In der heutigen Zeit, in der Daten für Unternehmen ein unschätzbarer Schatz sind, ist die Verwaltung der Informationssicherheit und -verfügbarkeit ein Schlüsselelement der IT-Strategie. Hohe Verfügbarkeit von Diensten, Backup und Datenreplikation sind Aspekte, die für Datenschutz und Sicherheit eine Schlüsselrolle spielen. In diesem Artikel besprechen wir, was Hochverfügbarkeit ist und wie sie durch Backup- und Replikationsdienste beeinflusst wird, welche Unterschiede es gibt und wie sie sich gegenseitig ergänzen, um eine umfassende Datenschutzstrategie sicherzustellen.
Hohe Verfügbarkeit – vorrangiges Ziel
Hochverfügbarkeit (HA) ist ein Zustand, in dem Dienste und Anwendungen den Benutzern die meiste Zeit zur Verfügung stehen und Ausfallzeiten auf ein Minimum reduziert werden. Für viele Unternehmen, insbesondere im Bereich Online-Dienste, hat eine hohe Verfügbarkeit absolute Priorität. Ein Ausfall des Datenzugriffs kann zum Verlust von Kunden, Reputation und erheblichen finanziellen Verlusten führen.
Grundfunktionen von HA:
- Redundanz : HA setzt auf Redundanz, was bedeutet, dass mehrere Kopien kritischer Komponenten wie Server, Festplatten, Netzteile und Netzwerkverbindungen vorhanden sind, um einzelne Fehlerquellen zu minimieren.
- Umstellung : Wenn eine Komponente ausfällt, schaltet das System automatisch auf andere funktionierende Komponenten um, wodurch Ausfallzeiten und Bedrohungen der Geschäftskontinuität minimiert werden.
- Überwachung : Das HA-System überwacht kontinuierlich den Zustand aller Infrastrukturelemente, um bei Bedarf geeignete Korrekturmaßnahmen zu ergreifen.
- Notfallwiederherstellung : HA-Systeme sind in der Lage, sich nach einem Ausfall automatisch wiederherzustellen und zum Normalbetrieb zurückzukehren.
Disaster Recovery – Der Schlüssel zur Hochverfügbarkeit
Disaster Recovery (DR) ist ein Aktionsplan für den Fall eines Ausfalls oder einer Katastrophe, dessen Ziel es ist, den normalen Betrieb von Systemen und Diensten in kürzester Zeit wiederherzustellen. Die DR-Strategie definiert Verfahren, Werkzeuge und Maßnahmen, die notwendig sind, um die Auswirkungen eines Ausfalls auf den Unternehmensbetrieb zu minimieren.
Komponenten zur Notfallwiederherstellung:
- Katastrophenschutzplanung: Festlegung von Abläufen und Zuweisung von Verantwortlichkeiten im Katastrophenfall.
- Aus Backup wiederherstellen: Verwenden Sie regelmäßige Backups, um eine Wiederherstellung nach einem Notfall durchzuführen.
- Replikation an einen separaten Standort: Aufbewahrung von Kopien von Daten und Servern in einem Remote-Rechenzentrum zum Schutz vor lokalen Katastrophen.
- Dienste in einer alternativen Umgebung wiederherstellen: Erstellen Sie eine Test- oder alternative Umgebung, in der Sie wichtige Anwendungen und Dienste schnell wiederherstellen können.
- Tests und Validierung: Führen Sie regelmäßig DR-Übungen und Tests durch, um sicherzustellen, dass der Plan funktioniert und eine erfolgreiche Wiederherstellung nach einer Katastrophe möglich ist.
Es ist wichtig zu wissen, dass Backup und Replikation zwei separate Datensicherheitsmechanismen sind, die unterschiedlichen Zwecken dienen, aber effektiv kombiniert werden können, um einen umfassenderen Datenschutz zu bieten.
Backup und Replikation als DR-Strategietools
Sicherung und Replikation sind zwei Schlüsseltechniken, die im Rahmen einer DR-Strategie implementiert werden und dabei helfen, das Ziel der Hochverfügbarkeit zu erreichen. So funktionieren diese Tools im Kontext von HA:
Backup – Schutz vor Datenverlust
Beim Backup handelt es sich um den Prozess der Datensicherung in regelmäßigen Abständen. Dabei handelt es sich um einen Schutz vor Datenverlust bei Ausfällen, Benutzerfehlern oder Angriffen.
Die Hauptfunktionen des Backups sind:
– Bewahrung historischer Daten: Mithilfe von Backups können Sie Kopien von Daten zu unterschiedlichen Zeitpunkten speichern und so den Zustand der Daten vor einem Ausfall wiederherstellen.
– Datenverlust minimieren: Im Falle eines Datenverlusts tragen Backups dazu bei, den Verlust zu minimieren, indem Kopien ab einem bestimmten Zeitpunkt wiederhergestellt werden.
– Schutz vor verschiedenen Arten von Bedrohungen: Backups schützen vor Hardwareausfällen, Ransomware-Angriffen, menschlichen Fehlern und anderen Arten von Datenverlust.
Sicherungstypen:
- Vollständige Sicherung: Kopiert alle Daten, sowohl die geänderten als auch die bereits zuvor gespeicherten. Dies ist die umfassendste und zeitaufwändigste Form der Sicherung.
- Differenzielle Sicherung: Sichert nur Daten, die sich seit der letzten vollständigen Sicherung geändert haben. Im Vergleich zu einem vollständigen Backup ist es kostengünstiger, kann jedoch manchmal längere Wiederherstellungszeiten erfordern.
- Inkrementelle Sicherung: Sichert nur Daten, die sich seit der letzten Sicherung geändert haben. Bietet eine effizientere Nutzung des Festplattenspeichers, erfordert jedoch möglicherweise mehr Zeit für die Datenwiederherstellung.
- Synthetisches Voll-Backup: Erstellt ein Voll-Backup, indem es das letzte Voll-Backup und alle seitdem erstellten inkrementellen Backups kombiniert. Es bietet ein effektives Backup-Management und verkürzte Datenwiederherstellungszeiten.
Datenreplikation – Konsistenz und Verfügbarkeit sicherstellen:
Bei der Replikation werden Daten kontinuierlich und in Echtzeit von einem Ort an einen anderen kopiert. Sein Hauptziel besteht darin, die Datenkonsistenz und Serviceverfügbarkeit sicherzustellen.
Die Hauptmerkmale der Replikation sind:
– Sofortige Datenkonsistenz: Durch die Replikation wird sichergestellt, dass die Daten auf den replizierten Servern nahezu identisch mit den Daten auf dem Primärserver sind, wodurch Verfügbarkeitsverluste minimiert werden.
– Schnelles Failover: Wenn der Primärserver ausfällt, können Benutzer sofort auf replizierte Server umgeleitet werden, wodurch Ausfallzeiten reduziert werden.
– Kontrolle über geografische Redundanz: Durch die Replikation können Sie Kopien von Daten an entfernten Standorten erstellen, was vor Naturkatastrophen oder lokalen Ausfällen schützt.
Arten der Replikation:
Synchrone Replikation: Daten werden in Echtzeit auf den zweiten Server kopiert. Der Schreibvorgang wird angehalten, bis die Daten auf beide Server geschrieben sind. Dies bietet das höchste Maß an Datenkonsistenz, kann jedoch zu einigen Leistungsverzögerungen führen.
Asynchrone Replikation: Daten werden mit einiger Verzögerung auf den zweiten Server kopiert. Dies bietet mehr Flexibilität und Leistung, kann jedoch im Falle eines Fehlers zu einer gewissen Dateninkonsistenz zwischen Replikaten führen.
Unterschiede zwischen Backup und Replikation:
Obwohl Backup und Replikation ein ähnliches Ziel des Datenschutzes verfolgen, handelt es sich dabei um zwei unterschiedliche Datensicherheitsstrategien, die sich in mehreren Aspekten unterscheiden:
- Hauptziel:
- Backup: Der Hauptzweck eines Backups besteht darin, Daten zu sichern, um sie im Falle eines Verlusts wiederherstellen zu können.
- Replikation: Der Hauptzweck der Replikation besteht darin, die Verfügbarkeit von Daten in Echtzeit im Fehlerfall sicherzustellen.
- Spielzeit:
- Backup: Das Wiederherstellen von Daten aus einem Backup kann zeitaufwändig sein, insbesondere bei großen Datenmengen.
- Replikation: Durch die Replikation können Sie schnell zu einem replizierten Server wechseln, ohne Daten wiederherstellen zu müssen.
- Datenkonsistenz:
- Sicherung: Sicherungen können zu Datenverlusten führen, insbesondere wenn sie selten durchgeführt werden. Zwischen dem Zeitpunkt der letzten Sicherung und dem Fehler liegt möglicherweise eine Lücke, was zum Verlust von Daten aus diesem Zeitraum führt.
- Replikation: Die Replikation gewährleistet eine hohe Datenkonsistenz, da sie durch kontinuierliches und sofortiges Kopieren von Daten zwischen verschiedenen Servern oder Geräten funktioniert. Dies bedeutet, dass jede auf dem Hauptserver vorgenommene Änderung fast sofort auf allen replizierten Geräten widergespiegelt wird. Die Datenkonsistenz im Rahmen der Replikation wird in Echtzeit gewahrt, wodurch das Risiko von Diskrepanzen zwischen Daten auf verschiedenen Geräten minimiert wird.
- Ressourcennutzung:
- Backup: Backups erfordern die Zuweisung einer bestimmten Menge an Speicherplatz zum Speichern von Backup-Daten. Je größer das Datenvolumen, desto mehr Speicherplatz wird für die Aufbewahrung historischer Kopien benötigt. Insbesondere vollständige und differenzielle Backups können viel Platz beanspruchen, was sich auf die Planung und Verwaltung des verfügbaren Speicherplatzes auswirkt.
Der Bedarf an Rechenleistung für Backups ist in der Regel nicht sehr hoch. Der Backup-Prozess kann für ruhigere Zeiten geplant werden, um die Systemleistung in Spitzenzeiten nicht zu beeinträchtigen.
Sicherungen können auf Remote-Servern oder -Geräten durchgeführt werden, was sich auf die Netzwerkauslastung auswirken kann. Wenn große Datenmengen über das Netzwerk übertragen werden, kann es zu einer Überlastung der Verbindung kommen.
- Replikation: Die Replikation erzeugt eine konstante Netzwerk- und Festplattenlast, um ein konstantes Gleichgewicht zwischen den Servern aufrechtzuerhalten. Es erfordert eine schnelle Datenübertragung zwischen replizierten Servern in Echtzeit, was im Hinblick auf die Netzwerkauslastung teuer sein kann.
Die Speicherplatznutzung bei der Replikation ist in der Regel geringer als bei Vollsicherungen, da nur Änderungen an den Daten repliziert werden. Allerdings kann die langfristige Replikation und Wartung vieler replizierter Server dazu führen, dass mehr Speicherplatz benötigt wird.
Die Replikation erfordert im Vergleich zu einem Standard-Backup möglicherweise mehr Rechenleistung, da das System Datenänderungen ständig überwachen und diese in Echtzeit an replizierte Server übertragen muss.
Backup und Replikation – eine umfassende Datenschutzstrategie:
Obwohl Backup und Replikation zwei unterschiedliche Datenschutzstrategien sind, können sie effektiv zu einer umfassenden Strategie zum Schutz vor Datenverlust und zur Gewährleistung einer hohen Serviceverfügbarkeit kombiniert werden.
- Minimierung des Risikos von Datenverlusten: Die Replikation gewährleistet im Falle eines Ausfalls ein schnelles Failover auf einen Live-Server, minimiert Ausfallzeiten und stellt die Geschäftskontinuität sicher. Um Daten jedoch vor Softwareausfällen, Ransomware-Angriffen und Benutzerfehlern zu schützen, können regelmäßige Backups als zusätzliche Schutzebene eingesetzt werden.
- Geografische Redundanz: Eine Kombination aus Sicherung und Replikation kann verwendet werden, um geografische Redundanz von Daten bereitzustellen. Backups können an entfernten Standorten gespeichert werden, um Daten vor Naturkatastrophen oder lokalen Ausfällen zu schützen, während die Replikation dafür sorgt, dass die Daten immer verfügbar sind.
- Gewährleistung von Konsistenz und Verfügbarkeit: Die Replikation kann eine hohe Datenverfügbarkeit gewährleisten, indem sie Ihnen im Falle eines Ausfalls ein schnelles Failover auf einen replizierten Server ermöglicht. Um jedoch die Datenkonsistenz zwischen Replikaten aufrechtzuerhalten und Daten vor Ausfällen oder irreversiblen Änderungen zu schützen, sind Backups Schlüsselelemente einer umfassenden Datenschutzstrategie.
- Geeignete Auswahl der Strategie: Es ist wichtig, die Backup- und Replikationsstrategie richtig an die individuellen Anforderungen des Unternehmens und seiner Infrastruktur anzupassen. Einige Daten erfordern aufgrund ihrer Wichtigkeit möglicherweise eine häufigere Replikation, während andere aufgrund ihrer weniger dynamischen Natur möglicherweise besser für die Sicherung geeignet sind.
Zusammenfassung:
Der Artikel konzentrierte sich auf die Themen Hochverfügbarkeit von Diensten sowie Datensicherung und -replikation. Daraus lässt sich schließen, dass das Hauptziel darin besteht, eine hohe Verfügbarkeit (HA) im Betrieb des Unternehmens sicherzustellen. Im Rahmen der Erreichung dieses Ziels spielen Backup und Replikation eine Schlüsselrolle als Wegbereiter dieses Konzepts.
Backup dient vor allem dem Schutz vor Datenverlust und ermöglicht deren Wiederherstellung im Falle eines Ausfalls. Durch die Replikation wird die Datenverfügbarkeit in Echtzeit sichergestellt, wodurch Ausfallzeiten im Systembetrieb minimiert werden. Beide Mechanismen ergänzen sich.
Es muss betont werden, dass die Implementierung einer HA-, Backup- und Replikationsstrategie eine Investition in die Stabilität und Sicherheit des Unternehmens darstellt. Die Auswahl der richtigen Tools und Technologien im Einklang mit den Anforderungen des Unternehmens ist ein wichtiger Schritt zur Gewährleistung der Kontinuität des Betriebs, des Datenschutzes und der Wahrung des Vertrauens von Kunden und Geschäftspartnern.
Łukasz Terlikowski
Qualitätssicherungsmanager bei Support Online
