Was in Unternehmen mittlerweile gang und gäbe ist, hat sich im privaten Umfeld immernoch nicht wirklich durchgesetzt - die Datensicherung (engl. Backup). Bei einem Unternehmen stellt der Verlust von firmenrelevanten Informationen (bspw. Kundendatenbank) einen direkt greifbaren wirtschaftlichen Schaden dar. Beim Heimanwender sind die Folgen meist anders gelagert. Bei ihm geht es eher um investierte Freizeit oder schlichtweg um ideelle Werte. Trotzdem sollte dies keinesfalls einer Minderwertschätzung unterliegen. Seien es Urlaubsfotos, Grafiken, Heimvideos oder das digitale Tagebuch. Der Verlust bestimmter Daten schmerzt. Mal früher, manchmal auch erst nach vielen Jahren.

Der Idealfall wäre natürlich, dass es niemals zu einem Datenverlust kommt. Davon darf man zwar nicht ausgehen, aber man kann dem zumindest ohne größere Anstrengungen entgegenwirken. Automatische Sicherheitsupdates des Betriebssystems und der installierten Programme sind Pflicht! Ebenso die Verwendung von Anti-Schadsoftware.

Damit hat man jedoch nur einen Teil der möglichen Ursachen abgedeckt, die einen Datenverlust herbeiführen können:

• versehentliches Löschen einer Datei
• Fehlkonfigurationen
• Programmfehler (Bugs)
• Ausfall des Speichermediums (selbst verursacht oder Sachmangel)
• Elementarschäden (Feuer, Hochwasser)
• Verlust des Speichermediums (Diebstahl)
• ...

Eine zuverlässige Datensicherung sollte möglichst vielen Ursachen entgegenwirken. Ohne nähere Angaben zur technischen Umsetzung, ist eine Bewertung des Schutzgrades jedoch nicht möglich. Bereits die einfache Kopie einer Datei, innerhalb des selben Ordners wie das Original, hat schon den Charakter einer Datensicherung. Dass diese Umsetzung allerdings nur gegen die wenigsten Ursachen eines Datenverlusts schützen kann, ist offensichtlich. Um den Wirksamkeit der Datensicherung bestimmen zu können, bedarf es demnach auch immer der Angabe der technischen Umsetzung. Erst dann ist es möglich zu sagen, in wie weit eine Lösung vor möglichen Ursachen gefeit ist. Dabei ist die Anforderung an den Speicherort der Datensicherung von enormer Bedeutung:

• Die Datensicherung auf dem selben Datenträger bietet den geringsten Schutz, hat aber einige Vorteile. Solange der Datenträger einsatzbereit ist, lassen sich gelöschte Daten oder ein beschädigtes System relativ schnell und vorallem einfach wieder auf den Stand der letzten Datensicherung bringen.
• Die Datensicherung auf einem separaten Datenträger erweitert die vorherige Form um den Schutz vor einem Datenträgerausfall. Außerdem bietet diese Form unter Umständen einen besseren Schutzgrad vor Anwenderfehlern und Schadsoftware. Nämlich dann, wenn der Datenträger vom System trennbar ist (USB-Festplatte, opt. Datenträger, NAS, etc.).
• Die Datensicherung auf einem separaten entfernten Datenträger bietet den meisten Schutz. Die entscheidende Anforderung die hier erfüllt werden muss, ist die räumlich getrennte (mind. anderes Gebäude) Aufbewahrung der Datensicherung.

Aus den beschriebenen Anforderungen lässt sich ableiten, dass die Daten mal weniger gut, mal besser gegen mögliche Ursachen eines Datenverlusts geschützt sind. Die Datensicherung auf dem selben Datenträger eignet sich eigentlich nur als Notfalllösung. Eine zuverlässige Datensicherung muss daher mind. auf einem separaten Datenträger erfolgen. Besser noch auf einem entfernten.

Der erste Schritt bei der Planung einer Strategie zur Datensicherung ist die Bestimmung der schützenswerten Daten. Hier empfiehlt sich eine strukturierte Vorgehensweise - vorhandene Daten erfassen und in zwei Kategorien einteilen:

• (relativ) einfach wiederbeschaffbare Daten
• (relativ) schwer oder gar nicht wiederbeschaffbare Daten

Diese sechs Kategorien sollten alle (heutzutage) relevanten Datenarten abdecken können. Ein wesentlicher Schritt bei dieser Kategorisierung ist das Auffinden der schützenswerten Daten innerhalb der Ordnerstruktur. Und das kann sich selbst für erfahrene Benutzer als durchaus schwierig erweisen. Hier kann man nur allgemeine Tipps geben:

• Arbeitsordner einbeziehen (bspw. Eigene Dateien)
• Speicherorte (E-Mails; Projektdaten; etc.) über die Konfigurationseinstellungen der genutzten Anwendungen ermitteln
• im Internet nach dem Speicherort für wichtige Benutzerdaten/Konfigurationsdaten recherchieren
• individuelle Sicherungsprogramme für die jeweilige Anwendung nutzen (bspw. MozBackup für Firefox & Thunderbird)

Das Ziel der Kategorisierung ist jedenfalls offensichtlich. Die Priorität der für die Datensicherung bestimmten Daten liegt bei den (relativ) schwer oder gar nicht wiederbeschaffbaren Daten. Die (relativ) einfach wiederbeschaffbaren Daten können, je nach Kapazitäten, nachträglich in das Gesamtkonzept integriert werden, sofern sie dieses dadurch nicht wesentlich beeinflussen.

Hat man seine schützenswerten Daten bestimmt, gilt es den notwendigen Speicherbedarf für die Datensicherung zu ermitteln. Die Summe der Dateigrößen aller schützenswerten Daten ergibt jedoch nur den minimalen Speicherbedarf. Hinzu kommt nämlich noch Speicherplatz, der für zukünftige Daten berücksichtigt werden muss. Etwas schwieriger zu beantworten ist an dieser Stelle die zwangläufige Frage, wieviel Speicherplatz der Heimanwender nun einkalkulieren sollte. Der Grund dafür liegt hauptsächlich darin, dass das Datenaufkommen beim Heimanwender nicht selten von sich wechselnden Interessengebieten bestimmt wird. Ein sich als brauchbar erwiesener allgemeiner Orientierungswert ist das 1,5-fache des minimalen Speicherbedarfs. Dieser Wert sollte für die nächsten 3 Jahre ausreichen. Heimanwender die sich stark im Bereich Video/Foto engagieren, sollten stattdessen das Wachstum des durch die Videos/Fotos bestimmten Speicherplatzes der letzten 12 Monate als Richtwert hernehmen.

Im nächsten Schritt muss man sich für ein geeignetes Speichermedium, bzw. eine geeignete Speichertechnologie entscheiden. Für den Heimanwender sind allein aus Kostengründen nur drei Arten von Interesse:

• Festplatten
• optische Medien
• Onlinespeicher

Anmerkung: Ein äußerst strittiger Punkt bei Festplatten und optischen Medien ist die Beurteilung der zu erwartenden Lebensdauer. Davon ausgehend, dass keine Produktion-/Serienfehler vorliegen, gilt es zumindest als gesichert, dass der Nutzungsgrad und die Temperatur/Luftfeuchtigkeit die entscheidenden Alterungsfaktoren sind. In diesem Beitrag wird, falls nicht anders angemerkt, von einem sehr geringen Nutzungsgrad ausgegangen. Eben nur für die Dauer der Datensicherungen. Des Weiteren müssen bei der Lagerung der Speichermedien die Anforderungen der Herstellerspezifikationen erfüllt werden.

Die Festplatte bietet ein unschlagbares Preis-/Leistungsverhältnis. Mehr Speicherplatz pro Kosteneinheit bekommt man bei keinem anderen Speichermedium. Allerdings wird ihr auch die geringste Lebensdauer nachgesagt. Spätestens nach ~5 Jahren sollte man eine selbst bis dato nahezu fehlerfreie Festplatte nicht mehr zur Datensicherung einsetzen. Dabei ist es egal, ob die Festplatte häufig oder selten im Einsatz war. Des Weiteren sollte man noch folgende Tipps beachten:

• Nur Festplatten wählen, die schon einige Zeit (mind. 2-3 Monate) am Markt erhältlich sind und bei denen sich keine Serienfehler herausgestellt haben (Benutzerbewertungen in Onlineshops oder Foren helfen hier weiter).
• Selten genutzte Festplatten etwa alle 6 Monate anlaufen lassen und kurzzeitig beanspruchen, um Lagerproblemen (verhärtende Schmiermittel) entgegenzuwirken. Dabei auch die S.M.A.R.T. Werte überprüfen.
• Um versehentliche Löschungen durch den Anwender zu vermeiden, muss die Festplatte mit einem Dateisystem versehen werden, dass Benutzerrechte versteht (NTFS, ext3, etc.).

Empfehlenswert ist zum einen der Einsatz in einem Wechselrahmen oder in einem externen Festplattengehäuse. Bei Wechselrahmen erreicht man die höchsten Transferraten (>80MB/s), was bei häufigen großen Backups vorteilhaft ist. Festplattengehäuse die über USB 2.0 oder eSATA angebunden werden, erreichen immerhin noch Transferraten zwischen 30-60MB/s. Mit dem relativ neuen USB 3.0 Standard sogar Transferraten wie mit SATA. Preislich betrachtet unterscheiden sich Wechselrahmen und externe Festplattengehäuse kaum noch - etwa 20€ exkl. Festplatte. In jedem Fall hat der Anwender dafür Sorge zu tragen, dass das Medium nur für die Dauer des Backups mit dem System gekoppelt ist. Damit wird der Verlust durch Anwenderfehler oder Schadsoftware drastisch reduziert.

Eine andere populäre Variante ist die Verwendung eines NAS (Network Attached Storage). Auch wenn die Transferraten bei bezahlbaren Modellen oft deutlich unter 30MB/s liegen, bietet das NAS andere Vorteile. Beispielsweise kann man einen Netzwerkspeicher im Haus strategisch so platzieren, dass selbt nach einem Hausbrand noch gute Chancen bestehen, dass die Datensicherung erhalten bleibt (bspw. erhöhte Position im Keller). Ein weiterer enormer Vorteil ist die Möglichkeit Festplatten in einem Raidverbund (RAID 1/5/6/1+0) zu betreiben. Je nach Art des RAIDs wird der Ausfall von ≥1 Festplatten verkraftet, ohne dass die Daten verlorengehen. Somit spielt bei einem RAID die zu erwartende Lebensdauer, und somit der Nutzungsgrad der Festplatten, eine untergeordnete Rolle. Sollte eine Festplatte ausfallen, wird sie einfach ausgetauscht - die Datensicherung bleibt erhalten. Zudem kann hier freier Speicherplatz auf dem Raidverbund auch problemlos für andere Speicherzwecke genutzt werden. Da ein NAS meist durchweg am Stromnetz hängt, sollte man den Einsatz von Überspannungsschutzgeräten für die Stromversorgung und ggf. für die Netzwerkanbindung in Erwägung ziehen. Der wesentliche Nachteil eines NAS ist der Preis. Unter 200€ exkl. Festplatten sind kaum brauchbare Modelle für =2 Festplatten zu bekommen. Wird ein NAS jedoch nicht nur ausschließlich für die Datensicherung angeschafft, sondern auch als gemeinsamer Netzwerkspeicher in einem LAN genutzt, relativieren sich die Kosten wieder.

Tipp: Ein sicherer Aufbewahrungsort für einzelne Festplatten ist ein Bankschließfach. Diese sind schon für ~30€/Jahr zu mieten.

Von den optische Medien interessieren vorallem DVDs und Blu-Rays. Der Speicherplatz pro Kosteneinheit ist bei optischen Medien zwar etwas höher als bei der Festplatte. Dafür werden optische Medien aber ohnehin wohl eher für kleinere Speichervolumina eingesetzt, womit die Gesamtkosten wieder geringer ausfallen. Im Laufe der Jahre haben sich für optische Medien einige Empfehlungen herauskristallisiert:

• Optische Medien pfleglich behandeln und unter möglichst konstanten Bedingungen innerhalb der Herstellerspezifikation (Temperatur, Luftfeuchtigkeit) lagern; insbesondere vor direkter Sonneneinstrahlung schützen
• nur Markenprodukte verwenden (keine Discountware)
• niedrigere Brenngeschwindigkeiten erhöhen in der Regel die Brennqualität
• geschriebene Daten nach dem Brennen überprüfen
• nur geeignete Stifte zur Rohlingsbeschriftung verwenden; im Zweifelsfall nur die Hüllen/Taschenfächer beschriften

Obwohl Anbieter für die Lebensdauer ihrer Produkte teilweise bis zu 100 Jahre einräumen, lassen sich solche Angaben verständlicherweise schwer belegen. Brauchbare Anhaltspunkte bieten Testreihen in Computermagazinen. Unabhängig von solchen Ergebnissen, wird zum jetzigen Zeitpunkt eine Verwendungsdauer etwa 10 Jahren empfohlen. Ebenso wird wegen der Schreibtechnik von der Verwendung von DVD-DLs und wiederbeschreibbarer DVD±RWs abgeraten. Da unterm Strich nur noch 4.7GB DVD±Rs übrig bleiben, also nur einmal beschreibbar, ist ihr Einsatzbereich auf statische Daten beschränkt. Dafür ist die Datensicherung dann gegen Softwarefehler immun. Blu-rays zum jetzigen Zeitpunkt zur längerfristigen Datensicherung einzusetzen ist umstritten. Die Technologie ist zu neu um zuverlässige Aussagen zur Haltbarkeit der Medien zu machen. Zudem liegt die Brennqualität noch weit hinter der zurück, die bei DVDs möglich ist.

Die DVD-RAM ist schon länger am Markt als DVD±R(W)s und allen anderen optischen Medien in vielerlei Hinsicht überlegen (Material, Aufbau, Fehlekorrektur, unsw.). Vor allem aber bei der Wiederbeschreibbarkeit zeigt sie ihre Stärken, wenn der Brennvorgang auch langsamer von statten geht, als bei DVD±Rs. Ihr Einsatzbereich sollte sich daher auf kleinere Datenmengen mit dynamischem Inhalt beschränken. Ein Problem bei der DVD-RAM ist, dass sich der Alterungsprozess des Mediums nicht ermitteln/abschätzen lässt. Testverfahren wie bei DVD±R(W)s sind aus technischen Gründen nicht möglich. Aber wegen der langen Marktpräsenz und den daraus gewonnenen positiven Erfahrungen spricht nichts gegen den Einsatz der DVD-RAM.

Zugegeben, der Onlinespeicher wird auf der Anbieterseite auch auf Festplatten zugreifen. Aber für den Anwender ist der Onlinespeicher, im Bezug auf die dahinterliegende Technik, eine Black Box. Hardwarefehler oder externe Faktoren werden mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit nie zum Verlust der Datensicherung führen. Verluste aufgrund von Anwendungen sollten hier auch außen vor bleiben, da außer dem verwendeten Programm zur Datensicherung kein anderes auf die Datensicherung zugreifen sollte. Wenn also der Anwender nicht selbst für die Löschung der Datensicherung sorgt, bietet der Onlinespeicher den zuverlässigsten Speicherplatz.

Ein Streitthema beim Onlinespeicher ist der Datenschutz. Verlagert man persönliche Daten aus dem lokalen Netzwerk, hat man kaum Einfluss auf den Zugriff Unbefugter. Wer dem entgegenwirken möchte, muss seine Datensicherung vor dem Hochladen verschlüsseln. Eine einfache Möglichkeit ist die Verwendung von Packprogrammen mit Verschlüsselungsoptionen (bspw. 7zip). Bei Bedarf sorgen sie zusätzlich für eine Komprimierung. Alles in allem ist der Mehraufwand aber vernachlässigbar.

Die Verwendung von Onlinespeicher zur regelmäßigen Sicherung großer Datenmengen macht natürlich nur für den Benutzerkreis Sinn, der auch über einen hochbreitbandigen Internetanschluss, vorallem im Upstream, verfügt. Es gibt zwar schon Anbieter, die die Einsendung einer Festplatte zum serverseitigen Aufspielen größerer Datenmengen anbieten, aber dieser Service ist jedesmal mit Zusatzkosten verbunden. Ansonsten ist der Onlinespeicher in jedem Fall eine sinnvolle Ergänzung zu lokalen Speichermedien. Nicht zuletzt, weil mittlerweile viele Anbieter kostenfreien Onlinespeicher im zweistelligen Gigabyte-Bereich zur Verfügung stellen.

Bleibt schließlich noch die Frage nach den zu verwendenden Programmen, die bei der Datensicherung eingesetzt werden sollten. Direkte Empfehlungen werden hier nicht ausgesprochen. Dafür ist die Fülle an guten (aber auch weniger guten) Programmen zu groß. Unabdingbar ist aber auf jeden Fall die Programmfähigkeit, Original und Sicherung nach dem Übertragen auf ein anderes Medium auf die Gleichheit hin zu überprüfen. Programme die diese Option nicht bieten, sind für Datensicherungszwecke ungeeignet. Des Weiteren sollte die Datensicherung (soweit möglich) automatisiert erfolgen (ggf. Zeitplaner des Betriebssystems nutzen).

Je nach verwendetem Programm stehen einem unterschiedliche Sicherungsarten zur Verfügung. Dazu zählen im Wesentlichen:

• dateibasierte Kopie
• differentielle/inkrementelle Datensicherung
• Partitions-/Festplattenabbild (engl. Image) 

Die dateibasierte Kopie erstellt das Duplikat im selben Format wie das Original. Jedes Betriebssystem liefert dafür mind. ein geeignetes Programm mit. Dieser Vorteil ist gleichzeitig auch der Hauptnachteil - ohne zusätzliche Maßnahmen hat jede Person und jedes Programm Zugriff auf einzelne Dateien, wenn sie/es auch Zugriff auf den Speicherort hat. Für vertrauliche Daten ist also auch immer der Einsatz von zusätzlichen Schutzmechanismen erforderlich.

Differentielle und inkrementelle Datensicherungen eignen sich zwar besonders für schnell anwachsende einheitliche Datenbestände (Datenbanken, Logfiles, etc.), sind aber auch für jede andere Datenart verwendbar. Die Datensicherung wird in einem speziellen Format (passwortgeschützt und oft verschlüsselt) angelegt, auf das nur über die Datensicherungssoftware zugegriffen werden kann. Das bedeutet aber auch, dass bei einem partiellen Leseproblem auf dem Speichermedium meist die ganze Datensicherung und damit alle einzelnen Daten unbrauchbar sind.

Das klassische Partitions-/Festplattenabbild eignet sich nicht für regelmäßige Datensicherungen. Der Grund dafür liegt darin, dass einzelne Dateien nicht gezielt gesichert oder wiederhergestellt werden können* - alles oder nichts . Gewöhnlich wird das Partitions-/Fespltattenabbild eingesetzt, um den Zustand eines neu aufgesetzten Systems zu sichern. Da ein zurückspielen in der Regel schneller von statten geht, als die Neuinstallation des Betriebssystems (ggf. installierter Programme), spart man sich damit etwas Zeit und Arbeitsaufwand. Für die weitere Datensicherung sollte daher auf die o.a. Sicherungsarten zurückgegriffen werden.
*) moderne Backupsoftware können auch aus Images einzelne Dateien wiederherstellen und beinhalten diff./inkr. Backupfunktionen

(Günstige) kostenpflichtige Programme bieten selten mehr technische Möglichkeiten als Betriebssystemmittel. Zuzusprechen ist ihnen jedoch eine meist besser realisierte Benutzerführung und immer öfter auch eine Optionen zur Datensicherung auf Onlinespeicher. Man sollte sich hier aber bewusst sein, dass man bei einem proprietären Datensicherungsformat auf Gedei und Verderb auf den Hersteller der Software angewiesen ist. Stellt dieser seine Dienste ein, ist auch die Datensicherung verloren, sofern man nicht rechtzeitig reagiert. Die Teilnahme am Newsletter-Service des Herstellers bietet hier eine gute Vorsorge.

Alternativ eignen sich natürlich auch kostenlose Programme aus dem Open Source Bereich, die auf offene Standards zurückgreifen. Des Weiteren besitzen sie eine Community, die einem bei Problemlösungen zur Seite steht. Aus technischer Sicht können es viele dieser Programme mit professionellen Lösungen aufnehmen. Dafür mangelt es ihnen leider nicht selten an Benutzerfreundlichkeit.

Hat man sich für ein Programm entschieden, wird das geplante Konzept in einer Testumgebung realisiert. Dazu gehört die Durchführung einer Datensicherung ebenso, wie die (zumindest teilweise) Wiederherstellung des Originals aus der Datensicherung heraus (engl. Recovery). Das ist ein wesentlicher Schritt, um das Konzept im Bezug auf die Praxistauglichkeit und Wiederherstellbarkeit der gesicherten Daten hin zu überprüfen.

Eine einfache Möglichkeit ist das Anlegen eines lokalen Testordners, in den man mehrere beliebige größere und kleinere Dateien hineinkopiert. Die Gesamtgröße muss jeder selbst bestimmen. Bei Testläufen mit Onlinespeicher sind 5-10MB ratsam. Das ist genug, um aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten und nicht zu viel, um die Testphase nicht unnötig in die Länge zu ziehen. Bei reinen lokalen Speichermedien für die Datensicherung darf das Datenvolumen natürlich auch größer sein.

Wichtig ist in jedem Fall, dass für die Dauer der Testläufe nur mit dem Testordner als Original gearbeitet wird. So kann man Daten nach belieben sichern und wiederherstellen, ohne das System durch fehlerhafte Konfigurationen zu beschädigen. Daneben bemerkt man evtl. technische Schwächen des Konzepts, die für den durchschnittlichen Heimanwender im Vorfeld nicht vorhersehbar waren. Dies kann im Besonderen bei der Verwendung von Onlinespeicher der Fall sein (Routerprobleme, Protokollschwächen, etc.).  

Nach erfolgreichen Tests kann das Konzept für den produktiven Einsatz umgesetzt werden.

Abschließend einige interessante Links zum behandelten Thema:

• Vereinigung digitaler Informationen und analoger Speichertechnologien auf 3sat.online (Video anschauen!)
• Allgemeine Informationen zum Thema Datensicherung beim BSI
• Verschiedene Erläuterungen zum Thema Backup und Recovery von Stor IT Back