Sicherungskopie

Inhaltsverzeichnis

Es ist eine eigentlich triviale Weisheit: Datenverlust kann jeden treffen. Warum das so ist, wird spätestens dann klar, wenn man sich die möglichen Ursachen vor Augen hält: Viren, Hardwaredefekte, Diebstahl und höhere Gewalt wie Feuer, Wasser oder Naturkatastrophen kommen ebenso in Frage wie das klassische ”menschliche Versagen“. Damit sind nicht nur als Stolperfallen ausgelegte Kabelverbindungen gemeint, sondern auch der allzu beherzte Klick auf die falsche Schaltfläche, die falsche Lagerung von Datenträgern etwa in direkter Sonneneinstrahlung oder im Sommer im Auto, oder auch das schlichte Verlieren von Datenträgern. Nervenzusammenbrüche verursacht womöglich auch der Nachwuchs, der für sein neues Spiel mal eben ein bisschen Platz auf der Platte freiräumt.

Doch weil der Mensch von Natur aus dazu neigt, unbequeme Wahrheiten zu verdrängen, und weil ein Backup zudem auch noch Arbeit macht, haben die meisten Anwender ihre Daten halt nur auf einem Datenträger und sonst nirgends.

Wir stellen im Folgenden Strategien vor, die den Aufwand eines Backups in erträglichen Grenzen halten. Im nachfolgenden Artikel zeigen wir, wie sie sich einfach in die Tat umsetzen lassen.

Was ist was

Ein Backup ist eine Sicherheitskopie von Daten für den Fall eines unerwarteten Verlustes. Ziel ist es, stets eine aktuelle Kopie zu haben, um im Falle eines Datenverlusts schnell wieder auf dem aktuellen Stand zu sein. Von Archivierung spricht man, wenn man die Daten in einem bestimmten Zustand aufbewahrt, etwa um später Zugriff auf eine ältere Version eines Textes zu haben oder auch, weil gesetzliche Vorschriften das Aufbewahren bestimmter Daten verlangen. In der Praxis ist der Übergang vom Backup zur Archivierung oft fließend, weil viele Dateien beide Behandlungen erfahren müssen: So wird man die Diplomarbeit nicht nur regelmäßig sichern, sondern auch in verschiedenen Versionen archivieren.

Eine Sonderform der Sicherheitskopie ist das Image. Während ein Backup üblicherweise ausgewählte Dateien und Verzeichnisse sichert, erstellt ein Imaging-Programm Abbilder kompletter Partitionen. Damit eignet sich das Imaging nicht zum Sichern der persönlichen Daten, weil man ja nicht wegen einer geänderten Textdatei gleich eine komplette Partition sichern will. Bestens hingegen eignet sich Imaging zum Sichern der Partition mit dem Betriebssystem - wie das geht, steht in [1|#literatur].

Auswahlverfahren

Der erste Schritt zum Backup ist die Auswahl der zu sichernden Daten. Die Vorstellung, den Inhalt einer 80-GByte-Platte zu sichern, verliert so schnell den Schrecken.

Sparen kann man sich beispielsweise das Sichern von Programmen, denn davon hat man ja normalerweise bereits eine Sicherheitskopie: die Setup-CD. Anders sieht es mit den Konfigurationsdateien der Programme aus, denn hierbei handelt es sich ja um selbst produzierte Daten. Wer weiß, welche Dateien zu sichern sind, kann sie mit in ein Backup einbeziehen. Weil aber meist nicht klar ist, wo genau ein Programm denn seine Konfiguration speichert, bietet sich hier eher das Imaging als Lösung an.

Per Backup hingegen sind alle selbst produzierten Dateien wie Texte, Tabellen, Bilder, Spielstände und so weiter zu sichern. Wer sich nicht gerade mit Videoschnitt beschäftigt und seinen PC nur privat nutzt, produziert hier meist keine allzu großen Datenmengen, sodass diese oft auf eine einzelne CD oder gar noch kleinere Medien passen.

Abwägen muss man bei den Dateien, die man aus dem Internet heruntergeladen hat. Einerseits ist ein Datenverlust hier nicht so dramatisch wie bei den selbst produzierten Dateien, weil sich der Download ja wiederholen lässt. Andererseits kostet der einerseits Zeit und Geld und zudem ist nicht sicherzustellen, dass eine Datei wirklich noch im Netz wiederzufinden ist.

Um die verschiedenen Sicherungsverfahren möglichst effektiv anwenden zu können, empfiehlt es sich, die Daten möglichst alle in einem einzigen Verzeichnis zu lagern. Wer zudem sein Betriebssystem per Image sichern will, speichert System und persönliche Dateien besser auf verschiedenen Partitionen. Durch die Trennung erfasst jedes Verfahren nur die Daten, die es auch wirklich sichern soll, was Zeit und Platz spart.

Neue ins Töpfchen ...

Im Grunde gibt es nur drei Backup-Strategien: das Voll-Backup, das inkrementelle sowie das differenzielle Backup.

Das Backup-Programm sichert bei einem Voll-Backup schlicht alles. Bei einem Datenverlust spielt man es einfach zurück. Das inkrementelle Backup sichert nur jene Dateien, die seit dem letzten Backup neu hinzukamen oder verändert wurden, sichert also nur Daten, die noch nicht von einem früheren Backup erfasst worden sind. Damit eignet es sich als Ergänzung eines Voll-Backups - beide zusammen ergeben ein Abbild aller zu sichernden Daten, auch wenn das Voll-Backup schon älter ist. Inkrementelle Backups lassen sich auch mehrfach hintereinander durchführen. So enthält dann das Voll-Backup vom Montag die bis dahin angefallenen Dateien und die inkrementellen Backups vom Dienstag und Mittwoch die an den jeweiligen Tagen erstellten oder geänderten Dateien. Bei einem Datenverlust spielt man erst das Voll-Backup und dann die inkrementellen in der Reihenfolge ihrer Entstehung zurück.

Das differenzielle Backup sichert alle Daten, die sich seit dem letzten Voll-Backup verändert haben oder neu hinzugekommen sind. Dadurch sichert man zwar mit jedem weiteren differenziellen Backup immer wieder die bereits mit dem vorangegangenen differenziellen Backup gesicherten Dateien, was zusätzlichen Platz erfordert. Andererseits sind für eine Rücksicherung nur das Voll-Backup sowie das letzte differenzielle Backup erforderlich.

Welche Dateien beim Backup jeweils zu sichern sind, merkt das Backup-Programm anhand des Datums. Lediglich die Microsoft-Dateisysteme FAT und NTFS besitzen darüber hinaus ein Archiv-Bit. Beim Erstellen oder Ändern einer Datei setzt es Windows automatisch und das Backup-Programm löscht es nach dem Sichern.

Es gibt noch weitere Backup-Verfahren, etwa das tägliche Backup, das alle an einem bestimmten Tag geänderten oder erstellten Dateien sichert. Denkbar ist auch ein Backup, das nur bestimmte Dateitypen berücksichtigt. Letztlich sind solche Verfahren aber immer nur Abwandlungen der genannten drei Backup-Strategien.

Garantieanspruch

Ein Backup ist natürlich nutzlos, wenn die Daten nicht korrekt übertragen wurden. Um wirklich sicherzugehen, gibt es nur einen Weg: Nach dem Schreiben einer gesicherten Datei wird die Kopie wieder ausgelesen und mit dem Original verglichen. So stellt man gleichzeitig sicher, dass sich die gesicherte Datei auch wirklich lesen lässt und zudem Bit für Bit identisch mit dem Original ist. Ein Programm, das diesen Vergleich nicht beherrscht, verdient den Namen ”Backup-Programm“ im Grunde nicht.

Hierbei kann man sich jedoch nicht immer auf das Handbuch verlassen. Im Zweifel prüft man einfach selbst nach, indem man in dem Moment zwischen Übertragung und Prüfung eine der gesicherten Dateien auf der Platte verändert, beispielsweise durch Austauschen eines Buchstabens in einer Textdatei. Bemerkt das Backup-Programm den Eingriff, ist alles in Ordnung.

Familienplanung

Fällt während des Backup-Vorgangs der Strom aus, könnten sich sowohl Festplatte also auch Backup-Medium verabschieden. Hat man dann keine weitere Sicherungskopie, sind alle Daten verloren. Deshalb sollte man erst dann wieder auf ein Backup-Medium schreiben, wenn man zuvor ein aktuelleres Backup auf ein anderes Medium geschrieben hat. Das gilt natürlich auch für Mediensätze, wenn man also die zu sichernden Daten aufgrund ihrer Größe auf mehrere Medien verteilen muss: Erst, wenn ein komplett neuer Satz erstellt wurde, darf man einen alten überschreiben. Durch dieses Wechseln der Backup-Medien ist sichergestellt, dass immer ein komplettes und geprüftes Backup existiert, selbst wenn beim nächsten Backup sowohl Original-Datenträger als auch Backup-Medium beschädigt werden.

Das Wechsel-Prinzip lässt sich auch auf die anderen Backup-Arten anwenden. Wer beispielsweise einmal pro Woche ein Voll-Backup machen möchte und die restlichen Tage nur inkrementelle, benötigt sechs Medien: Am Montag sichert er auf Medium 1 ein Voll-Backup, auf die Medien 2, 3, 4 und 5 die täglichen inkrementellen Backups und anschließend am nächsten Montag auf 6 wieder ein Voll-Backup. Hat das geklappt, sind alle anderen Medien wieder frei, sodass die nächsten inkrementellen Backups wieder auf 2, 3, 4 und 5 landen können.

Ein differenzielles Backup benötigt weniger Medien: Für die Voll-Backups zwei im Wechsel und ebenso für die differenziellen: Am Dienstag landet auf Medium 2 ein differenzielles Backup, am Mittwoch auf 3. Weil 3 alle Unterschiede zum Voll-Backup enthält, ist 2 nun wieder frei für ein weiteres differenzielles Backup am Donnerstag. Sollten alle verwendeten Medien ausreichend groß sein, kann man hier übrigens auf noch ein Medium verzichten: Nachdem man am Freitag auf Medium 3 das aktuelle differenzielle Backup geschrieben hat, ist 2 frei, und zwar für das nächste Voll-Backup. Anschließend kann man 1 für das nächste differenzielle nehmen.

Wer die Sicherheit noch etwas weiter treiben will, nimmt noch ein Medium oder einen Mediensatz mehr: Wenn das erste Medium beschrieben ist, nutzt man das zweite, und danach das dritte. Erst dann beschreibt man wieder das erste. Auf die Weise hat man immer zwei intakte Backups. Das schützt vor einem Ausfall eines der Backup-Medien. Wer ganz sichergehen und seine Medien auch vor Feuer und Naturkatastrophen schützen will, lagert die gerade unbenutzten Medien zudem an verschiedenen Orten.

Wiederherstellen

Ebenso wichtig wie das korrekte Anfertigen des Backups ist natürlich auch, dass sich die Daten im Notfall daraus wiederherstellen lassen. Dazu muss man auf die Medien auch nach einem Datenverlust noch zugreifen können. Wer zum Backup Standardmedien wie Disketten oder CD-R(W) verwendet, muss sich hierüber keine Gedanken machen, wer jedoch andere Hardware nutzt, sollte die Treiber dafür sichern - und zwar auf Diskette oder CD-R(W), sonst hat man die Treiber womöglich auf einem Medium, das man gerade eben mangels installiertem Treiber nicht lesen kann.

Es gibt drei Varianten, die Backup-Daten auf einem Medium abzulegen: erstens roh, also so wie sie sind. Zweitens mit einem gängigen Archivformat gepackt, wie etwa ZIP. Viele Backup-Programme nutzen drittens ein eigenes proprietäres Format, das nur sie selbst beherrschen. Während es bei den ersten beiden Varianten leicht sein wird, nach einem Datenverlust wieder an die Daten zu kommen, muss man bei der dritten nicht nur die Daten selbst, sondern auch das Backup-Programm sichern. Gleiches gilt auch für das Betriebssystem oder andere Zusatzsoftware, auf die das Backup-Programm angewiesen ist. Das Backup-Programm von Windows 98 beispielsweise erstellt Archive, die sich weder unter Windows XP noch unter Linux öffnen lassen. Die gesamte benötigte Software darf man natürlich nicht mit dem Programm sichern, sondern nur roh oder allenfalls gezippt - sonst steht man hinterher nur mit einem nutzlosen Archiv da.

Medienauswahl

Abschließend ist noch die Frage zu behandeln, auf welche Speichermedien man seine Daten denn nun sichert. In die Überlegungen sollten nicht nur Selbstverständlichkeiten wie ausreichender Speicherplatz und der Unterstützung durch das verwendete Betriebssystem mit einfließen.

Die Medien sollten eine echte Trennung zwischen Originaldaten und Backup ermöglichen. Ein RAID-System ersetzt also kein Backup, denn es schützt nicht vor einem Virus, der alle Daten auf dem PC löscht.

Bestimmte Speichermedien wie CD- und DVD-Rohlinge lassen sich nicht unendlich oft wiederbeschreiben. Deshalb muss man sie nach einer gewissen Zeit austauschen. Wer die Daten zudem archivieren will, sollte auch auf die Lebensdauer der Medien achten. Problematisch ist hierbei, dass es gerade die Medien, die sich auf Grund ihres großen Speicherplatzes besonders gut fürs Backup eignen, noch nicht lange genug gibt, um präzise Aussagen treffen zu können. So gehen beispielsweise Schätzungen zur Haltbarkeit von DVD-Rohlingen von Zeitspannen zwischen 40 und 200 Jahren aus, doch konnte das noch niemand nachprüfen. Zudem unterscheidet sich die Haltbarkeit oft auch je nach Hersteller. Im Zweifel kommt man also nicht umhin, nach einer gewissen Zeit die Medien zu ersetzen. Als Anhaltspunkt kann man den Hersteller nach der Mindesthaltbarkeit fragen und zur Sicherheit von dem genannten Wert noch mal kräftig etwas abziehen.

Auch auf die korrekte Lagerung der Medien sollte man achten, denn falsche Lagerung etwa mit direkter Sonneneinstrahlung verkürzt ihre Lebensdauer. Wer seine Diplomarbeit zudem auch vor Bränden und Naturkatastrophen schützen will, kommt nicht umhin, die Backups entweder auszulagern, beispielsweise bei Freunden oder Verwandten. Oder er deponiert die angefertigten Backups in einem feuerfesten Tresor.

Alternativ bietet sich auch ein Backup über das Netz an: Wahlweise in einem lokalen Netzwerk oder via Internet. Das lokale Netzwerk hat den Vorteil, dass es eine enorm bequeme Lösung ist, denn hier lässt sich das Backup fast komplett automatisieren - lediglich den Netzschalter des Zielrechners muss man noch manuell betätigen. Ist der Zielrechner nach dem Backup wieder aus, haben weder Viren noch Fehlgriffe des Anwenders eine Chance, die gesicherten Daten zu beschädigen. Vor umgefallenen Cola-Gläsern, Bränden oder Naturkatastrophen schützt das allerdings nicht.

Solchen Schutz bietet erst das Backup via Internet. Dabei entstehen aber gleich mehrere andere Probleme: Zuerst ist ein Server zu finden, der ausreichenden Platz für die zu sichernden Daten bietet. Am einfachsten dürfte es sein, wenn sich mehrere Freunde oder Studienkollegen zusammentun und sich gegenseitig Platz auf ihren Rechnern freihalten. Alternativ kann man sich auch Speicherplatz bei professionellen Anbietern mieten.

Die relativ geringe Bandbreite heutiger Online-Verbindungen lässt allerdings das Übertragen großer Datenmengen auf einen anderen Rechner kaum zu - selbst mit einem ADSL-Anschluss lassen sich Daten üblicherweise nur mit maximal 128 kBit/s verschicken. Empfehlenswert ist hier also eine Kombination: Einmal pro Woche ein Voll-Backup auf CD-R(W) persönlich beim Freund vorbeibringen und an den anderen Tagen ein inkrementelles Backup via Internet übertragen, etwa per VPN-Verbindung. Darüber lässt sich dann auch ein Vergleich der Originaldaten und des Backups vornehmen. Alternativ kann man auch vor der Übertragung Prüfsummen der zu sichernden Dateien bilden und diese mitschicken. Dann kann der Zielrechner ebenfalls Prüfsummen bilden und beide vergleichen.

Wer nur kleine Datenmengen sichern will, kommt womöglich auf die Idee, die paar MByte auf dem Server seines E-Mail-Providers zu lagern: Er schickt sich die Daten einfach selbst per Mail, ruft diese aber nicht ab. Weil dabei jedoch nicht sicherzustellen ist, dass die Daten auch wirklich korrekt übertragen werden, handelt es sich hierbei um kein echtes Backup. Besser eignen sich da die gute alte Diskette oder, wenn deren Platz nicht reicht, auch USB-Sticks.

Unabhängig von der Auswahl der Medien sollte man noch eines beachten: Wenn man sein Backup Dritten anvertraut, erhalten diese Zugriff auf persönliche Daten. Will man das nicht, bleibt alternativ ein Banktresor oder aber das Verschlüsseln der Daten, beispielsweise mit PGP. Von besonderer Wichtigkeit ist dann jedoch, alle nötigen Schlüssel so zu sichern, dass man auch im Notfall zwar selbst wieder herankommt, aber sonst eben niemand.

Fazit

Es klingt alles dramatischer als es ist: Ein Backup einzurichten erfordert zwar Planung und ein gewisses Maß an Arbeit, doch ist das erst mal erledigt, läuft der Rest mehr oder weniger allein. Und so groß ist der Aufwand gar nicht, wie wir im nachfolgenden Artikel zeigen. (axv)

Literatur

[1] Axel Vahldiek, Windows unkaputtbar, Prävention statt Windows-Fummelorgien, c't 26/02, S. 112 (axv)