Was ist ein inkrementelles Backup?
Eine inkrementelle Sicherung ist eine Sicherungsmethode, bei der nur die seit der letzten Sicherung – sei es eine vollständige oder eine inkrementelle – vorgenommenen Änderungen kopiert werden. Inkrementelle Sicherungen werden aufgrund ihrer Effizienz hinsichtlich Zeit- und Platzersparnis häufig für regelmäßige Sicherungen eingesetzt. In diesem Blogbeitrag wird erläutert, wie inkrementelle Sicherungen funktionieren und welche verschiedenen Unterarten es gibt.
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So funktioniert die inkrementelle Sicherung Im Gegensatz zu Vollsicherungen, bei denen bei jedem Sicherungsauftrag alle Daten in das Backup-Repository kopiert werden, bieten inkrementelle Sicherungen einen wesentlich schlankeren Ansatz. Eine Vollsicherung des Systems wird nur einmal oder periodisch ausgeführt. Danach kopiert jeder Auftrag nur die Daten, die sich seit der letzten Ausführung geändert haben – es wird also ein „Inkrement“ erstellt. Die daraus resultierenden Speichereinsparungen sind erheblich und nehmen mit dem Wachstum der Infrastruktur weiter zu. Nehmen wir an, Sie haben eine Virtuelle Maschine, auf der sich nur drei Dateien befinden. Am (Sonntag) wird das erste Vollständige Backup erstellt, d. h., alle Dateien werden in das Backup-Repository kopiert. Dieser Vorgang wird bis zur weiteren vollständigen Sicherung wiederholt. Die Sicherungssoftware kann eine VM immer anhand der anfänglichen vollständigen Sicherung und aller erforderlichen inkrementellen Sicherungen auf den erforderlichen Wiederherstellungspunkt zurücksetzen. Arten der inkrementellen Sicherung nach Mechanismus und Ansatz Im Zuge der Weiterentwicklung der Sicherungssoftware sind neue Arten der inkrementellen Datensicherung entstanden. (Regelmäßige) inkrementelle Die regelmäßige inkrementelle Sicherung ist die einfachste Art der inkrementellen Sicherung und die oben dargestellte. Die Backup-Software kopiert nur die Daten, die sich seit dem letzten Backupauftrag geändert haben. Um die Zuverlässigkeit zu verbessern, wird empfohlen, periodisch vollständige Backups durchzuführen (in der Regel einmal pro Woche). Bei diesen periodischen vollständigen Backups müssen nicht unbedingt alle Daten vom Quellrechner kopiert werden; stattdessen kann auf das zurückgegriffen werden. (auch als progressives inkrementelles Backup bekannt) Beim -Ansatz wird ein vollständiges Backup nur einmal erstellt und nicht erneut (periodisch) durchgeführt. Nach der anfänglichen Vollsicherung kopiert die Sicherungssoftware nur die Inkremente, was Speicherplatz spart. Reverse-Inkremental Beim Reverse-Inkremental-Ansatz wird nach jedem inkrementellen Backupauftrag synthetisch ein Vollbackup erstellt. Auf diese Weise verfügen Sie immer über eine Sicherung, aus der Sie Daten wiederherstellen können. Nachdem ein Vollbackup synthetisiert wurde, wird das Inkrement in der Sicherungskette vor der Sicherung gespeichert. 
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Forever-incremental
forever-incremental
„Forever Forward“-Inkrementell
Beim „ immer vorwärts, schrittweise “-Ansatz passt die Backup-Software die erste Vollsicherung an, sobald die Anzahl der Wiederherstellungspunkte die in der Aufbewahrungsrichtlinie festgelegte Grenze überschreitet. Beispielsweise legen Sie in der Aufbewahrungsrichtlinie fest, dass für eine VM nur 10 Wiederherstellungspunkte gespeichert werden sollen. Wenn der 11. Wiederherstellungspunkt erstellt wird, bindet die Backup-Software den ersten Wiederherstellungspunkt in die Vollsicherung ein.
Mehrstufige inkrementelle
Mehrstufige inkrementelle Backups erfordern einen aufwendigeren Ansatz. In diesem Fall werden den Backups verschiedene Ebenen zugewiesen. Das Vollbackup ist Ebene 0, und den inkrementellen Backups werden die Ebenen 1, 2, 3 usw. zugewiesen (die Anzahl der Ebenen variiert je nach Größe und Komplexität der Infrastruktur).
Jede Stufe enthält nur die Änderungen, die seit der letzten n-1 Stufensicherung vorgenommen wurden. Wenn Sie am Montag eine level-1 Sicherung erstellen und dann erneut am Donnerstag, enthält die Sicherung vom Donnerstag die seit Montag vorgenommenen Änderungen (auch wenn am Dienstag und Mittwoch Backups anderer Stufen erstellt wurden).
Mehrstufige Sicherungen ermöglichen eine schnellere Wiederherstellung, da weniger inkrementelle Sicherungen benötigt werden, um den erforderlichen Wiederherstellungspunkt „zusammenzusetzen“. Allerdings erfordert diese Art von Sicherungen mehr Aufwand, Speicher und Aufmerksamkeit. In unserem Beispiel würden wir bei einem Systemabsturz am Freitag lediglich die vollständige Sicherung (level 0) sowie die inkrementellen Sicherungen von Montag, Donnerstag und Freitag benötigen, um die VM wiederherzustellen.
Arten inkrementeller Sicherungen nach Ebene der Verfolgung der Änderungen
Inkrementelle Datensicherungen lassen sich weiter nach der Ebene klassifizieren, auf der Änderungen verfolgt werden.
Dateiebene
Bei inkrementellen Sicherungen auf Dateiebene kopiert die Sicherungssoftware bei jeder hinzugefügten oder geänderten Datei diese gesamte Datei in das Backup-Repository. Diese Art der inkrementellen Sicherung hat jedoch ihre Nachteile. Ist die hinzugefügte oder geänderte Datei groß, wird auch die resultierende Sicherung groß sein, was die Dauer des Backupauftrags verlängert und mehr Speicherplatz erfordert.
Blockebene
Bei inkrementellen Sicherungen auf Blockebene identifiziert die Sicherungssoftware die Datenblöcke, die seit dem letzten Backupauftrag geändert wurden, und kopiert diese in das Backup-Repository. Verfolgung auf Blockebene Dies ermöglicht einen feineren Ansatz im Vergleich zur Sicherung ganzer Dateien (wie es bei inkrementellen Sicherungen auf Dateiebene der Fall ist).
Auf Byte-Ebene
Bei inkrementellen Sicherungen auf Byte-Ebene identifiziert die Sicherungssoftware einzelne Bytes, die sich seit dem letzten Backupauftrag geändert haben, und kopiert diese in das Repository. Dies ermöglicht noch kleinere Sicherungen.
Vor- und Nachteile von inkrementellen Backups
Im Vergleich zu vollständigen und differentiellen Backups bieten inkrementelle Backups folgende Vorteile:
- Schnellere Backup-Aufträge: Da nur die geänderten Daten in das Repository kopiert werden, dauert der Backup-Vorgang deutlich kürzer, sodass die Häufigkeit der Backup-Aufträge erhöht werden kann, ohne das Netzwerk zu überlasten.
- Geringerer Speicherplatzbedarf: Vollständige und differentielle Backups beanspruchen viel Speicherplatz, sodass Sie diesen erweitern müssen. Inkrementelle Backups sind wesentlich speicherfreundlicher.
Manchmal muss die Backup-Software jedoch alle Inkremente durchlaufen, um eine VM wiederherzustellen, was sich negativ auf die Geschwindigkeit der Wiederherstellung auswirken kann.
Inkrementelles VM-Backup mit NAKIVO Backup & Replication
NAKIVO Backup & Replication ist eine agentenlose Backup-Software, die für virtuelle Umgebungen auf Basis von VMware vSphere, Microsoft Hyper-V und Amazon EC2entwickelt wurde. Das Produkt bietet zwei Arten von Backup-Repositorys zur Auswahl, um Ihren spezifischen Anforderungen gerecht zu werden:
- Der Typ „
Incremental with full backups“ (Standard-Backup-Repository) bietet Zuverlässigkeit durch eine spezielle Architektur, die für den effizienten Betrieb auf Deduplizierungs-Gerätoptimiert ist, wie z. B. NEC HYDRAstor, Quantum DXi, EMC Daten-Domäne, HP StoreOnce usw. Mit diesem Repository werden inkrementelle Backups mit Vollsicherung erstellt, wobei Ketten gespeichert werden, die aus periodischen Vollsicherungen und mehreren Inkrementen zwischen diesen Vollsicherungen bestehen.Das spezielle Backup-Repository verfügt über eine optimierte Dateistruktur. Alle gesicherten Datenblöcke werden für jede VM in einer begrenzten Anzahl von Dateien angeordnet: eine Vollsicherungsdatei und eine zusätzliche Datei für jedes inkrementelle Backup. Während der Backup- und Wiederherstellungsaufträge für VMs werden Lese-/Schreibvorgänge mit einer begrenzten Anzahl von Streams (d. h. einem pro VM) durchgeführt.
Bei Verwendung dieses Backup-Repositorys können die proprietären Funktionen zur Backup-Deduplizierung und -Komprimierung in NAKIVO Backup & Replication nicht aktiviert werden. Die Datendeduplizierung wird ausschließlich von dem Deduplizierungs-Gerät selbst durchgeführt, um mögliche Konflikte zu vermeiden.
- Der Typ „
forever incremental“ (reguläres Backup-Repository) ist für generische Speichersysteme optimiert. Die NAKIVO-Lösung erstellt „Forever-Incremental“-Backups Backups virtueller Maschinen, was zahlreiche Vorteile in Bezug auf Speicherplatz, Leistung und Wiederherstellung mit sich bringt.Sobald das erste Vollbackup erstellt wurde, sind alle Aufträge „Forever-Incremental“. Mithilfe der nativen Funktionen
VMware CBTund {18} Technologienerfasst das Produkt geänderte Datenblöcke und speichert gemäß Ihrer Aufbewahrungsrichtlinie nur diese Blöcke im Backup-Repository. Es können bis zu 1.000 Wiederherstellungspunkte gespeichert und täglich, wöchentlich, monatlich sowie jährlich rotiert werden. Jeder Wiederherstellungspunkt besteht im Wesentlichen aus einer Reihe von Verweisen auf Datenblöcke, die benötigt werden, um die Virtuelle Maschine so wiederherzustellen, wie sie zu einem bestimmten Zeitpunkt war.In einem Backup-Repository könnten die Wiederherstellungspunkte wie folgt aussehen (Buchstaben stehen für Datenblöcke und Wochentage für Wiederherstellungspunkte):
Bei Verwendung der integrierten Deduplizierungsfunktion gibt es keine doppelten Datenblöcke im Repository. Die eindeutigen Datenblöcke können zusätzlich komprimiert werden, um noch mehr Speicherplatz zu sparen.
Erhöhter Nutzen mit der VM-Backup-Appliance
Wenn Sie noch mehr Vorteile nutzen möchten, installieren Sie NAKIVO Backup & Replication direkt auf einem NAS-Gerät. Das Ergebnis ist eine leistungsstarke Backup-Appliance , die Backup-Hardware, Software, Speicher, Deduplizierung und Funktionalität für das Backup in die Cloud (AWS oder Azure) in einem einzigen Gerät vereint.
Eine auf diese Weise aufgebaute VM-Backup-Appliance kann Ihnen dabei helfen, Ihren Produktionsserver zu entlasten, Ihre VM-Backups zu schützen und die Leistung zu verbessern, indem Datenübertragungen über das Netzwerk umgangen werden – und das alles zu bis zu 5-mal geringeren Kosten als bei einer speziell entwickelten Backup-Lösung.
Fazit
Von allen verfügbaren Sicherungstypenscheint die inkrementelle Datensicherung den größten Nutzen für Unternehmen mit einer wachsenden virtuellen Infrastruktur zu bieten. Sie gewährleistet die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit von VM-Backups, hilft Speicherplatz zu sparen, entlastet das Netzwerk und führt zu schnelleren Backup-Prozessen.
NAKIVO Backup & Replication bietet je nach Ihren Anforderungen zwei Datensicherungsmodi: „Forever Incremental“ (mit der Möglichkeit, globale Deduplizierung zu aktivieren) und incremental-with-full.
