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Snapshots gehören in ein Gesamtkonzept zur Datensicherung

Snapshots sind eine einfache und effektive Methode der Datensicherung. Aber in einigen Punkten ist Vorsicht geboten und die Snapshots sollten Teil eines Gesamtkonzeptes sein.

Snapshots sind eine gängige Methode zur Daten- und Systemsicherung. Im Vergleich zum klassischen Backup erfordern sie weniger Zeit, geringeren Datenverkehr und einen Bruchteil der Systemlast. Daher sind sie sinnvoller Teil einer Backup-Strategie, doch sie ersetzen Backups nicht.

Mit einer modernen und umfassenden Backup-Strategie stellen IT-Administratoren die permanente Systemverfügbarkeit für Mitarbeiter, Geschäftspartner und Kunden sicher. Ohne reibungslosen und ständigen Zugriff auf Daten und Anwendungen sind Geschäftsprozesse schon heute kaum denkbar.

Mit einem Snapshot lassen sich virtualisierte Umgebungen zusätzlich und zeitnah absichern. VMware VM Snapshots, Microsoft Hyper-V Prüfpunkte oder auch Storage Snapshots können – richtig eingesetzt – Backups optimal ergänzen, sind aber keineswegs das Allheilmittel für sinkende Backup-Fenster und umfassende  Sicherungskonzepte.

Snapshots wachsen schnell

Bei virtuellen Maschinen (VMs) die auf VMware vSphere oder Microsoft Hyper-V laufen, befinden sich im darunterliegenden Storage-System eine oder mehrere virtuelle Festplatten in Form von VMDK-Dateien (VMware) oder VHD(X)-Dateien (Hyper-V).

Um einen bestimmten Stand der virtuellen Maschine nun mit einem Snapshot – bei Hyper-V Checkpoint genannt – festzuhalten, wird der ursprüngliche virtuelle Datenträger, VMDK- beziehungsweise VHD(X)-Datei, eingefroren und auf „read-only“ gesetzt. Alle Schreibzugriffe werden nun in eine Delta-Datei umgeleitet. Das wird als „Redirect-on-Write-Snapshot“ bezeichnet.

Dadurch kann der ursprüngliche Stand einfach wiederhergestellt werden, indem die Datenänderungen verworfen werden. Beim Löschen des Snapshots müssen die Änderungen aus der Delta Disk jedoch wieder in die Originaldateien geschrieben werden, da diese Snapshots dateibasiert sind.

Daher ist bei der Verwendung von VM-Snapshots Vorsicht geboten: Snapshots, die länger als 24 Stunden bestehen oder von hochtransaktionellen Systemen angefertigt wurden, können schnell sehr groß werden. Das führt nicht nur zu einem erhöhten Platzbedarf, sondern kann, gerade beim Zusammenführen von Delta Disk und Originaldatenträger, viel Zeit beanspruchen und die virtuelle Maschine sogar blockieren.

Storage Snapshots sind langlebiger

Im Gegensatz zu vSphere Snapshots und Hyper-V Checkpoints haben Storage Snapshots keine beziehungsweise kaum spürbare Auswirkungen auf die Produktionsumgebung. Das liegt an der anderen Funktionsweise: Storage Snapshots sind im Gegensatz zu VM-Snapshots nicht dateibasiert, sondern arbeiten auf Block-Ebene. Vor allem das Auflösen von Storage Snapshots bedeutet daher kaum Leistungseinbußen, da über Pointer gearbeitet wird. So können Storage Snapshots häufiger angefertigt und länger aufbewahrt werden als VM-Snapshots.

Snapshots unterstützen bei Systemveränderungen

Snapshots sind eine kurzfristige Lösung, die meistens in Test- und Entwicklungsumgebungen für Patches und Updates Anwendung finden, um bei fehlgeschlagenen Tests einen schnellen Rollback durchführen zu können. Da VM-Snapshots die Leistung beeinträchtigen können – vor allem beim Erstellen und Auflösen der Snapshots – sind sie für Produktivumgebungen eher ungeeignet. Doch in manchen Fällen sind sie auch dort von Nutzen: beispielsweise bei risikobehafteten Vorgängen wie Updates oder Konfigurationsänderungen.

Bei einem Snapshot werden die Daten jedoch nicht kopiert, sondern es werden lediglich Änderungen festgehalten. Wird im Falle eines VM-Snapshots die Original-Disk – also VMDK beziehungsweise VHD(X) – gelöscht oder beschädigt, reichen Snapshots in Form von Delta Disks nicht aus, um die Daten wiederherzustellen. Wird zudem das darunterliegende Datei- beziehungsweise Speichersystem beschädigt, macht das die Snapshots in aller Regel unbrauchbar und führt zwangsläufig zum Datenverlust.

Moderne Speichersysteme und manche hyperkonvergente Lösungen bieten daher die Möglichkeit, Snapshots auf ein weiteres System zu replizieren, also eine Kopie zu erzeugen. Hier sollte beachtet werden, dass es sich im Grunde um eine Fault Domain handelt. Das Risiko besteht, dass systemimmanente Fehler, beispielsweise Firmware-Bugs, zu unbemerkter Datenkorruption auf Primär- und Sekundär-Speicher führen können. Häufig fehlt ein Kontrollmechanismus, um Datenkorruption an der Quelle oder am Ziel zu erkennen.

Nur vollständige Backups bieten umfassenden Schutz

Backups hingegen sind transportabel und können im Gegensatz zu Snapshots unabhängig von der Quelle in einem anderen Format, auf einem anderen Speichersystem oder einem anderen Ort aufbewahrt werden – ein logischer und physischer Medienbruch.

Eine weitere wichtige Eigenschaft von Backups ist die Konsistenz der Daten. Snapshots sind in der Regel nur Crash-konsistent und es gibt keine Sicherheit, dass eine Applikation aus einem Snapshot wieder ordnungsgemäß startet. Für ein verlässliches Backup sollten das Dateisystem und die Applikation daher entsprechend beruhigt werden.

Mit einem VM Image Backup, das mit entsprechender Applikationsintegration daherkommt, kann der gesamte Workload geschützt werden: Die virtuelle Festplatte, das Betriebssystem, Softwareanwendungen und Systemkonfigurationsdateien werden alle in einer einzigen VM-Sicherungsdatei gespeichert. Diese umfassende Backup-Datei bietet mehrere Wiederherstellungsoptionen für geschäftskritische Anwendungen, von der vollständigen VM-Wiederherstellung bis hin zum granularen Restore von Anwendungsobjekten.

Technologien zur Optimierung des Backup Traffic und zur Reduktion der Backup-Dateigrößen wie Deduplizierung, Komprimierung oder WAN-Beschleunigung bieten darüber hinaus die Möglichkeit, die Backup-Wiederherstellung zu testen.

Snapshots und Backups ergänzen sich

VM-Snapshots allein können Daten nicht zuverlässig schützen oder wiederherstellen. Aber sie bieten eine praktikable Lösung für schnelles Testen und für die Fehlersuche. Darüber hinaus kann ein VM-Snapshot als Teil eines umfassenden Sicherungskonzeptes eingesetzt werden. Wichtig ist, die Größe der Snapshots im Auge zu behalten und sie ordnungsgemäß zu verwalten, um Speicher- und Performance-Probleme zu vermeiden.

Thomas Sandner, Veeam

„VM-Snapshots allein können Daten nicht zuverlässig schützen oder wiederherstellen.“

Thomas Sandner, Veeam

Demgegenüber bieten VM-Backups auf Image-Level ein hohes Maß an Schutz für Anwendungen und Daten, erlauben niedrige Recovery Point Objectives (RPO) und unterstützen praktisch jedes Wiederherstellungsszenario.

Mit Storage Snapshots lassen sich Backup-Zeitfenster erheblich verkürzen. Die Kombination moderner Speicher und Virtualisierung mit Backup- und Replikationsfunktionen eröffnet Unternehmen die permanente Verfügbarkeit ihrer Daten und Anwendungen. Das Ergebnis übertrifft die Möglichkeiten herkömmlicher Backups um Längen, so dass die IT-Abteilung erheblich Zeit spart. So bewältigen IT-Verantwortliche langfristig die Herausforderungen, denen moderne Rechenzentren heute angesichts der kontinuierlich veränderten Geschäftsanforderungen gegenüberstehen.

Über den Autor: 
Thomas Sandner ist Team Leader Systems Engineers Germany bei Veeam.

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Nächste Schritte

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Im Vergleich: Journal-basierte Data Protection vs. Snapshots

 

Artikel wurde zuletzt im Dezember 2017 aktualisiert

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