Virtuell, aber effektiv: Datensicherung und -speicherung mit sayFUSE Konzept und SEP sesam bei der Stadtverwaltung Horb
Vernetzung, die steigende Leistungsfähigkeit und Komplexität der DV, wachsende Datenvolumen und gleichzeitig immer mehr Vorschriften zur Datenhaltung und -sicherung stellen Behörden und Kommunen vor erhebliche Herausforderungen.
Gerade kleinere Organisationen brauchen Systeme, die effizientes Datenmanagement und effektive Datensicherung ohne übermäßigen finanziellen und administrativen Aufwand ermöglichen. Die Verwaltung der Stadt Horb setzt dafür Backup- und Virtual-Server-Systeme der sayFUSE-Produktfamilie von sayTEC ein.
Um die EDV-Anforderungen der Stadtverwaltung der Großen Kreisstadt Horb am Neckar mit ihren 17 Gemeinden zu erfüllen, betreibt DV-Leiter Hubert Lanz mit seinen Mitarbeitern im historischen Rathaus der Stadt ein zentrales Rechenzentrum mit neun SQL-Datenbankservern, drei Exchange Servern, einer Citrix-Farm mit sieben Citrix Servern sowie diversen File Servern. Ein weiterer Server ist extern im Bauhof der Stadt untergebracht.
Für die Sicherung der Daten hatte das IT-Team lange auf traditionelles Tape Backup gesetzt, stieß damit jedoch irgendwann an physikalische Grenzen: die Lösung war störanfällig und ihre Administration zeitaufwändig; Dienste mussten manuell beendet werden und Restores von Daten dauern bei Tape-Systemen typischerweise länger als bei Festplattenbackups. Start-Stopp-Verhalten und Spulzeiten bei Bandlaufwerken haben einen negativen Einfluss auf die Geschwindigkeit bei der Sicherung und Wiederherstellung von Daten. Gerade, wenn Daten aber aus Versehen gelöscht oder durch Systemfehler oder auch Malware korrumpiert wurden, ist ein schneller Restore der Informationen wichtig. Bandsysteme weisen außerdem durch ständigen Abrieb an den Schreib-/Leseköpfen einen hohen Verschleiß auf und müssen regelmäßig mit speziellen Cartridges gereinigt werden.
Der sayFUSE Backup Server gefiel uns, da er komplett autark funktioniert. Nicht nur unsere weitreichenden Anforderungen wurden erfüllt, sondern weitere sehr sinnvolle zusätzliche Funktionen waren gegeben.
Disk oder Tape?
Um die bestehende Installation durch eine zukunftsfähige Datensicherung zu ersetzen, prüfte das IT Team um Hubert Lanz alternative Lösungen auf Basis von Festplatten-Backup.
Das perfekte System zu finden erwies sich jedoch als schwierig, denn Tape hat einen unschlagbaren Vorteil gegenüber Disk Backup-Systemen: die Medien lassen sich ganz einfach entnehmen und so beispielsweise in einem Bankschließfach aufbewahren. Bei der Stadt Horb, die für alle Daten höchste Sicherheitsanforderungen erfüllen muss, wird dies wöchentlich und monatlich nach einem Vollbackup durchgeführt. Im Falle eines kompletten Datenverlusts, etwa wenn das gesamte Rechenzentrum mit allen Servern und Applikationen durch Löschschäden oder ein Erdbeben (die Stadt Horb befindet sich in der Erdbebenzone 3, in der gemäß des zugrunde gelegten Gefährdungsniveaus rechnerisch Intensitäten von 7,5 auf der Richterskala und größer zu erwarten sind!) beziehungsweise Überflutung vernichtet werden sollte, kann das Team um Hubert Lanz mit den Backup-Medien aus dem Bankschließfach die Stadtverwaltung schnell wieder arbeitsfähig machen. Schlimmstenfalls fehlen die Daten der letzte Woche vor dem Ausfall.
Das automatisierte Medienhandling und die Möglichkeit, Tapes zu entnehmen, spricht also für Bandsicherung, während Festplatten als Backup-Medien hinsichtlich Geschwindigkeit bei Backup und Restore, Haltbarkeit der Systeme und Fehlertoleranz die Nase vorne haben. Einer Studie von Fleishman-Hillard-Research von Juli 2010 zufolge setzen 60 Prozent der Unternehmen deshalb Kombinationen von Disk- und Tape Backup ein. Die Daten werden dabei zunächst auf einem Disk Backup-System gesichert und von dort auf Tapes übertragen, die dann auch entnommen und ausgelagert werden können. Nachteil des Konzeptes ist allerdings, dass durch die Verwendung zweier Backup-Systeme auch doppelte Kosten, doppelte Wartung und Administration und doppelter Platzbedarf entstehen.
Das zentrale Rechenzentrum der Stadt Horb mit seinen 32 unterschiedlichen Serversystemen macht zudem eine besonders gute und aufeinander abgestimmte Datensicherung und Auslagerung notwendig, und die komplexe IT-Landschaft stellt besondere Herausforderungen an das Backup-Konzept. Das Pflichtenheft für die neue Datensicherung umfasste daher unter anderem folgenden Punkte:
- Ein Sicherungskonzept für alle physikalischen und virtuellen Serversysteme.
- Eine einzige Sicherungs-Appliance sollte alle Systeme sichern.
- Die Geschwindigkeit der Sicherung und Rücksicherung muss sehr hoch sein, damit alle Server in dem zur Verfügung stehenden, nächtlichen Zeitfenster zwischen 22:00 und 6:00 Uhr gesichert werden können.
- Die Sicherung aller Systeme sollte vollautomatisch funktionieren und wenige Ressourcen der Administratoren binden.
- Das System muss die Konformitätsanforderungen für die Datensicherung erfüllen.
- Tages-, Wochen-, Monats- und Jahres-Sicherungen sollten absolut eindeutig sein.
- Sowohl die Sicherungsmedien als auch die Sicherungsjobs sollten vollautomatisch verwaltet werden.
- Das neue System sollte flexibel erweiterbar sein.
- Die Auslagerungsmedien sollten dupliziert werden, so dass die ausgelagerten Daten trotz der Auslagerung für einen schnellen Zugriff zur Verfügung stehen.
- Das System sollte bezahlbar bleiben und zum örtlichen Budget passen.
„Weil dem Sicherungskonzept eine zentrale Rolle zugesprochen wird und es auch langfristig verlässlich funktionieren muss, wurden mehrere Backup-Systeme und auch verschiedene Backup Software-Lösungen verglichen“, erzählt Hubert Lanz. „Wir waren davon überzeugt, dass kein Sicherungsgerät oder -konzept sämtliche unserer Erwartungen erfüllen kann. Dennoch wollten wir unserer Zielvorstellung so nahe wie möglich kommen.“
Die Datensicherungslösung
Im Zuge ihrer Recherchen stießen die IT-Verantwortlichen der Stadt bereits im Jahr 2007 auf das Münchner Unternehmen sayTEC und die Datensicherungslösung sayFUSE Backup Server. Das festplattenbasierte System integriert hochperformante Datensicherung, zuverlässiges Restore und Recovery, sowie komfortables Medienhandling in einem Gerät und vereint dadurch die Vorteile von Tape Backup und Disk Backup – genau der Ansatz, den die Stadt Horb für ihre Datensicherung gesucht hatte.
Die nur 180 x 425 x 675 cm große Basiseinheit des sayFUSE Backup-Systems verfügte über 12 SATA II Festplatten mit jeweils bis zu drei Terabyte Speicherkapazität, die entnommen und z.B. im Bank-Safe sicher aufbewahrt werden können. Gleichzeitig lassen sich auszulagernde Backup-Medien duplizieren und stehen im Rechenzentrum der Stadt Horb dann zusätzlich vor Ort zur Verfügung – eine doppelte Absicherung für die Daten der Stadtverwaltung also. Dank der Verwendung von Festplatten statt Tapes wird außerdem eine deutlich höhere Lese- und Schreibgeschwindigkeit für das Backup erreicht. Daten können dadurch bei Bedarf in kurzer Zeit wiederhergestellt werden und Mitarbeiter schnell wieder produktiv arbeiten.
Um die Leistungsfähigkeit zu testen wurde eine Testumgebung für zehn physikalische und virtuelle Server aufgebaut und sehr bald auf 32 Server erweitert. Bereits in der Testphase konnte das System zeigen, was in ihm steckt, denn der Mail Server der Stadtverwaltung fiel aus und musste wiederhergestellt werden – eine Aufgabe, die sich mit sayFUSE Backup schnell und einfach in weniger als einer Stunde lösen ließ. Auch in allen anderen Belangen bewährte sich die Lösung:
„Der sayFUSE Backup Server gefiel uns, da er komplett autark funktioniert“, so Hubert Lanz. „Die Ergebnisse der intensiven Tests überraschten uns. Nicht nur unsere weitreichenden Anforderungen wurden erfüllt, sondern weitere sehr sinnvolle zusätzlichen Funktionen waren gegeben“. Dazu zählen unter anderem:
- Paralleles Streaming von fünf Servern zur gleichen Zeit
- Parallele Sicherung von mehreren Subnetzwerken und Serversystemen
- Snapshots für die virtuellen Server
- Eindeutige Festlegung der Sicherungsslots und Sicherungsmedien für Tages-, Wochen- und Jahressicherungen
- Zusätzlich eindeutige Definition und Konfiguration der Medien für die Snapshots der virtuellen Server
- Modularität und Erweiterbarkeit
Nach der erfolgreichen Testphase konnte das neue Datensicherungskonzept in den Livebetrieb genommen werden. Seitdem läuft das sayFUSE Backup-System in der Stadtverwaltung Horb und konnte alle Erwartungen erfüllen – inzwischen ist bereits die dritte Generation der Geräte im Einsatz. Für die tägliche differenzielle Sicherung wurde sayFUSE Backup mit 12 Festplatten à zwei Terabyte bestückt, weitere vier Medien werden für ein wöchentliches Vollbackup eingesetzt. Dazu kommen drei Festplatten à drei Terabyte für die Monatssicherung, die dann entnommen und im Tresor, bzw. ein einem Bankschließfach aufbewahrt werden.
Umstellung von ARCserve auf SEP sesam
Inzwischen wurde das Backup Management zudem von der Backup Software CA ARCserve auf die Open Source-Lösung SEP Sesam umgestellt, die für sayFUSE in optimierten OEM-Bundles mit den Systemen vertrieben wird, besser mit dem System funktioniert und zudem wirtschaftlicher ist. In dieser Kombination verhalten sich die Festplatten genau wie Tapes, es entsteht also quasi eine Virtual Tape Library (VTL), was zusammen mit anderen Backup-Software-Produkten nicht gegeben ist.
Hochverfügbarkeit für die Virtualisierungsumgebung
Aufgrund der Zufriedenheit hinsichtlich der Performance und der einfachen und übersichtlichen Handhabung der Datensicherung mit sayFUSE Backup hat sich die Stadt Horb entschieden, mehr Server als ursprünglich vorgesehen in das Backup einzubinden. Dafür setzt sie auf das Konzept der Server-Virtualisierung in Kombination mit der Backup-Technologie von sayTEC, das durch die Ergänzung der bestehenden Installation mit sayFUSE VM Server entsteht: diese Virtualisierungs-Lösung von sayTEC ist als RAID-Verbund mit RAID Level 10 konfiguriert und liefert der Stadt Horb dadurch eine hohe Ausfallsicherheit für ihre systemkritischen Server.
Durch die Kombination mit sayFUSE Backup entstand bei der Stadtverwaltung Horb ein effizientes und zuverlässiges Backup- und Recovery-Konzept. Datenbestände können auf einfache Weise dupliziert und auf externe Medien schnell ausgelagert und im Recovery-Fall vor Ort rasch wieder verfügbar gemacht werden.
Bei der Installation wurde zudem darauf geachtet, dass bereits mit „Bordmitteln“ der installierten Server-Betriebssysteme (DFS für File Server Replikation, DAG für Exchange, etc.) eine Hochverfügbarkeit mit nur geringen zusätzlichen Lizenzkosten realisiert werden konnte. Dazu kommen die weiteren typischen Vorteile der Server-Virtualisierung wie Verringerung der Server- und Wartungskosten, bessere Auslastung der bestehenden Hardware, geringerer Platzbedarf und Einsparungen beim Stromverbrauch um bis zu 70 Prozent.
sayFUSE VM Server wurde implementiert und in die bestehende Virtualisierung (HP EVA) integriert, um die Ausfallsicherheit der HP-Lösung zu gewährleisten und damit im systemkritischen Bereich hochflexibel zu bleiben. Konfiguriert wurden zwei unterschiedliche Virtualisierungs-Speicher:
- Ein Speicher mit SAS-Medien in RAID 10 Konfiguration zur Absicherung der HP-Lösung sowie weiterer Server wie File Server, Exchange Server und Domaincontroller
- Ein zweiter SATA-basierender Virtualisierungs-Speicher als kostengünstige Variante für die Administratoren, etwa bei Updates, Installationen oder als Testumgebung
