SnapShot V1.2 (c) Stor IT Back 2005

Einführung

Die ersten SnapShot-Technologien sind für schnelle Datensicherung und Rücksicherungen entwickelt worden. Müssen Datenmengen von mehreren hundert Gigabyte gesichert werden, so dauert dies sehr lange. Ein einfaches Beispiel: Sie möchten 200 GB mit einem SDLT 220 Laufwerk sichern. Dieses Laufwerk schafft eine Transferrate von 11 MB/s (unkomprimiert). Sie benötigen also ca. 5 Stunden für die Sicherung. Für eine konsistente Sicherung können Applikationen meist nur sehr kurz heruntergefahren werden. Also kurzer Stop für die Erstellung des SnapShots und dann kann von der Kopie gesichert werden.

SnapShot in der Theorie

Um die Datenmenge von 200 GB zu kopieren benötigen selbst Festplatten noch eine gewisse Zeit. Also machen wir uns das Gegenteil zu Nutze und trennen einen vorhandenen Datenspiegel auf. Dafür benötigen wir nur wenige Sekunden und das nahezu unabhängig vom Datenvolumen. Ist der Spiegel abgetrennt, so können die Daten in aller Ruhe von der nicht benutzten Spiegelseite gesichert werden. Danach wird der Backup-Spiegel wieder zum Produktions-Spiegel hinzugefügt und es werden die Änderungen nachgefahren. Dies braucht natürlich seine Zeit, stört aber nicht weiter.

Weiterentwicklung des SnapShots

Ein großes Problem bei diesen SnapShots ist der enorme Festplattenverbrauch und die damit verbundenen Kosten. Zum Teil wird nur ein sehr geringer Teil der Daten verändert. Also müssen nicht alle Daten kopiert werden. Zum Zeitpunkt des SnapShots wird das Filesystem "eingefroren". Danach werden alle Änderungen nicht in den Originalblöcken durchgeführt, sondern in Kopien dieser Blöcke. Jetzt wird nur noch der wirklich veränderte Teil der Daten "doppelt" vorgehalten.
Dieses Verfahren ist einfacher auf Filesystemen und damit bestimmte Betriebssystemen anzuwenden. Daher ist es auch bei NAS (Network Attached Storage) sehr verbreitet.

Software-/Hardware-SnapShot

Sowohl die Trennung von Master-Daten und Spiegel, wie auch die nachfolgende Synchronisierung der Daten kann vom angeschlossenen Server, wie auch der Storage-Hardware ausgeführt werden. Beide Verfahren haben Vor- und Nachteile. Beim Block-SnapShot kommt noch eine verstärkte Fragmentierung der Festplatte hinzu.

Software SnapShot

Vorteil	Nachteil
einfache Steuerung des Ablaufes	ca. 2 % Prozessorbelastung im Normalbetrieb
läuft im Betriebssystem	ca. 10 % Prozessorbelastung bei der Synchronisation
meist kostengünstiger	für jeden Server eine eigene Lösung

Hardware SnapShot

Vorteil	Nachteil
geringe Belastung	komplexe Steuerung
eine Lösung für alle Server	meist teurer
Transparent für das Betriebssystem	komplexe Nutzung der SnapShots

Einsatz-Beispiel

Eine beispielhafte Implementierung dieser Technologie ist im Microsoft Storage Server 2003 zu finden. Dieses spezielle Betriebssystem wurde für NAS-Server (Network Attached Storage) entwickelt und ermöglicht SnapShots auf Blockebene. Dies wird bei Microsoft als "Volume Shadow Copy" bezeichnet.
Diese SnapShots können in bestimmten Zeitintervallen durchgeführt werden. Sollten Dateien gelöscht oder irrtümlich verändert worden sein, so kann der Administrator oder der Endanwender über ein Zusatzfeld im Explorer alte Versionen wiederherstellen bzw. gelöschte Dateien recovern.