Episode 013

Welche Medien eigenen sich zur Datensicherung?

1. CDs oder DVDs
2. USB Sticks
3. externe Festplatten
4. NAS Systeme

CD / DVD

Die CD oder DVDs sind nicht wirklich ein ideales Medium um Daten über einen längeren Zeitraum aufzubewahren.
Da eine selbst gebrannte CD oder DVD nicht über eine zusätzliche Schutzschicht verfügt, ist die Oberfläche auch anfälliger.
CDs und auch DVDs, die ich vor Jahren einmal mit meinen Bildern gefüllt habe, sind teilweise schon nicht mehr lesbar.

Gut, dass ich vorher alle meine Sicherungen nochmals auf ein anderes Medium kopiert habe.

USB Stick

USB Stickst eignen sich für den Transport von Daten. In meinen Augen sind sie nicht geeignet als richtiges Datensicherungsmedium. Ich habe mittlerweile schon etliche Sticks verbraucht, weil auch diese irgendwann nicht mehr lesbar waren.
Für die kurzfristige Speicherung sicher gut geeignet aber nicht für langfristig.

Externe Festplatten

Meiner Meinung nach (neben Datensicherungsbändern) das sicherste Medium. Hier können Dateien und auch größere Datenmengen ziemliche lange und sicher aufbewahrt werden. Der einzige Nachteil ist, dass sich die Festplattenanschlüsse in den letzten Jahren schon oft geändert haben. Man sollte also immer im Hinterkopf haben, dass man die Festplatten auch irgendwann anschließen möchte. Von daher empfiehlt es sich die Daten auf den Festplatten auch mal auf neuere Festplatten zu überspielen. Ich nutze Festplatten mit USB Anschluss für meine Datensicherungen der einzelnen Rechner und Server.

NAS Systeme

Nas Systeme (Network Attached Storage), also ans Netzwerk angebundene Speicher, sind “Rechner” die Ihren Festplattenspeicher zur Verfügung stellen. Meist werden diese als Netzlaufwerk am Rechner eingebunden und darauf speichert man seine Daten zentral. Das hat den Vorteil, dass alle Daten an einem Ort gespeichert werden und man von jedem Rechner Zugriff darauf hat. wenn auf jedem Rechner die Daten liegen, dann sucht man immer, wo habe ich die Datei xyz gerade abgelegt gehabt. Auch bei der Sicherung muss ich dann die Daten jedes einzelnen Rechners sichern.
Beim NAS System sichere ich einfach die dort gespeicherten Dateien auf eine externe Festplatte und habe damit auch nur eine Datensicherung.

Ich nutze für mein Unternehmen auch ein NAS System (das ist ein selbstgebautes NAS). Ein kleines Linux was mir über NFS (ein Netzwerk Datei System, die Dateien auf meinem lokalen Rechner einbindet, wie ein lokaler Ordner. Ich speichere hier meine wichtigsten Daten und habe von jedem Rechner im Netzwerk Zugriff darauf. Somit habe ich auch weniger Dateidoubletten.

Es gibt auch viele externe Festplatten, die einen Netzwerkanschluss haben und dann einfach an den Router mit angeschlossen werden. Das ist recht praktisch, weil das oftmals für kleine Unternehmen oder Selbständige ausreichend ist. Allerdings ist hier eine Sicherheit der Daten, im Falle eines defektes der Festplatte, nicht gegeben.

In einem NAS System sollte man mehrere Festplatten zu einem Verbund (Array) zusammen führen, dann hat man im Falle dass eine Platte ausfällt nicht die kompletten Daten verloren.
Ein solches Array nennt man auch RAID, das ist ein Akronym für engl. „Redundant Array of Independent Disks“, also „Redundante Anordnung unabhängiger Festplatten“

RAID Verbund

Hier von gibt es mehrere Varianten.
Ich erkläre kurz, welche es gibt und wo die Vorteile bzw. Nachteile liegen.

RAID 0

Mindestens zwei Festplatten werden zu einer zusammen geführt. Daten werden einmal auf Festplatte 1 und Festplatte 2 gespeichert.
2 mal 1 TB Festplatten werden so zu 2 TB zusammen gefügt

• Vorteil: Dadurch wird eine bessere Performance erreicht
• Nachteil: Wenn eine Platte ausfällt, ist der Verlust trotzdem 100%

RAID 1

Zwei Festplatten werden zu einem Array zusammen gefügt, allerdings wird hier die eine Spiegelung der Daten vorgenommen. Fällt eine Platte aus, sind die Daten auf der anderen noch vorhanden.
2 mal 1 TB Festplatten werden zu einem 1 TB Medium zusammen geschlossen.

• Performance: beim Schreiben ist die Performance nahezu jene einer einzelnen Festplatte, beim Lesen von größeren Datenmengen besteht die Möglichkeit von beiden Laufwerken parallel zu lesen und somit die Lese-Performance zu steigern.
• Ausfallsicherheit: alle Daten sind vollständig gespiegelt, der Ausfall einer Festplatte führt zu keinem Datenverlust.

RAID 4

Hier werden mindestens 3 Platten benötigt.
RAID 4 funktioniert ähnlich wie RAID 5, nur werden die Paritätsdaten auf einer dedizierten Festplatte gespeichert und nicht wie bei RAID 5 auf mehrere Festplatten verteilt.
Paritätsinformationen werden auf einem Datenträger gespeichert, fällt ein Datenträger aus und wird dieser durch einen neuen ersetzt kann der ursprüngliche Inhalt rekonstruiert werden

RAID 5

Mindestens drei Festplatten werden benötigt.

RAID 5

• Ausfall einer Festplatte führt zu keinem Datenverlust: da bei einem RAID 1 in Summe nur 50 Prozent der Kapazität der beiden Festplatten nutzbar ist, gibt es mit RAID 5 einen RAID-Level der mit mehreren Festplatten nutzbar ist und ebenfalls wie RAID 1 den Ausfall einer einzelnen Festplatte toleriert.
• Paritätsdaten: anstelle einer vollständigen Spiegelung der Daten werden bei einem RAID 5 Paritätsdaten berechnet. Dazu wird eine XOR Operation genutzt.
• Verteilung der Paritätsdaten: die Paritätsdaten werden über alle vorhandenen Festplatten verteilt und nicht wie bei einem RAID 4 auf einer einzelnen Festplatte gespeichert. Bei einem RAID 4 unterlag diese Paritätsfestplatte einer höheren Abnutzung als die restlichen Festplatten des RAID Verbundes, daher spielt RAID 4 im Vergleich zu RAID 5 heute kaum noch eine Rolle.
• Höhere Lese-Performance: beim Lesen von größeren Datenmengen können mehrere Festplatten parallel genutzt werden und damit eine höhere Lese-Performance im Vergleich zu einer einzelnen Festplatte erziehlt werden.
• Schreib-Performance: beim Schreiben von kleinen Datenmengen sind zuvor Lesezugriffe notwendig, damit die neuen Paritätsdaten für das betroffene Stripe berechnet und ebenfalls geschrieben werden können (read-modify-write, write penalty). Bei Hardware RAID Controllern mit integrierten Caches federn die Caches dieses Problem ab.
• Initialisierung bei Erstellung eines RAID 5 erforderlich: damit read-modify-write richtig funktioniert, muss die ursprüngliche Parität korrekt sein. Dies wird durch eine Initialisierung eines RAID 5 bei der Einrichtung des RAID Sets gewährleistet. Die Initialisierung kann ja nach Größe des RAID Sets mehrere Stunden bis Tage in Anspruch nehmen. Im Gegensatz dazu erfordern RAID 1 und RAID 6 keine Initialisierung.
• Aufwändiges Wiederherstellen einer ausgefallenen Festplatte: bei einem RAID 1 genügt es nach einem Festplattenausfall zum Wiederherstellen des RAID Volumes den Inhalt der verbliebenen Festplatte auf eine neue Festplatte zu kopieren. Fällt eine Festplatte in einem RAID 5 aus, werden bei einem Wiederherstellen auf eine neue Festplatte die Daten aller noch vorhandenen Festplatten gelesen um mittels XOR Berechnung den Inhalt der ersetzten Festplatte zu berechnen.

RAID 6

Mindestens vier Festplatten

• Ausfall von zwei Festplatten führt zu keinem Datenverlust
• Unterschiedliche RAID 6 Implementierungen: es gibt unterschiedliche mathematische Möglichkeiten wie doppelte Paritätsdaten erstellt und verwendet werden können.

RAID 10

Mindestens vier Festplatten werden benötigt.

• bietet hohe Performance wie RAID 0, kombiniert mit der Datensicherheit von RAID 1

Bisher habe ich nur RAID 1, RAID 5 und RAID 10 eingesetzt. Mit den anderen Varianten habe ich bisher keine Erfahrungen sammeln können.

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