Inhalt
1. Der Begriff Backup in der Datensicherung2. Externe Festplatten für die Datensicherung
3. Network Attached Storage – NAS
4. RAID-Level
4.1 RAID 0
4.2 RAID 1
4.3 RAID 10
4.4 RAID 5
5. Datensicherung für Fotografen unterwegs
6. Fazit
Mir ist es schon passiert. Und euch wahrscheinlich auch schon. Die Rede ist von Datenverlust. Sei es durch eine kaputte Festplatte oder durch einen Softwarefehler. Ärgerlich wenn es keine Sicherungskopie der Daten gibt. Gerade durch die digitale Fotografie entstehen schnell große Datenmengen mit wertvollen Erinnerungen. Deswegen dreht sich dieser Artikel um Datensicherung im Allgemeinen und die Verwendung eines Network Attached Storage (NAS) und die damit verbundene Organisation von Festplatten in Raid-Level im Speziellen.
1. Der Begriff Backup in der Datensicherung
Oft wird für Datensicherung auch der englische Begriff „Backup“ benutzt. Gemeint ist damit eine Kopie von Daten auf einem anderen Speichermedium als die Originaldaten. Beim Verlust der Originaldaten können diese dann aus dem Backup wiederhergestellt werden. So sind unsere Daten zwar vor einem Festplattencrash geschützt, damit die Sicherung aber wirklich effektiv ist, sollte sie auch an einem anderen Ort als die Originaldaten aufbewahrt werden. Denn ein Backup nützt uns nichts, wenn ein Einbrecher PC nebst Festplatten mitgehen lässt.
Bild 1: Externe USB-Festplatten sind die einfachste Möglichkeit zur Datensicherung. Um gegen Diebstahl oder Ausfall gewappnet zu sein, sollte man sich mindestens zwei externe Platten zulegen.
2. Externe Festplatten für die Datensicherung
Die einfachste Variante kennt wahrscheinlich jeder. Wir nehmen eine externe USB-Festplatte* (Bild 1) und kopieren unsere Fotos, Musik und Dokumente darauf. Externe Festplatten sind erschwinglich, kompakt und können auch leicht mitgenommen werden. Und vielen liegt sogar ein herstellereigenes Backupprogramm bei. So können wir unsere Datensicherung bequem zu festen Zeiten planen und müssen uns dann um nichts mehr kümmern. Ich habe schon gute Erfahrungen mit Duplicati gemacht. Ein Programm das Datensicherung sowohl auf externen Speichermedien als auch in der Cloud unterstützt, Daten verschlüsselt und obendrauf noch OpenSource ist. Am besten macht man von dem Backup mit einer zweiten USB-Platte direkt noch eine Sicherung. Für den Privatanwender ist das durchaus ausreichend. Gerade aber wer beruflich viele Daten speichert, für den bieten einfache USB-Festplatten nicht genug Sicherheit und Speicherplatz. Hier bietet sich dann ein NAS (Network Attached Storage) mit mehreren Festplatten an.3. Network Attached Storage – NAS
Ein NAS* (Bild 2) ist ein einfach zu verwaltender Dateiserver der darauf ausgelegt ist, ohne großen Aufwand, Speicherplatz zur Verfügung zu stellen. Dabei handelt es sich um ein separates Gerät, welches direkt in ein bestehendes lokales Netzwerk eingebunden wird. Da ein NAS autonom arbeitet und über eine eigene CPU und Arbeitsspeicher verfügt, wird dafür kein zusätzlicher PC benötigt. In der Regel besitzt er mehrere Einschübe für Festplatten, wodurch die Speicherkapazität erhöht wird. Ein NAS bietet eine Reihe von Vorteilen, vor allem in einer Büroumgebung: • Durch die Anbindung in das Netzwerk können mehrere Nutzer gleichzeitig auf Daten zugreifen. • Durch die Organisation der Festplatten in einem RAID wird ein erhöhter Datendurchsatz und größere Ausfallsicherheit gewährleistet. • NAS haben im Vergleich zu einem PC einen deutlich geringeren Stromverbrauch. Ist ein NAS an das lokale Netzwerk angeschlossen kann er über ein Webinterface konfiguriert werden, es können per Backupsoftware regelmäßig Datensicherungen erstellt werden oder Daten können ganz einfach per Dateiexplorer auf den NAS verschoben werden. Verschiedene Hersteller bieten auch spezielle Festplatten* an, die für den Langzeitbetrieb in einem NAS entwickelt wurden (Bild 3).Bild 2: Ein NAS (Network Attached Storage). Je nach Größe und Preiskategorie bietet ein NAS mehrere Einschübe für Festplatten und unterstützt verschiedene RAID-Level.
4. RAID-Level
RAID bedeutet „Redundant Array of Independent Disks”, also „Redundante Anordnung unabhängiger Festplatten“. Dabei werden mehrere physische Speicher zu einem logischen Laufwerk zusammengeschlossen, was zu einem höheren Datendurchsatz und/oder höheren Ausfallsicherheit führt. Je nach Beschaffenheit das RAID kann eine Festplatte ausfallen ohne dass es zu einem Datenverlust kommt. Man unterscheidet dabei verschiedene RAID-Level, die gängigsten möchte ich hier kurz vorstellen:4.1 RAID 0
RAID 0 Bei einem RAID 0 werden alle beteiligten Festplatten zu einem großen Volume verbunden (aus drei 1-TB-Festplatten wird ein 3-TB-Laufwerk). Eine Datei wird dabei gleichmäßig über die Festplatten verteilt. Dadurch, dass die Festplatten parallel arbeiten wird ein erhöhter Datendurchsatz erreicht. Fällt jedoch eine der Festplatte aus, kommt es zum Datenverlust und unsere Datei kann nicht wiederhergestellt werden. Dieses RAID-Level eignet sich nur für Systeme bei denen hoher Datendurchsatz gefragt ist, nicht jedoch eine hohe Ausfallsicherheit.4.2 RAID 1
Ein RAID 1 ist der Verbund von mindestens zwei Festplatten. Dabei werden auf beiden Festplatten die gleichen Daten gespeichert (Spiegelung). Fällt eine der Festplatten aus, können sämtliche Daten aus der anderen Festplatte wiederhergestellt werden. Dieses RAID bietet eine sehr hohe Ausfallsicherheit, denn zum Datenverlust kommt es erst, wenn alle Festplatten eines Systems ausfallen. Der Nachteil ist jedoch der Verlust an Speicherkapazität, aus zwei 1-TB-Festplatten wird nur ein 1-TB-Laufwerk. Ein RAID 1-System ist dabei immer nur so groß wie die kleinste beteiligte Festplatte.4.3RAID 10
Wie die Zahl schon vermuten lässt, ist ein RAID 10 eine Kombination eines RAID 0 und eines RAID 1. Dafür werden mindestens vier Festplatten benötigt. Jeweils zwei davon werden zu einem RAID 1 verbunden und dann in einem RAID 0 organisiert. Dadurch werden die beiden Eigenschaften Sicherheit und Datendurchsatz kombiniert. Damit es zu einem Datenverlust kommen kann, müssen schon zwei Festplatten desselben RAID 1 ausfallen. Durch die RAID-Anordnung steht uns aber nur die Hälfte des gesamten Speicherplatzes zur Verfügung.4.4 RAID 5
Dieses RAID vereint ebenfalls einen hohen Datendurchsatz und erhöhte Ausfallsicherheit bei gleichzeitig geringeren Speicherkosten. Für ein RAID 5 benötigt man mindestens 3 Festplatten. Dabei werden, wie bei einem RAID 0, die Nutzdaten auf alle Festplatten verteilt. Gleichzeitig wird für jede Datei eine Paritätsdatei angelegt. Aus dieser lässt sich die Originaldatei wieder rekonstruieren. Die Paritätsdatei wird jedoch niemals auf der selben Festplatte wie ihre zugehörige Datei angelegt. Bei drei Festplatten würde eine Datei also auf Festplatte 1 + 2 verteilt, während die Paritätsdatei auf Festplatte 3 liegen würde. Fällt nun eine Festplatte aus, kann die Originaldatei entweder wiederhergestellt werden, oder es geht nur die Paritätsdatei verloren. Beim nächsten Schreibvorgang wird eine Datei auf Festplatte 2 + 3 verteilt, die Paritätsdatei wird entsprechend auf Festplatte 1 angelegt usw. Bei unserem Beispiel mit drei 1-TB-Festplatten errechnet sich der Speicherplatz des RAID folgendermaßen: (Anzahl der Festplatten – 1) x Größe der Festplatten = (3 – 1) x 1 TB = 2 TB. Im Gegensatz zu einem RAID 1 haben wir also doppelt so viel Speicherplatz zur Verfügung. Das Aufsetzen eines RAID 5 beansprucht jedoch enorm viel Zeit.
Bild 3: Verschiedene Hersteller bieten Festplatten an, die speziell auf den Langzeitgebrauch in einem NAS ausgelegt sind.
5. Datensicherung für Fotografen unterwegs
Wer als Fotograf viel unterwegs ist, der kann aber nicht immer ein NAS mit sich herumschleppen. Hier bieten sich wieder die eingangs erwähnten USB-Festplatten an. Wer zwei Stück mitnimmt, kann die Backups jeweils getrennt voneinander aufbewahren (z.B. eine Festplatte im Hotelzimmer, die andere ist in der Tasche mit dabei). So ist man auf jeden Fall gut gegen Diebstahl oder Festplattenausfall gesichert. Eine weitere Möglichkeit hat sich in den letzten Jahren herauskristallisiert. SD-Speicherkarten bieten immer mehr Speicherplatz an, sind robust und sehr klein und handlich. Mittlerweile gibt es Modelle mit 512 GB Speicherplatz* (Bild 4) und schon Prototypen mit 1 TB Speicherplatz. In den kommenden Jahren werden diese Speicherkarten sicher immer erschwinglicher und dann muss man auch keine USB-Festplatten mehr mit auf die Reise nehmen.
Bild 4: SD-Speicherkarten sind sehr klein, robust und bieten immer mehr Speicherplatz, wie die SanDisk Extreme Pro 512 GB.
2 Comments
Sehr wertvolles Thema – danke! Wer sich nicht mit einer RAID-Programmierung beschäftigen möchte, aber das Konzept nutzen möchte, sollte sich Drobo ansehen. Der kleinste hat 5 slots, und man kann sich n-1 oder n-2 (Ausfall von 2 Platten ohne Verlust) aussuchen. Hierbei ist auch nicht die kleinste Platte begrenzend. Ich verwende das seit Jahren mit großer Begeisterung als Hauptspeicher. Dennoch habe ich externe Festplatten OFFLINE gelagert, so dass die Wohnung brennen kann oder ich mir einen Ransomware-Virus einfangen kann, ohne Daten zu verlieren. Zur bequemen Synchronisation gibt es kleine Hilfsprogramme, ich nehme SyncBackFree (Freeware).
Hallo Ernst!
Ich habe mir gerade mal die Website von Drobo angeschaut, die BeyondRAID-Technologie hört sich ja wirklich sehr praktisch an! Das größte Problem an den herkömmlichen RAID-Systemen ist ja ihrer Unflexibilität, gerade wenn der Speicher erweitert werden muss. Gerade das scheint Drobo je gut gelöst zu haben. Klappt das mit der Speichererweiterung wirklich so einfach und Problemfrei?
Viele Grüße,
Tim