Inkrementelle vs. Differentielle Datensicherung: Was ist der Unterschied?

Vollständige Datensicherung

Eine Sache, die oft auftaucht, wenn es um Backups im Allgemeinen geht, ist das Voll-Backup – eine Backup-Stufe, die eine Kopie aller Ihrer Dateien oder Festplattensektoren erstellt und eine Image-Datei erzeugt. Dies ist zwar eine der einfachsten Formen der Datensicherung, hat aber auch einige Nachteile, von der eingeschränkten Flexibilität bis hin zum potenziell enormen Zeitaufwand für die Durchführung eines Sicherungsauftrags und dem damit verbundenen potenziell großen Speicherplatzbedarf.

Die Vollsicherung ist nicht immer die beste Sicherungsform, wird aber dennoch häufig als Teil des allgemeinen Sicherungssystems eines Unternehmens verwendet. In den meisten Unternehmen werden Voll-Backups in der Regel einmal pro Woche durchgeführt, zusätzliche Voll-Backups werden von Fall zu Fall durchgeführt (z. B. bei Software- oder System-Upgrades), aber selbst ein Datenverlust von einer Woche im Falle einer Katastrophe würde für viele Unternehmen einen enormen finanziellen Verlust bedeuten. Hier kommen andere Sicherungsarten ins Spiel – solche, die effizienter und flexibler sind.

Die meisten Daten auf einem durchschnittlichen Computer ändern sich selten, wenn überhaupt. Das gilt für Anwendungen, Benutzerdaten und das Betriebssystem selbst. Meistens ändert sich nur ein kleiner Prozentsatz der Daten jeden Tag (oder jede Woche). Aus diesem Grund ist es sinnvoll, nur die Daten zu sichern, die sich seit der letzten Sicherung geändert haben. Dieser Ansatz bildet die Grundlage für viele der komplizierteren Sicherungsstufen, aber wir werden hier nur zwei der gängigsten besprechen: differenzielle und inkrementelle Sicherungen.

Differentielle Datensicherung

Die differenzielle Sicherung war der erste Schritt zur Verbesserung der Sicherungsebene. Bei diesem Backup-Level geht es darum, alle Daten zu sichern, die sich seit dem letzten vollständigen Backup geändert haben.

Ein Beispiel für diese Strategie könnte wie folgt aussehen: Wenn Ihre letzte Vollsicherung am Montag stattfand, würde Ihre differenzielle Sicherungssoftware am Dienstag alle Daten sichern, die sich seit Montag geändert haben. Am Mittwoch würde Ihr System ebenfalls alle Daten sichern, die sich seit Montag geändert haben, und so weiter.

Obwohl die differenzielle Sicherung wahrscheinlich viel schneller ist als die reguläre Vollsicherung, wird sie wahrscheinlich trotzdem ziemlich speicherintensiv, da die Gesamtmenge der gesicherten Daten mit jeder weiteren differenziellen Sicherung zunimmt – bis zur nächsten Vollsicherung. Die optimale Zeitspanne zwischen differenziellen Backups ist in den meisten Unternehmen beispielsweise einmal pro Tag, da für jedes neue Backup, das Ihre Software für differenzielle Backups verwaltet und erstellt, eine Menge Speicherplatz benötigt wird.

Inkrementelle Datensicherung

Die inkrementelle Sicherung unterscheidet sich von einer Vollsicherung dadurch, dass sie die Daten sichert, die sich seit der letzten Sicherung geändert haben (dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um eine Vollsicherung oder eine inkrementelle Sicherung handelt). Der andere Name dieser Sicherungsstrategie ist „Differentielles inkrementelles Backup“, und das differentielle Backup wird manchmal auch als „kumulatives inkrementelles Backup“ bezeichnet.
Um unser vorheriges Beispiel noch einmal aufzugreifen: Wenn es am Montag eine Vollsicherung gab, würde Ihre inkrementelle Sicherungssoftware am Dienstag alle Daten kopieren, die sich seit Montag geändert haben. Am Mittwoch kopiert sie alles, was sich seit Dienstag geändert hat, und so weiter.
Wie Sie sehen, beseitigt diese Sicherungsstrategie das Hauptproblem der differenziellen Sicherung – die zahlreichen Kopien von Daten (Daten, die bereits gesichert sind). Unternehmen, die über eine leistungsfähige Software für inkrementelle Backups verfügen, können sogar noch mehr Vorteile daraus ziehen, wenn sie Backups mehr als einmal pro Tag durchführen.
Inkrementelle Backups haben jedoch auch ihre Nachteile. Der wichtigste ist die Tatsache, dass sie die Wiederherstellungszeit beeinträchtigen können – die Daten müssen aus allen inkrementellen Backups seit der letzten Vollsicherung rekonstruiert werden, um den Wiederherstellungsprozess durchführen zu können.
Es stellt sich immer die Frage, welche Sicherungsstrategie die beste ist. Tatsache ist, dass sie alle ihre Vor- und Nachteile haben und dass bestimmte Fälle bestimmte Sicherungsstufen erfordern. Um den Vergleich zu erleichtern, können wir mehrere Kategorien auswählen und die Leistung der einzelnen Sicherungsstufen in jeder dieser Kategorien bewerten. Dies kann Ihnen die Entscheidung erleichtern, wenn Sie versuchen, die richtige Sicherungsstufe für sich zu finden.

Synthetische Vollsicherung

Eine davon ist die synthetische Vollsicherung. Wie die meisten Backup-Typen erfordert es eine Vollsicherung, um zu starten. Dann wird eine Reihe von inkrementellen Backups erstellt. Irgendwann werden alle inkrementellen Backups in das bestehende Voll-Backup integriert, wodurch ältere Daten neu geschrieben und ein aktuelleres Voll-Backup synthetisiert wird. Danach beginnt der Prozess von Neuem.

Dies ist eine der wenigen Sicherungen, die viel weniger Speicherplatz benötigen als die anderen, da die Daten überschrieben werden. Der Nachteil dabei ist, dass Sie nicht mehrere Versionen derselben Datei aufbewahren können.

Diese Art der Sicherung kann auch modifiziert werden. Sie können zum Beispiel eine Variante der synthetischen Vollsicherung verwenden, die progressive virtuelle Vollsicherung. Der Unterschied ist ganz einfach – die virtuelle Vollsicherung verwendet eine fortschrittliche Indexverwaltung, um die für den gesamten Sicherungsprozess benötigten Daten stark zu reduzieren. Denn anstatt die Vollsicherung ein zweites Mal zu schreiben, verwendet dieses System eine fortschrittliche Indexverwaltung, um die Größe der neu erstellten „vollen“ Sicherung auf einen Bruchteil der ursprünglichen Größe zu reduzieren. Und es spart auch eine Menge Zeit (die Menge der zu sichernden Daten ist deutlich geringer).

Umgekehrte inkrementelle Sicherung

Die andere Variante der inkrementellen Sicherung ist die umgekehrte inkrementelle Sicherung. Wie der Name schon sagt, wird der Prozess weitgehend umgekehrt. Das Einzige, was noch immer feststeht, ist das Erfordernis einer vollständigen Sicherung, um den Prozess zu beginnen. Danach werden bei der umgekehrten inkrementellen Sicherung nur inkrementelle Sicherungen der Daten zu bestimmten Zeitpunkten erstellt, aber jede der erstellten Sicherungen wird sofort mit der vollständigen Sicherung verschmolzen, so dass eine neue vollständige Sicherung mit aktualisierten Daten entsteht. Außerdem werden die inkrementellen Backups „hinter“ dem vollständigen Backup aufbewahrt, um die Möglichkeit zu schaffen, zu einer früheren Version Ihrer Datenbank zurückzukehren.

Die umgekehrte inkrementelle Sicherung hebt auch einen der Nachteile der ursprünglichen inkrementellen Sicherung auf – mit der umgekehrten inkrementellen Sicherung haben Sie immer eine aktuelle Vollsicherung zur Hand, so dass Sie nicht bei jeder inkrementellen Sicherung eine vollständige Wiederherstellung vornehmen müssen. Aus diesem Grund wird die umgekehrte inkrementelle Sicherung in den meisten Fällen der normalen inkrementellen Sicherung vorgezogen.

„Für immer“ inkrementelle Sicherung

Eine andere Variante des inkrementellen Backups wird als „forever incremental“ bezeichnet. Sie beginnt wie üblich mit einer vollständigen Sicherung, aber der Prozess danach ist anders. Dieses System erstellt bei jedem Start eines Sicherungsprozesses eine Reihe von Daten-„Blöcken“ und löscht ältere „Blöcke“, wenn neue erstellt werden.

Gleiches Beispiel – Montag ist der Startpunkt, und die Backups werden täglich durchgeführt. Am Montag wird eine vollständige Sicherung durchgeführt und am Dienstag werden zwei neue „Blöcke“ erstellt (A und B).

Auf diese Weise wird am Mittwoch Block A gelöscht und stattdessen Block C erstellt. Der gleiche Vorgang wird am Donnerstag durchgeführt – Block B wird gelöscht und Block D erstellt usw. Bei diesem System werden alle duplizierten Daten zu einem festen Zeitpunkt gelöscht, so dass die Speicheranforderungen geringer sind als üblich. Dieser Typ verringert auch die Bandbreitenanforderungen, da die doppelten Daten häufig gelöscht werden.

Vergleich vollständige vs. inkrementelle vs. differentielle Datensicherung

Viele Unternehmen ziehen es vor, Speicherplatz zu sparen, anstatt die Wiederherstellungszeiten zu verkürzen (obwohl dies natürlich von der Art des Unternehmens, der Art der Datennutzung und der Zeitempfindlichkeit der Datenwiederherstellung abhängt), weshalb inkrementelle Backups etwas beliebter sind als differentielle.

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