau registriert, welche Blocks zu welchen Dateien und Snapshots gehören. Sobald nun eine Datei geändert wird, schreibt die Software den oder die veränderten Blöcke zusätzlich an eine freie Stelle auf der Festplatte. Die ursprünglichen Blöcke bleiben erhalten und bilden zusammen mit den noch nicht geänderten Blöcken die konsistente Snapshot-Version dieser Datei (siehe Abbildung Ticker). Einige Produkte schreiben die während des Backup-Vorgangs geänderten Blöcke statt auf die Festplatte in den Cache, bis die Sicherung beendet ist.

Damit ist ein Backup ohne Zeitdruck möglich. Die zum Zeitpunkt des Snapshots konsistenten Dateien werden nach und nach auf Band geschrieben. Der Bedarf an zusätzlichem Speicherplatz ist deutlich niedriger als bei Lösungen, die Kopien der geöffneten Dateien erstellen. Network Appliance stellt das Snapshot-Directory innerhalb des "aktiven" File-Systems als zusätzliches Verzeichnis zur Verfügung. Dadurch können Anwender die Sicherungversion einer versehentlich gelöschten Datei per einfachem Kopierbefehl wieder herstellen.

Der Spezialist für Storage-Management-Software, Veritas, hat gleich mehrere Snapshot-Varianten im Portfolio. "Netbackup" unterstützt Hardware-Snapshots - auch als Mirroring bekannt - mit den Speichersystemen "EMC Symmetrix" und "HP XP 256". Geplant ist der Support für Lösungen von Compaq, HDS, IBM und Sun.

Software-Snapshots bietet Netbackup mit der Option "Flash Backup", derzeit für Oracle verfügbar, Microsoft-SQL-Server und Exchange sollen folgen. Das "Veritas File System" verwendet so genannte "Storage Checkpoints", um Snapshots zu erstellen. Für Flash Backup hat Veritas einen anderen Ansatz gewählt als Network Appliance. Die Software umgeht das File-System und liest die für das Backup nötigen Dateiinformationen direkt von der Raw-Partition der Festplatte. Aus diesen Angaben baut das Tool eine Mapping-Datei auf, die den Weg zu den Speicheradressen des gesamten Dateisystem-Inhalts weist. Damit kann Flash Backup die gesamte Raw-Partition als eine einzige riesige Datei auf das Sicherungsmedium schreiben. Dies beschleunigt den Backup-Vorgang laut Hersteller erheblich, da wesentlich weniger I/O-Operationen nötig sind als mit File-System-gestützten Snapshot-Verfahren. Server mit sehr vielen Dateien sollen hiervon am stärksten profitieren.

Legato überträgt die Snapshot-Daten ebenfalls als eine einzige große Einheit auf das Bandlaufwerk und kann sie auf Volume-, Verzeichnis- und Dateiebene wieder herstellen. Beim Voll-Backup werden nur die genutzten Blöcke gesichert, das inkrementelle Backup überträgt lediglich die geänderten Blöcke. Das Restore einzelner Dateien ist auch mit der Split-Mirror-Technik für Point-in-Time-Backups von "HP Omniback II" möglich. Für Mainframes sind ebenfalls Snapshot-Lösungen erhältlich, zum Beispiel von BMC für IBM S/390. Computer Associates setzt wie Veritas auf Snapshots, die unterhalb des Dateisystems arbeiten. Die Wiederherstellung ist auf Volume- und Dateiebene möglich.

Einige Hersteller ermöglichen es, mehrere Snapshots zu unterhalten. Network Appliance kann bis zu 20 einrichten, zum Beispiel stundenweise über den Tag oder über einen längeren Zeitraum hinweg verteilt. Damit lässt sich ein Roll-Back zu früheren Versionen durchführen. Laut Network Appliance dauert die Wiederherstellung selbst von Datenbanken mit sehr großen Datenbeständen nur wenige Minuten. Neben dem Einsatz von Snapshot-Technik - häufig in Kombination mit traditionellen Lösungen (siehe Ticker) - lässt sich die Performance der Datensicherung durch dedizierte Speichernetze und Serverless Backup zusätzlich steigern.