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Datenreplikation

Als Datenreplikation bezeichnet man die Duplizierung von Daten, um die Folgen eines Systemausfalls zu minimieren und einem etwaigen Datenverlust vorzubeugen. Dabei können die Daten wahlweise periodisch auf Band, auf einzelne externe Festplatten, auf Online-Speichersysteme oder auf gleiche (bzw. ähnliche) Systeme repliziert werden, um einen regelmäßigen Sicherungspunkt (Wiederanlaufpunkt) zu gewährleisten. Alternativ können die Daten auch permanent auf Online-Speichersysteme oder auf gleiche (bzw. ähnliche) Systeme  repliziert werden, um eine ständige Datensicherung im laufenden Betrieb abzubilden und den Wiederanlaufpunkt zeitlich möglichst nahe an einem potenziellen Ausfall zu platzieren. Bei einer permanenten Datenreplikation, die in diesem Umfeld auch „CDP“ (Continous Data Protection) genannt wird, unterscheidet man zwischen Hardware-Replikation und Software-Replikation.

Bei einer Hardware-Replikation werden sämtliche Daten („Nullen und Einsen“) in einer Spiegellogik vom Produktionssystem auf das Ersatzsystem repliziert. Da aufgrund der Spiegellogik auch bei kleinen Änderungen an Dateien oftmals große Datenmengen übertragen werden müssen, benötigt eine solche Lösung eine hohe Netzwerkbandbreite und wird daher in der Regel nur in LAN-Umgebungen implementiert. Üblicherweise findet Hardware-Replikation im Umfeld von Speicherumgebungen statt.

Hardware Replikation


Hardware-Replikationen realisiert BluVisio mit Speichersystemen von IBM. Dabei kommen die Geographic Mirroring Replikationsmechanismen Metro Mirroring und Global Mirroring zum Einsatz.

IBM Metro Mirror
Mittels Metro Mirror kann ein Speicherbereich (Volume) synchron auf einen identischen Speicherbereich kopiert werden, um jederzeit vollständige Redundanz zwischen den Volumes zu erhalten. Dabei kann sich das kopierte Volume entweder auf dem gleichen oder auf einem separaten System befinden. Bei separaten Systemen wird aufgrund der üblichen Latenzzeiten bei Netzwerkverbindungen eine Entfernung zwischen den Systemen von max. 300 km unterstützt.

IBM Global Mirror
Mittels Global Mirror kann ein Speicherbereich (Volume) asynchron auf einen identischen Speicherbereich eines entfernten Systems kopiert werden. Hierbei besteht keine Entfernungsbegrenzung.  Allerdings besteht nicht zu jeder Zeit eine vollständige Redundanz zwischen den Volumes, wodurch sich Global Mirror üblicherweise eher für Datenreplikation als für Hochverfügbarkeit eignet. Global Mirror basiert auf den Kopierfunktionen Global Copy und FlashCopy®.

IBM PowerHA™ SystemMirror for i

Speziell im Umfeld der IBM POWER i Systeme gibt es mit IBM PowerHA™ SystemMirror for i (früher  Cross-site Mirroring / XSM) - eine spezielle Form der Hardware-Replikation. Hierbei wird ein Kommunikationsprotokoll der unteren Ebene (SLIC Data Port Services) verwendet, um lokale Schreiboperationen auf Hauptspeicherebene synchron auf ein zweites System zu replizieren. Diese Lösung setzt jedoch mindestens eine unabhängige Festplattengruppe, einen sogenannten „IASP“ (Independent Auxiliary Storage Pool) voraus.

Eine Software-Replikation enthält eine auf das jeweilige System angepasste Logik, welche zusätzlich auch die Konsistenz der übertragenen Daten gewährleistet. Dies ist üblicherweise besonders im Umfeld von Datenbanken sehr wichtig. Darüber hinaus müssen bei den meisten Lösungen für Software-Replikation nicht permanent die ganzen geänderten Daten zwischen zwei Systemen übertragen werden, sondern nur die Informationen über die jeweiligen Datenänderungen, was in deutlich niedrigerem Bandbreitenbedarf resultiert. Anhand der übertragenen Informationen über die Datenänderungen auf der einen Seite vollzieht die Software die Änderungen auf der anderen Seite nach und führt die entsprechenden Datenoperationen aus.

Software Replikation


Typische Replikationsszenarien für eine Software-Replikation stellen sich wie folgt dar:

Replikationsszenarien


Über BluVisio können Sie Software-Replikationslösungen für verschiedene Betriebssystemumgebungen beziehen:

IBM i

MIMIX® RecoverNow™ von VISION Solutions
Die Replikationslösung des US-Softwarehauses VISION Solutions speichert fortlaufend alle Transaktionen unter IBM i seit der letzten Bandsicherung auf einen externen Speicher (z.B. ein NAS oder einen Windows PC). Nach einem Ausfall kann mittels Rückspeicherung vom Band und Aktualisierung der Datenbank über MIMIX® RecoverNow™ der letzte Sicherungspunkt vor dem Ausfall wiederhergestellt werden.

BUS/400-OSB von T.S.P.
Die Replikationslösung des deutschen Softwarehauses T.S.P. – Gesellschaft für Informationssysteme mbH speichert fortlaufend alle Transaktionen unter IBM i seit der letzten Bandsicherung auf einen beliebigen externen Speicher (z.B. ein NAS oder einen Windows PC), der diese Daten wiederum in einen ehemaligen Atomschutzbunker spiegelt. Nach einem Ausfall kann mittels Rückspeicherung vom Band und Aktualisierung der Datenbank über BUS/400-OSB der letzte Sicherungspunkt vor dem Ausfall wiederhergestellt werden.

IBM AIX

Double-Take® RecoverNow™ for AIX von VISION Solutions
Die Replikationslösung des US-Softwarehauses VISION Solutions speichert asynchron fortlaufend alle Daten unter IBM AIX, sowohl in physischen wie auch in virtuellen Installationen. Die Speicherung erfolgt über LAN oder WAN, wobei sowohl beim Produktiv- als auch beim Backup-Server beliebiger Speicher verwendet werden kann. Nach einem Ausfall kann eine Datenwiederherstellung innerhalb kürzester Zeit (wenige Sekunden bis wenige Minuten) erfolgen. Dabei ist es unerheblich, ob die Datenwiederherstellung in einer physischen oder virtuellen Umgebung erfolgt. Double-Take® RecoverNow™ for AIX überwacht den Produktiv-Server automatisch und kann bei einem Ausfall die produktiven Funktionen auf dem Backup-Server starten.

Microsoft Windows Server

Double-Take® RecoverNow™ von VISION Solutions
Die Replikationslösung des US-Softwarehauses VISION Solutions repliziert fortlaufend physische und virtuelle Instanzen mit Microsoft Windows Server Betriebssystem auf Byteebene auf einen beliebigen Speicher. Eine Wiederherstellung kann auf Dateiebene oder auf Serverebene erfolgen. Bei der Replikation wird für jede Windows Server Instanz eine virtuelle Maschine erstellt, auf die man während der Wiederherstellung lesend zugreifen kann, um ggf. auch einzelne Dateien zu extrahieren und wiederherzustellen. Die Software unterstützt virtualisierte Umgebungen sowohl unter Microsoft Hyper-V R2 und VMware vSphere. Eine Wiederherstellung kann mittels Double-Take® RecoverNow™ auch auf unterschiedliche Hardware erfolgen.

Microsoft System Center Data Protection Manager
Als Teil der System Center Produktgruppe gliedert sich der Microsoft System Center Data Protection Manager in die Reihe der Infrastrukturlösungen für Windows Server Umgebungen von Microsoft ein. Auf dem Microsoft Volume Schattenkopiedienst aufsetzend, erstellt der Data Protection Manager in festgelegten Zeitabständen (minimal 15 Minuten) mittels eines in der jeweils zu sichernden physischen oder virtuellen Instanz installierten Agenten einen Sicherungspunkt und speichert diesen mit sehr niedrigen Bandbreitenbedarf über IP auf einem zentralen Server. Dadurch wird eine kontinuierliche Datensicherung gewährleistet, die feste Wiederherstellungspunkte abbildet. Die tiefe Integration in Microsoft Server Produkte gewährleistet eine konsistente Sicherung offener Datenbanken wie z.B. Microsoft Exchange und Microsoft SQL-Server im laufenden Betrieb. Dabei können sowohl Dateien innerhalb einer Instanz als auch die ganze Instanz selbst (als virtuelle Maschine) gesichert werden. Vom Data Protection Manager Sicherungsserver unterstützt diese Lösung eine tägliche Vollsicherung auf Band und damit auch eine gesetzeskonforme Auslagerung der Daten. Assistentengeführte, rasche Wiederherstellungsroutinen runden den Microsoft System Center Data Protection Manager ab und machen ihn speziell im Umfeld komplexer Microsoft Server Infrastrukturen zu einer optimalen Sicherungs- und Replikationslösung für eine hohe Datensicherheit mit kurzen Wiederanlaufzeiten nach einem Ausfall.

Quick-EDD/DRm
Die Replikationslösung des französischen Softwarehauses Trader’s ermöglicht eine fortlaufende Datenreplikation von einem IBM System i Server auf ein separates Zielsystem mit einer Datenbank. Hierbei werden die meisten gängigen Datenbanken wie DB2 UDB, Oracle, SQL Server, MySQL, Informix etc. nativ unterstützt. Sowohl auf dem IBM System i Server wie auch auf dem Zielsystem werden von Quick-EDD/DRm  nur geringe Ressourcen benötigt. Die Lösung ist speziell für das kleinere Mittelstandsumfeld geeignet, die Präsenz und Installationsbasis im deutschsprachigen Raum ist aber bisher eher gering.

IBM Tivoli Continuous Data Protection for Files
Die Replikationslösung von IBM ermöglicht eine kontinuierliche Sicherung aller Dateien im Umfeld der Microsoft Desktop- und Server-Betriebssysteme. Die Dateien können dabei auf einen separaten Speicher (z.B. ein NAS, ein SAN, eine USB-Festplatte) gesichert werden. Die Lösung gewährleistet Datenintegrität, beispielsweise bei Beschädigung der Originale oder Virusbefall der Systeme. Dazu werden die Dateien versioniert und können von verschiedenen zeitlichen Sicherungspunkten wiederhergestellt werden. Die Installation und Konfiguration ist denkbar einfach. Eine Sicherung der Betriebssystemumgebung ist mit IBM Tivoli Continuous Data Protection for Files jedoch nicht möglich.

VMware

VMware Data Recovery
Die Sicherungs- und Wiederherstellungslösung von VMware bildet eine einfache, vollständig in eine VMware-Infrastruktur integrierte Möglichkeit für festplattenbasierte Sicherung und Wiederherstellung einzelner Dateien oder ganzer virtueller Maschinen. Für jede virtuelle Maschine werden mehrere Wiederherstellungspunkte angelegt. Die Sicherungen lassen sich assistentengeführt automatisieren. Die Wiederherstellung nach einem Ausfall erfolgt direkt von Festplatte, was etwaige Wiederherstellungszeiten üblicherweise sehr gering hält.



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