Definition

Differentielles Backup

Ein differentielles Backup ist eine Datensicherung, die alle Dateien kopiert, die seit der letzten vollständigen Sicherung geändert wurden. Diese schließt alle Daten ein, die auf irgendeine Weise erstellt, aktualisiert oder geändert wurden, und kopiert nicht jedes Mal alle Daten. Der Begriff Differenz-Backup rührt von dem Konzept her, dass nur Daten kopiert werden, die „anders“ (Englisch: different) sind als bereits gespeicherte.

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Wie funktionieren differentielle Backups?

Differentielle Backups beginnen mit einem vollständigen Backup oder mit dem Vorgang, eine Kopie aller Dateien in einem Daten-Repository zu erstellen. Sobald das ursprüngliche Voll-Backup durchgeführt wurde, wird es von den Differenz-Backups als Snapshot zum Vergleich und zur Durchführung nachfolgender Backups verwendet. Wenn Dateien dann vor dem nächsten Voll-Backup erstellt oder geändert werden, werden sie markiert. Die Organisationen legen den Zeitplan für die differentiellen Backups fest, und sobald sie begonnen haben, werden die kumulativen Backup-Daten kopiert.

Wenn beispielsweise eine Vollsicherung am Sonntag durchgeführt wird, sichert die Differenzsicherung vom Montag alle Dateien, die seit der Vollsicherung vom Sonntag geändert oder hinzugefügt wurden. Das am Dienstag durchgeführte Differenz-Backup sichert dann alle seit dem Voll-Backup am Sonntag geänderten Dateien, einschließlich der am Montag geänderten Dateien - und dies wird täglich fortgesetzt.

Wenn zu einem bestimmten Zeitpunkt eine vollständige Wiederherstellung erforderlich ist, sind nur das letzte vollständige Backup und das letzte differentielle Backup erforderlich.

Gründe für ein differentielles Backup

Die Idee differentieller Backups basiert auf der dem Bemühen, Speicherplatz einzusparen und Wiederherstellungszeiten zu verkürzen. Da es im Vergleich zur Menge der Dateien innerhalb eines Datenspeichers oft weniger Änderungen an den Daten gibt, dauert die Durchführung eines Backups weniger lange als bei einem vollständigen Backup.

Voll-Backups gewährleisten ein Höchstmaß an Datensicherheit, sind jedoch für Unternehmen nicht praktikabel, um sie regelmäßig durchzuführen, da sie Zeit und Ressourcen beanspruchen. Daher nutzen Unternehmen differentielle Backups als alternative Methode zum Schutz kritischer oder sensibler Informationen.

Während differentielle Backups die Effizienz des Unternehmens steigern können, ist ein wichtiger Gesichtspunkt die Ausbalancierung des vollständigen Backup-Zyklus. Wenn vor dem nächsten vollständigen Backup zu viele differentielle Backups ausgeführt werden, kann der Umfang des differentiellen Backups größer werden als der ursprüngliche Ausgangswert. Dadurch kann es zu einigen Redundanzen kommen, da einige Dateien in früheren Differenz-Backups enthalten sein können, die dann unverändert bleiben, aber bis zum nächsten Voll-Backup wiederholt gesichert werden. Aus diesem Grund haben einige Anbieter von Datensicherungssoftware damit begonnen, Auslöser einzubauen, die automatisch ein Voll-Backup einleiten, wenn die Differenz-Backups eine bestimmte Größe erreichen.

Differenz-Backup vs. inkrementelle Sicherung

Differentielle Sicherungen werden oft mit inkrementellen Sicherungen verwechselt, da beide Methoden nur neue, geänderte oder aktualisierte Dateien kopiert. Ein inkrementelles Backup-Verfahren vergleicht jedoch Änderungen am Zustand der Daten seit dem vorherigen Backup - unabhängig davon, ob es sich um ein Voll-Backup oder ein inkrementelles Backup handelt. Wenn zum Beispiel eine Vollsicherung am Montag durchgeführt wurde, werden bei der inkrementellen Sicherung am Dienstag alle neuen oder geänderten Dateien seit der Sicherung vom Montag gesichert. Die inkrementelle Sicherung vom Mittwoch sichert jedoch nur die Dateien, die seit der inkrementellen Sicherung vom Dienstag geändert wurden, und fortführend, bis eine weitere vollständige Sicherung durchgeführt wird.

Differentielle und inkrementelle Backups unterscheiden sich unter anderem in Speicherplatz, den sie benötigen.
Abbildung 1: Differentielle und inkrementelle Backups unterscheiden sich unter anderem in Speicherplatz, den sie benötigen.

Diese kleineren Datensätze werden dann verwendet, um eine Reihe einzelner Sicherungen zu erstellen, die die vollständige, aktuelle Kopie darstellen. Bei differentiellen Sicherungen werden die Änderungen jedes Tages mit der ursprünglichen Vollsicherung verglichen, wodurch eine kumulativere Reihe von Datenkopien erstellt wird.

Inkrementelle Sicherungen kopieren weniger Dateien und beanspruchen daher weniger Speicherkapazität. Der Wiederherstellungsprozess kann jedoch länger dauern als bei differentiellen Backups, da die für die Wiederherstellung verwendete Software die Daten des letzten vollständigen Backups sowie der separaten inkrementellen Backups wiederherstellen muss. Um dieses Problem zu eliminieren, wurde als Lösung die mehrstufige inkrementelle Sicherungsmethode entwickelt. Diese Variante der inkrementellen Backups ist den differentiellen Backups am ähnlichsten, da sie Backup-Ebenen zuweist, die sich über mehrere Tage oder Backups erstrecken können.

Vor- und Nachteile von differentiellen Sicherungen

Wie bei jeder anderen Technologie gibt es Vor- und Nachteile, die mit differentiellen Backups verbunden sind. Im Vergleich zu anderen Backup-Methoden gibt es einige Vorteile von differentiellen Backups:

  • Die Sicherungszeit ist im Vergleich zu einer Vollsicherung schneller.
  • Da nur geänderte Daten gesichert werden sollen, wird Speicherplatz gespart.
  • Für die Wiederherstellung von Daten werden höchstens zwei Backup-Speichermedientypen benötigt.
  • Die Wiederherstellungszeit ist schneller, da nur das Voll-Backup und das letzte Differenz-Backup benötigt werden, um das gesamte Repository wiederherzustellen.

Allerdings gibt es auch einige Nachteile:

  • Die gesicherten Daten in einem differentiellen Backup werden mit jedem vollständigen Backup-Zyklus immer größer. Dies kann es zu einer weniger attraktiven Option für Cloud-Backups machen, da die Anbieter oft nach Speicherplatz und verbrauchter Bandbreite
  • Die Wiederherstellung einzelner Backup-Dateien kann schwierig oder zeitaufwändig sein, da sie in einem größeren Backup durchsucht werden müssen.
  • Ein vollständiges Backup ist erforderlich, bevor der Prozess des differentiellen Backups beginnen kann.
  • Wenn das Voll-Backup oder ein nachfolgendes differentielles Backup fehlschlägt, kann der Datenwiederherstellungsprozess nicht abgeschlossen werden.

 

Diese Definition wurde zuletzt im November 2020 aktualisiert

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