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Was ist ein Backup? Definition und ausführliche Erklärung
Stefan Hedwig
8. Juni 2022

Was ist ein Backup? Definition und ausführliche Erklärung

Digitale Datenmengen wachsen inzwischen täglich in unermesslichen Größenordnungen. So gibt es weltweit kaum noch Privatpersonen oder Unternehmen, die ohne digitale Daten arbeiten oder leben. Ein Verlust wäre in allen Fällen – wirtschaftlich und emotional – ein enormer Schaden. Dies wissen auch Cyberkriminelle und so wächst seit einigen Jahren neben den Datenmengen, auch die Zahl der Hackerangriffe stetig. Die Lösung, um die privaten oder geschäftlichen Daten vor einem Totalverlust zu schützen, ist simpel und naheliegend: Backups! Und diese sind heute wahrhaftig kein Hexenwerk mehr. Hat man die grundlegenden Informationen verstanden (wie beispielsweise die Definition von Backup, was ein Backup genau ist und welche Abgrenzungen es zu Synchronisierung und RAID gibt) kann man die passende Backup-Lösung für den eigenen Bedarf identifizieren und umsetzen. Einmal eingerichtet, lebt es sich – mit der Gewissheit im Ernstfall abgesichert zu sein – auf jeden Fall entspannter.

Inhaltsverzeichnis

1. Warum sind Backups wichtig?

2. Was ist ein Backup? 

  • 5 Backup-Methoden
  • 3 Möglichkeiten, ein Backup zu erstellen

3. Backup vs. Synchronisierung

4. Backup vs. RAID

  • Was ist ein NAS?
  • Was ist ein RAID?
  • Welche RAID-Typen gibt es? Wie wähle ich den richtigen für mein NAS?

5. NAS=Backup=RAID? Das Fazit

1. Warum sind Backups wichtig?

In Zeiten von Ransomware und Hackerangriffen wird die Frage um die richtige Backup-Strategie – ob zuhause oder im Unternehmen – immer präsenter. Über die Notwendigkeit von Datensicherungen in Unternehmen gibt es inzwischen keine Zweifel mehr.

Im Bericht über “Die Lage der IT-Sicherheit in Deutschland 2021” vom Bund für Informationstechnik wurden im Berichtszeitraum 2019 114 Millionen neue Schadprogramm-Varianten registriert. Das ergibt rund 320.000 pro Tag. Im Berichtszeitraum 2021 waren es dann bereits 144 Millionen, also 394.000 neue Varianten pro Tag. Ein Zuwachs von gut 22% innerhalb von zwei Jahren.

Im Rahmen der GDPI-Snapshot (Global Data Protection Index)-Umfrage unter 1.000 IT-Entscheidungsträgern aus Unternehmen auf der ganzen Welt, gaben 30% der befragten Unternehmen an, dass sie 2018 einen Datenverlust erlitten. Dabei belief sich der Schaden auf jährlich durchschnittlich 882.000€ pro Unternehmen. Damit fallen die Kosten durch Datenverlust fast doppelt so hoch aus wie die durch Ausfallzeiten verursachten Kosten.

Und auch im privaten Bereich gibt es zahlreiche Ursachen für Datenverlust. So werden 113 Smartphones pro Minute gestohlen oder gehen verloren. Monatlich wird einer von zehn Computern mit Viren infiziert. Insgesamt haben bereits 42% der Deutschen schon einmal elektronisch gespeicherte Daten verloren. Dennoch macht gerade einmal 1/4 der Deutschen seltener als einmal im Jahr ein Backup. Dabei ist eine Datenrettung wirklich teuer.

Kind zerstört Laptop

Es gibt viele Gründe für Datenverlust. 

Diese Zahlen sollen keine Angst machen. Jedoch zeigen sie auf, wie häufig solche Ausfälle im laufenden Betrieb passieren und welchen immensen Schaden sie verursachen können. Um das Risiko eines Datenverlustes und die Ausfallzeiten eines Betriebes mit verheerendem finanziellen Verlusten zu minimieren, muss schnell reagiert werden. Damit Nutzer dies gewährleisten können, benötigen sie eine wirksame, passende Backup-Lösung.

2. Was ist ein Backup?

Der Begriff Backup bedeutet Datensicherung. Die Speicherung der Daten erfolgt auf einem weiteren Datenträger. Von dort können sie wiederhergestellt werden, sollte es z. B. durch einen Defekt oder durch versehentliches Löschen notwendig sein. Eine Datensicherung kann automatisch durch eine Software oder manuell durch einen Anwender erstellt werden. Es beugt also Datenverlust vor. Dabei gibt es verschiedene Methoden und Möglichkeiten, ein Backup zu erstellen.

5 Backup-Methoden

Geläufig sind vor allem folgende 5 Backup-Methoden:

  1. Voll-Backup

  2. Differentielles Backup

  3. Inkrementelles Backup

  4. Snapshots

  5. Backup im Generationen-Prinzip

Ein Voll-Backup oder auch Full-Backup umfasst die Speicherung der gesamten ausgewählten Daten sowie Konfigurationen. Diese werden dabei in einer Sicherungsdatei auf dem Zieldatenträger abgelegt.

Das differentielle Backup setzt ein Voll-Backup als Ausgangspunkt voraus. So werden beim differentiellen Backup nur die Daten gesichert, die im Vergleich zum ersten Voll-Backup neu hinzukamen oder verändert wurden.

Auch das inkrementelle Backup basiert auf einem Voll-Backup. Es unterscheidet sich vom differentiellen Backup dadurch, dass die neuen Backups jeweils die vorangegangene Backup-Version als Vergleichsreferenz nehmen, nicht die allererste Backup-Version. Somit nehmen die folgenden Datensicherungen deutlich weniger Platz und Bandbreite in Anspruch. Der Preis für die Speicherplatzersparnis besteht hier allerdings darin, dass keine Version in der Backup-Kette (bspw. jeden Tag um 19 Uhr) defekt sein darf, da alles gegenseitig aufeinander aufbaut.

Der Unterschied von Snapshot und einer gängigen Datenkopie ist, dass ein Snapshot virtueller und eine Datenkopie physischer Natur ist. Ein Snapshot ist eine Momentaufnahme der Metadaten einer ausgewählten Datei. Ein Snapshot kann als eine Art Bauanleitung betrachtet werden, die beschreibt, wie die Datei X zum Zeitpunkt Y aussieht. Die Datei selbst wird hierbei nicht kopiert, sondern nur ihre Beschreibung.

Auch das Backup im Generationen-Prinzip oder auch Großvater-Vater-Sohn-Prinzip ist eine bewährte Strategie zur Sicherung digitaler Daten. Im Gegensatz zu den anderen Backup-Methoden beschreibt es jedoch ein Rotationsschema, welches nicht an einen der zuvor beschriebenen Backup-Typen gebunden ist. 

3 Möglichkeiten, ein Backup zu erstellen

Es gibt 3 gängige Möglichkeiten, eine Datensicherung zu erstellen:

  1. In die Cloud

  2. Auf externe Festplatten

  3. Mit NAS

Frau erstellt manuell ein Backup von ihrem Laptop auf eine externe Festplatte

Eine Möglichkeit, ein Backup zu erstellen, ist manuell mit externen Festplatten.

Das Cloud-Backup findet in vielen Unternehmen mittlerweile Anwendung. Die Nutzerfreundlichkeit und die flexible Möglichkeit zur Erweiterung des Speicherplatzes sind die Hauptgründe für die Beliebtheit. Viele Privatnutzer hingegen sichern ihre Daten noch manuell auf externen Festplatten. Cloud-Lösungen werden im Heimbereich überwiegend genutzt, um Daten zu synchronisieren statt davon ein Backup zu erstellen. Jedoch gibt es einen großen Unterscheid zwischen Synchronisierung und Backup (siehe Abschnitt 3).

Eine dritte Möglichkeit, ein Backup zu erstellen, ist mit NAS-Servern. Diese gibt es als kleine Modelle für zuhause oder auch als große Rack-Server für Unternehmen. Damit lassen sich Daten automatisch von allen Geräten zentral im RAID-Verbund sichern. Der große Vorteil bei NAS-Servern liegt darin, dass die Daten lokal, ob zuhause oder im Unternehmen, gesichert werden. So bleibt die volle Datenhoheit beim Nutzer, wobei dieser aber trotzdem – wie bei der Cloud – flexibel remote darauf zugreifen kann. Bei NAS muss der Unterschied zwischen Backup und RAID beachtet werden.

Lesen Sie hier mehr zum Thema Cloud vs. NAS

In den folgenden zwei Abschnitten werden die erwähnten Unterschiede zwischen Backup und Synchronisierung sowie Backup und RAID näher beleuchtet.

3. Backup vs. Synchronisierung

Synchronisierung und Backup lassen sich in vier wesentlichen Punkten voneinander unterscheiden:

  1. Zeitraum

  2. Vorgangsrichtung

  3. Dateiformat

  4. Anwendungszweck

1. Zeitraum: Eine Synchronisierung von Dateien findet permanent statt. Ändert ein Nutzer Daten z.B. auf seinem PC, so ändern sich diese unmittelbar in der Cloud bzw. auf dem NAS. Ein Backup hingegen wird immer zu einem bestimmten Zeitpunkt durchgeführt. Somit werden Änderungen beim Backup nicht sofort, sondern erst zu dem zuvor festgelegten Zeitpunkt auf das zweite System übertragen, bspw. jeden Abend um 19 Uhr.

2. Vorgangsrichtung: Bei einer Synchronisierung werden Datenänderungen auf einem der beiden Geräte sofort auf das jeweils andere übertragen – egal auf welcher Seite etwas verändert wurde. Diesen Prozess nennt man beidseitige Synchronisierung (engl. Two-way-Sync). Sie ist besonders hilfreich, wenn der Datenbestand an zwei verschiedenen Standorten automatisiert immer identisch gehalten werden soll, obwohl unterschiedliche Nutzer Dokumente oder Tabellen remote bearbeiten. Ein Backup findet hingegen immer nur in eine Richtung statt. Gerät 1 sichert die Daten immer zu Gerät 2.

3. Dateiformat: Bei der Synchronisierung sind die Dateiformate sowohl in der Datenquelle (z.B. PC) als auch im Datenziel (Cloud oder NAS) immer gleich. Legt der Nutzer also zehn JPG-Dateien auf dem PC ab, werden bei der Synchronisierung auch zehn JPG-Dateien in die Cloud oder auf das NAS übertragen. Im Unterscheid dazu findet ein Backup häufig in einem komprimierten “Container” statt. Auf dem NAS oder in der Cloud landet also nur eine einzige Container-Datei, in der die zehn JPG-Dateien dann ineinander verschachtelt und komprimiert abgelegt sind. Dieses Verfahren führt dazu, dass die Daten auf dem NAS oder in der Cloud erheblich weniger Speicherplatz benötigen. Zu beachten ist jedoch, dass sie dadurch nicht sofort im Ursprungsformat abgerufen, sondern für eine Bearbeitung zunächst entpackt werden müssen.

4. Anwendungszweck: Und zu guter Letzt hat die Synchronisierung den Zweck, Daten verfügbar zu halten. Wohingegen ein Backup dem Datenschutz dient.

Lesen Sie hier einen ausführlichen Beitrag zum Thema Backup vs. Synchronisierung.

4. Backup vs. RAID

Vor allem in der Diskussion um Datensicherung mit NAS kommt es immer wieder vor, dass Nutzer die Empfehlung erhalten, ein Backup mit RAID zu machen. Jedoch werden die drei Begriffe (NAS, Backup, RAID) oft durcheinandergebracht und dadurch ein falsches, trügerisches Gefühl der Sicherheit ausgelöst. Denn wenn Nutzer ihre Daten nur auf ein NAS abspeichern, welches im RAID-Verbund läuft, haben sie noch KEIN Backup!

Um der Problematik näher zu kommen, ist nach der Definition von Backup auch ein Blick auf die Definitionen von NAS und RAID notwendig.

Was ist ein NAS?

NAS ist die Abkürzung für “Network Attached Storage”. Ein NAS ist ein Datenspeicher, der an ein Netzwerk angeschlossen ist. Es handelt sich hier um einen Computer/Server, der Zugriff auf einen Festplattenverbund über das Netzwerk bietet.

Synology DiskStation DS720+

Was ist ein RAID?

RAID steht für „Redundant Array of Independent Drives“ oder veraltet auch für „Redundant Array of Inexpensive Disks”. Es bezeichnet einen Festplattenverbund, bestehend aus zwei oder mehr parallel arbeitenden Laufwerken. Dies können HDDs (Hard Drive Disk/Festplatten) und auch SSDs (Solid State Drives) sein. Es gibt verschiedene RAID-Typen. Jeder RAID-Typ ist für eine bestimmte Situation optimiert. Diese sind nicht standardisiert. So kann es vorkommen, dass Unternehmen ihre eigenen RAID-Nummern und Implementierungen entwickeln. Die gängigsten RAID-Typen sind jedoch:

  • RAID 0

  • RAID 1

  • RAID 5

  • RAID 6

  • RAID 10

Abgesehen von RAID 0 werden bei jedem RAID die gespeicherten Daten gespiegelt. Durch die Spiegelung der Daten sind diese redundant, sprich die Daten sind mehrfach vorhanden. Ein RAID dient also der Organisation von mehreren physischen Massenspeichern, die sich in einem NAS befinden und via Software zur redundanten Datenspeicherung organisiert werden können.

Die Wahl des passenden RAID-Verbunds ist ein wichtiger Baustein, wenn es um die Leistung geht. Ein Minimum an Fehlertoleranz bzw. Redundanz sollte aber in jedem RAID-Verbund vorhanden sein. Daher sollten NAS-Nutzer eher von den RAID-Typen JBOD, Basic oder RAID 0 absehen.

Welche RAID-Typen gibt es? Wie wähle ich den richtigen für mein NAS?

Achtung: Es gibt nicht die eine richtige RAID-Konfiguration. Denn die RAID-Konfiguration ist immer ein Abwägen zwischen Leistung, Kosten, Kapazität und Fehlertoleranz. Welcher RAID-Typ der passende ist, hängt vom Anwendungsfall und dem Zugriffsmuster ab.

RAID 1 eignet sich vor allem für kleine Speichersysteme. Die Leistung eines RAID 1-Verbunds ist im Vergleich zu anderen RAID-Typen mit Spiegelung sehr gut.

RAID 5 ist ein Allrounder, das sich für die unterschiedlichsten Anwendungsfälle nutzen lässt, sofern nicht zu viele Festplatten zum Einsatz kommen. Leistung, Kosten/Kapazität und Fehlertoleranz sind hier ausgewogen. Vor allem bei nicht allzu anspruchsvollen sequenziellen Zugriffen ist dieser RAID-Typ ideal.

RAID 6 lässt sich beispielsweise gut für robuste Archiv- oder Backup-Speicher nutzen. Die Schreib-Performance ist am niedrigsten, die Lese-Performance ist gut und die Redundanz höher als bei RAID 5, was es für diesen Einsatzweck ideal macht.

RAID 10 ist beispielsweise die beste Wahl für OLTP-Datenbanken oder E-Mail-Systeme und generell Anwendungen mit vielen wahlfreien Schreibvorgängen. Allerdings lässt sich nur 50% des rohen Speicherplatzes nutzen, weshalb ein RAID 10-Verbund pro frei verfügbarem TB relativ teuer ist.

RAID F1 ist ein spezieller Typ, der nur auf bestimmten Synology NAS-Modellen verfügbar ist und für den Einsatz in RAID-Verbunden gedacht ist, die ausschließlich aus SSDs bestehen. Durch eine gleichmäßige Schreiblast wird damit vermieden, dass alle SSDs gleichzeitig ausfallen. Aus Sicht der Leistung, ist RAID F1 mit RAID 5 vergleichbar. Im Vergleich zu RAID 5 sind die Paritätsinformationen zwar auch über alle Laufwerke verteilt, jedoch werden auf einem automatisch ausgewählten Laufwerk noch zusätzliche Paritätsdaten geschrieben.

Synology entwickelte zudem einen eigenen RAID-Typen für seine NAS-Server: SHR (Synology Hybrid RAID). SHR ist ein automatisiertes RAID-Managementsystem. Es eignet sich vor allem für Nutzer, die nicht mit RAID-Typen vertraut sind, da es die Speicherverwaltung vereinfacht und die Speicherkapazität optimiert. So ermöglicht SHR eine flexiblere Speichernutzung, wenn Nutzer unterschiedlich große Festplatten verwenden. Denn der passende RAID-Typ wird, auf Basis der Festplattenanzahl, im Hintergrund automatisch ausgewählt. Nutzer müssen sich also nicht mit dem Thema beschäftigen und selbst den passenden RAID-Typen auswählen.

Synology RAID-Rechner: Passenden RAID-Typen für die vorhandenen Laufwerksgrößen finden

Synology RAID-Rechner: Den passenden RAID-Typen für die vorhandenen Laufwerksgrößen finden

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5. Backup vs. RAID vs. NAS: Das Fazit

Ein RAID dient wie beschrieben lediglich der Datenverfügbarkeit und dem unterbrechungsfreien Weiterarbeiten – auch wenn einmal eine Festplatte ausfällt. Denn wenn das passiert, ist das nicht schlimm, da alle Daten noch auf den anderen Laufwerken vorhanden sind (außer bei RAID 0). Diese defekte Festplatte kann dann im laufenden Betrieb ausgetauscht werden, ohne dass die Arbeit unterbrochen werden muss. Sollte aber einmal eine Datei aus Versehen gelöscht werden, hilft ein RAID nicht. Auch hilft RAID nicht, wenn ein Cyberangriff auf das NAS erfolgt. In beiden Fällen sind die Daten auf allen im RAID-Verbund vorhandenen Laufwerken betroffen, beschädigt oder gelöscht. Eine Wiederherstellung ist dann meist nicht mehr möglich. Bei einem Backup ist das nicht der Fall. Da dieses – wie beschrieben – nicht permanent die Daten spiegelt. So können Nutzer im Notfall alte unbeschädigte Dateiversionen wiederherstellen.

Ein NAS ist also zum einen die Hardware, in der sich die Festplatten befinden und zum anderen bietet es die Software, um die Festplatten anzusteuern und zu verwalten. Die Festplatten können dabei zu unterschiedlichen RAID-Verbünden organisiert werden. Jeder RAID-Verbund weist dabei unterschiedliche Vor- und Nachteile (z.B. hinsichtlich der Schreib-/Lese-Geschwindigkeit oder Datenredundanz) auf. Ein RAID stellt dabei aber kein Backup dar, da nicht zwangsläufig eine Wiederherstellung der Daten gewährleistet ist. In einem RAID werden die Daten nur gespiegelt und nicht separat gesichert. Beschädigte oder verlorene Daten können nicht wiederhergestellt werden. Ein Backup bezeichnet das zusätzliche Sichern von Daten auf einem separaten Datenträger (wie beispielsweise auf einem NAS). Diese Daten können wiederhergestellt werden und bleiben im laufenden Betrieb unberührt. Lesen Sie hier, was ein gutes Backup ausmacht. 

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