Echtzeitduplizierung Was ist eine Datenspiegelung?

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DataCore Software GmbH

Bei einer Datenspiegelung werden die Daten eines Speichermediums auf ein anderes Speichermedium dupliziert. Speichermedien können beispielsweise identische Festplatten am gleichen Speicherort, aber auch Serverspeicher an unterschiedlichen Orten sein. Die Spiegelung kann synchron oder asynchron erfolgen.

Die Datenspiegelung wird teilweise auch als Datenreplikation bezeichnet. Streng genommen handelt es sich bei der Datenspiegelung aber um eine spezielle Form der Datenreplikation, bei der der Fokus mehr auf der Echtzeitduplizierung von Daten liegt. Datenspiegelungen lassen sich grundsätzlich den Datensicherungsverfahren zuordnen.

Bei einer Datenspiegelung werden die Daten eines Speichermediums in Echtzeit auf ein oder mehrere identische oder ähnliche Speichermedien am gleichen Ort oder an unterschiedlichen Orten dupliziert. Die Duplikate sind exakte Kopien der Originaldaten. Durch die Spiegelung entsteht ein redundantes Datensystem. Fällt das Originalspeichermedium, beispielsweise durch einen Hardware-Defekt, aus, sind die gespiegelten Daten als Echtzeit-Backup direkt verfügbar und können schnell wiederhergestellt werden. Die Datenspiegelung verbessert die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Daten.

Prinzipielle Funktionsweise und Arten von Datenspiegelungen

Die Datenspiegelung kopiert einen definierten Datenbestand, zum Beispiel den kompletten Inhalt eines Datenträgers, als exakte Kopie mit möglichst minimalem zeitlichem Verzug auf einen anderen gleichen oder ähnlichen Datenträger. Wird eine Festplatte gespiegelt, wird das als Disk-Mirroring bezeichnet. Durch Disk-Mirroring entsteht eine exakte 1:1-Kopie der Originalfestplatte als zweites identisches Speichermedium, das bei Problemen mit der Originalfestplatte als Ersatzlaufwerk nutzbar ist. Üblicherweise wird die Festplattenspiegelung über ein RAID-System (Redundant Array of Independent Disks) realisiert.

Die Datenspiegelung ist aber nicht auf die Spiegelung von Festplatten beschränkt. Auch Datenbestände oder Datensätze eines Servers können gespiegelt werden. In diesem Fall werden die Daten des Ursprungsservers auf einen oder mehrere andere Server, auch als Spiegelserver bezeichnet, kopiert. Die Spiegelserver können sich am gleichen Ort oder an einem entfernten Ort befinden.

Was den Ablauf und zeitlichen Aspekt der Datenspiegelung angeht, ist eine Unterscheidung zwischen synchroner und asynchroner Spiegelung möglich. Bei der synchronen Datenspiegelung werden die Daten quasi gleichzeitig auf das Originalmedium und das Spiegelmedium geschrieben. Neue Änderungen auf dem Originalmedium können erst geschrieben werden, wenn die Spiegelung der aktuellen Änderungen durchgeführt ist. Beide Medien haben immer den identischen Datenbestand.

Bei der asynchronen Spiegelung besteht ein gewisser Zeitverzug zwischen den Schreibvorgängen auf das Originalmedium und das Spiegelmedium. Die Speichermedien können innerhalb eines definierten zeitlichen Rahmens unterschiedliche Datenbestände aufweisen. Asynchrone Spiegelungen eignen sich für weiter voneinander entfernte Speichersysteme, bei denen die Daten über größere Strecken über Netzwerke transportiert werden. Schreibvorgänge auf dem Originalmedium werden bei einer asynchronen Spiegelung nicht ausgebremst und mit etwas zeitlichem Verzug auf dem Spiegelmedium nachgeholt.

Typische Einsatzbereiche der Datenspiegelung

Typische Einsatzbereiche der Datenspiegelung sind:

• Absicherung des Datenbestands von Festplatten vor Hardware-Defekten,

• Absicherung des Datenbestands von Servern, Datenbanken oder Netzwerkspeichern,

• Realisierung von Georedundanzen durch Spiegelung auf entfernte Server oder Medien,

• Absicherung von Anwendungen vor Ausfällen des Datenbestands durch direkten Weiterbetrieb mit dem Spiegeldatenbestand.

Vor- und Nachteile der Datenspiegelung

Die Datenspiegelung ermöglicht durch die kontinuierliche Replikation der Originaldaten die Bereitstellung eines Echtzeit-Backups, aus dem sich Daten schnell wiederherstellen oder direkt weiternutzen lassen. Bei einem Hardware-Defekt, beispielsweise einer Festplatte, kann das Spiegelmedium direkt verwendet werden. Der Betrieb eines Services oder einer Anwendung ist reibungslos fortsetzbar. Durch die Spiegelung auf mehrere Speichermedien lassen sich hoch redundante und hochverfügbare Datensysteme schaffen. Das Prinzip der Datenspiegelung lässt sich für die Realisierung von Georedundanzen auch über mehrere Standorte hinweg anwenden, was die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Daten weiter erhöht. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Datenspiegelung nach der initialen Einrichtung und Konfiguration automatisiert und ohne Eingriff des Anwenders abläuft. Das stellt die Kontinuität der Datenspiegelungen sicher und reduziert manuelle Datensicherungstätigkeiten.

Als Nachteile der Datenspiegelung lassen sich aufführen:

• Es sind Speichermedien mit identisch großer Speicherkapazität wie die Originaldatenträger notwendig,

• durch die Spiegelung werden Netzwerkverbindungen und interne oder externe Schnittstellen belastet,

• eine synchrone Spiegelung kann Schreibvorgänge auf dem Originalmedium ausbremsen und damit die Leistung verschlechtern,

• Datenspiegelungen schützen nicht vor Bedrohungen wie Ransomware oder versehentlichen Löschungen, da die von der Bedrohung ausgehenden Datenveränderungen automatisch auch auf dem Spiegelmedium ausgeführt werden.

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