FachgrundlageSprint 3fachsystematisch⏱ 6 h
Was eine Sicherung von einem Archiv unterscheidet, wie voll, differenziell und inkrementell gesichert wird, wie man Generationen, Speicher und Dauer rechnet, welche Fristen gelten und wie ein Serverraum Strom und Kälte behält, wenn etwas ausfällt.
Sprint 3 · InputBrückenstufe 2
Eure Story: Ihr plant Datensicherung, USV und Klima so, dass der Hub nach einem Ausfall des Serverraums schnell wieder Fracht annimmt.
Input für eure Storycard. Holt euch die Karte, die eure Storycard gerade braucht. Grundlage für AB 1 bis 9.
Du liest die Abschnitte, die du für dein Datensicherungskonzept und die USV brauchst, und prüfst dich am Ende mit drei Fragen.
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Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Eine Sicherung ist erst dann eine Sicherung, wenn jemand sie zurückgeholt hat. Bis dahin ist sie eine Hoffnung.
Wozu diese Lektion?
Im Auftrag arbeitest du am Fall der Halle. Hier steht das Gerüst, das über den Fall hinaus trägt: Begriffe, Regeln und Zusammenhänge, so wie sie in jedem Betrieb und in der Technikerprüfung gelten. Lies sie, wenn du sie brauchst, und komm zurück, wenn du unsicher bist.
Backup und Archivierung: zwei verschiedene Aufgaben
Ein Backup (Datensicherung) ist eine Kopie des aktuellen Bestands, damit nach einem Verlust ein früherer Stand wiederhergestellt werden kann. Sie ist kurzlebig: Alte Sicherungen werden planmäßig überschrieben.
Eine Archivierung legt Daten, die nicht mehr geändert werden, für lange Zeit unveränderbar ab, weil ein Gesetz oder der Betrieb es verlangt. Ein Archiv ist kein Wiederherstellungsmittel, sondern ein Nachweis.
| Backup | Archivierung | |
|---|---|---|
| Zweck | Wiederherstellung nach Verlust | Aufbewahrung und Nachweis |
| Inhalt | aktueller Bestand, alle Dienste | abgeschlossene Unterlagen, z. B. Buchungsbelege, Zollanmeldungen |
| Dauer | Tage bis Monate | Jahre, nach Gesetz |
| Änderbar? | wird regelmäßig überschrieben | unveränderbar, Änderungen nachvollziehbar |
| Frage beim Zugriff | „Wie schnell bin ich wieder da?“ | „Kann ich es dem Prüfer zeigen?“ |
Wer seine Großvater-Sicherung zwölf Monate liegen lässt und sie „Archiv“ nennt, hat beides schlecht: zu kurz für die Fristen, zu lang für den Datenschutz.
Sicherungsarten: voll, differenziell, inkrementell
| Art | Was wird gesichert | Datenmenge je Lauf | Rücksicherung braucht |
|---|---|---|---|
| Vollsicherung | alles | groß, immer gleich | nur diese eine Sicherung |
| Differenziell | alles, was sich seit der letzten Vollsicherung geändert hat | wächst von Tag zu Tag | Vollsicherung und die letzte differenzielle |
| Inkrementell | alles, was sich seit der letzten Sicherung gleich welcher Art geändert hat | klein, etwa gleich | Vollsicherung und jedes Inkrement bis zum gewählten Punkt |
Für eine Änderungsrate a je Tag und einen Bestand D gilt am Tag k nach der Vollsicherung (vereinfacht, jeden Tag ändern sich andere Daten):
inkrementell: Dk = a · D differenziell: Dk = k · a · D
In der Praxis ändern sich oft dieselben Daten mehrmals, eine differenzielle Sicherung wächst dann langsamer. Die Formel ist die ungünstigste Annahme, und mit der plant man.
Moderne Werkzeuge bauen aus Vollsicherung und Inkrementen eine synthetische Vollsicherung auf dem Ziel zusammen, ohne den Server erneut ganz zu lesen. Für die Rücksicherung über eine Leitung ändert das nichts: Zurück kommt der ganze Bestand.
Generationenprinzip
Beim Generationenprinzip (Großvater, Vater, Sohn) werden Sicherungen nach Alter in Stufen aufbewahrt. Die Söhne sind die täglichen Sicherungen der laufenden Woche, die Väter die wöchentlichen Vollsicherungen, die Großväter die Monatssicherungen. Jede Generation wird nach ihrer Frist überschrieben.
Der Speicherbedarf ist die Summe aller aufbewahrten Sicherungen:
S = nS · DS + nV · DV + nG · DG
n ist die Zahl der aufbewahrten Sicherungen je Generation, D ihre Größe. Dazu kommt Reserve für Wachstum. Was nicht gesichert werden muss, zum Beispiel Videoaufnahmen mit kurzer Löschfrist, fällt aus D heraus.
Die 3-2-1-Regel und ihre Erweiterung
Die 3-2-1-Regel ist eine Faustregel der Praxis, keine Norm: 3 Kopien der Daten (das Original und zwei Sicherungen), auf 2 verschiedenen Speicherarten, davon 1 außer Haus.
Seit Erpressungsangriffe gezielt Sicherungen suchen, wird sie erweitert, oft als 3-2-1-1-0 bezeichnet: zusätzlich 1 Kopie, die offline, getrennt oder unveränderlich ist (ein Angreifer mit Administratorrechten kann sie nicht löschen), und 0 Fehler beim letzten Rücksicherungstest.
| Merkmal | Wogegen es schützt |
|---|---|
| zweite Kopie außer Haus | Brand, Wasser, Diebstahl im Serverraum |
| getrennte Zugangsdaten für das Sicherungsziel | Angreifer mit den Zugangsdaten des Servers |
| unveränderliche Kopie (Schreibsperre für eine Frist, Band im Tresor) | Angreifer mit Administratorrechten, Fehlbedienung |
| geprüfte Rücksicherung | Sicherungen, die seit Monaten leer oder beschädigt sind |
Im IT-Grundschutz-Kompendium beschreibt der Baustein CON.3 „Datensicherungskonzept“ die Anforderungen. Der Kurs zeigt sie am Fall, die Fundstelle schlägst du selbst nach.
RPO, RTO und die Business-Impact-Analyse
| Begriff | Frage | Beispiel |
|---|---|---|
| RPO (Recovery Point Objective) | Wie viele Daten darf ich höchstens verlieren, gemessen in Zeit? | RPO 24 h: Eine tägliche Sicherung reicht. |
| RTO (Recovery Time Objective) | Wie lange darf ein Dienst höchstens stehen? | RTO 8 h: Nach 8 h muss die Frachtannahme wieder laufen. |
Woher die Zahlen kommen, klärt die Business-Impact-Analyse nach BSI-Standard 200-4 (Business Continuity Management). Für jeden zeitkritischen Geschäftsprozess wird gefragt: Was kostet ein Ausfall nach einer Stunde, nach einem Tag, nach drei Tagen? Daraus folgt die maximal tolerierbare Ausfallzeit. Die Wiederanlaufzeit, die die IT plant, muss darunter liegen.
Der Standard beschreibt außerdem die Vorsorge: Notfallhandbuch, Wiederanlaufpläne je Prozess, Übungen und Tests, und einen stufenweisen Einstieg für Organisationen, die noch kein Notfallmanagement haben.
Ausfallzeit = Bereitstellung + DatenmengeDurchsatz
Bereitstellung heißt: saubere Hosts neu aufsetzen, prüfen, Zugänge sperren. Nach einem Erpressungsangriff geht das nicht in fünf Minuten.
Dauer von Sicherung und Rücksicherung
Die Dauer folgt aus Datenmenge und Durchsatz. Der Durchsatz einer Leitung wird in Bit je Sekunde angegeben, Datenmengen in Byte. Eine Leitung erreicht nie ihre volle Nennrate, ein Teil geht für Protokolle und Verschlüsselung drauf. Diesen Anteil nennt man hier Nutzrate.
t = Drnutz mit rnutz in MB/s = Nennrate in Mbit/s · Nutzrate8
1 TB sind hier 106 MB (dezimal, wie auf Datenträgern angegeben). Wer mit 1.024 rechnet, muss es dazuschreiben.
Die Rücksicherung ist fast immer langsamer, als man denkt: Sie kommt dann, wenn die Leitung ohnehin belastet ist, und sie braucht den ganzen Bestand, nicht nur die Änderungen eines Tages.
Gesetzliche Regelungen zur Aufbewahrung
| Unterlagen | Frist | Grundlage |
|---|---|---|
| Bücher, Aufzeichnungen, Inventare, Jahresabschlüsse, Lageberichte | 10 Jahre | §147 Abs. 3 AO, §257 Abs. 4 HGB |
| Buchungsbelege, z. B. Rechnungen | 8 Jahre (seit 2025, vorher 10) | §147 Abs. 3 AO, §257 Abs. 4 HGB |
| empfangene Handels- und Geschäftsbriefe, Kopien der abgesandten | 6 Jahre | §147 Abs. 3 AO, §257 Abs. 4 HGB |
| sonstige steuerlich bedeutsame Unterlagen | 6 Jahre | §147 Abs. 3 AO |
Die Frist beginnt mit dem Schluss des Kalenderjahres, in dem die Unterlage entstanden ist. Eine Rechnung vom März 2026 darf also frühestens nach dem 31.12.2034 vernichtet werden. Wie elektronisch aufbewahrt wird, regeln die GoBD: unveränderbar, vollständig, jederzeit lesbar und maschinell auswertbar.
Der Gegenpol ist der Datenschutz. Personenbezogene Daten sind zu löschen, sobald der Zweck entfällt (Art. 5 Abs. 1 lit. e und Art. 17 DSGVO). Eine gesetzliche Aufbewahrungspflicht geht vor (Art. 17 Abs. 3 lit. b DSGVO), aber nur für die Unterlagen, die das Gesetz meint, und nur so lange. Die Aufnahmen der Rampenkamera sind kein Buchungsbeleg. Für Sicherungen heißt das: Das Löschkonzept legt fest, dass Daten spätestens mit dem Überschreiben der letzten Generation verschwinden, und das Archiv enthält nur, was aufbewahrt werden muss.
Organisatorische Ausfallsicherheit
Technik fällt selten allein aus. Oft fehlt der Mensch, der weiß, was zu tun ist. Organisatorische Ausfallsicherheit heißt:
- Vertretung: Jede Aufgabe im Notfall hat mindestens zwei Personen, die sie können und dürfen.
- Notfallhandbuch: Alarmierung, Zuständigkeiten, Wiederanlaufpläne, Zugangsdaten im versiegelten Umschlag. Es liegt auch auf Papier, denn im Notfall ist der Dateiserver verschlüsselt.
- Übungen: Planbesprechung am Tisch, Rücksicherung eines Dienstes, einmal im Jahr eine Vollübung. Jede Übung endet mit einem Protokoll und mit Änderungen am Handbuch.
- Dokumentation und Protokolle: Wer hat wann was gesichert, zurückgesichert, geprüft? Ohne Protokoll ist ein Test nicht gelaufen.
Im Kompendium beschreibt der Baustein DER.4 „Notfallmanagement“ diese Anforderungen.
Redundante Energieversorgung: USV und Netzersatz
Eine USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung) überbrückt Netzstörungen mit einer Batterie. DIN EN IEC 62040-3 teilt USV nach ihrem Verhalten ein:
| Klasse | Bauart | Verhalten | typischer Einsatz |
|---|---|---|---|
| VFD | Offline, Bereitschaftsbetrieb | Ausgang folgt dem Netz in Spannung und Frequenz, schaltet bei Ausfall in Millisekunden auf Batterie um | Einzelplatz-PC |
| VI | Line-Interactive | regelt Spannungsschwankungen aus, Frequenz folgt dem Netz | kleine Server, Netzwerkschränke |
| VFI | Online, Doppelwandler | Ausgang wird ständig neu erzeugt, unabhängig von Spannung und Frequenz des Netzes, keine Umschaltzeit | Serverräume, Rechenzentren |
Ein Bypass führt bei Überlast oder Wartung am Wechselrichter vorbei. Dann ist die Last ungeschützt am Netz. Eine Netzersatzanlage (Dieselgenerator) übernimmt bei längerem Ausfall, die USV überbrückt die Zeit bis dahin. Redundant wird die Versorgung durch zwei Netzteile je Server an zwei getrennten Stromkreisen (A und B) und, wo nötig, durch zwei USV.
Die USV wird nach der Scheinleistung ausgewählt, geprüft wird auch die Wirkleistung, die sie abgeben darf:
S = Pcos φ Splan = S · (1 + Reserve) PUSV = SUSV · cos φUSV
Die Überbrückungszeit folgt vereinfacht aus der nutzbaren Batterieenergie und der Last:
t = EBat · Nutzanteil · ηP mit EBat = n · UBlock · C
Das ist ein lineares Modell. Echte Batterien geben bei hoher Last weniger Energie ab, Hersteller nennen deshalb Tabellen mit Zeiten je Last. Für die Planung genügt das Modell, für die Bestellung zählt die Tabelle.
Redundante Klimatisierung und Verfügbarkeit
Jede Kilowattstunde, die die IT aufnimmt, wird im Raum zu Wärme. Die Kälteleistung muss die IT-Last abführen. Redundanz n+1 heißt: Es gibt ein Gerät mehr, als für die Last nötig ist. Fällt eines aus, reicht der Rest.
Die Verfügbarkeit V ist der Anteil der Zeit, in der ein System läuft. Daraus folgt die erwartete Ausfallzeit im Jahr:
taus = (1 − V) · 8.760 h
Zwei gleiche Geräte parallel, von denen eines reicht, fallen nur aus, wenn beide zugleich ausfallen. Bei unabhängigen Ausfällen gilt:
Vparallel = 1 − (1 − V1) · (1 − V2)
„Unabhängig“ ist die große Annahme. Hängen beide Klimageräte am selben Stromkreis ohne USV, fallen sie beim Stromausfall gemeinsam aus, und die Rechnung gilt nicht mehr. Im Kompendium beschreibt INF.2 „Rechenzentrum sowie Serverraum“ die Anforderungen an Energie und Klima.
So steigt der Anspruch in Teil 3
Stufe I
Abfolge
Sicherungsarten nach Schema unterscheiden, eine Sicherung nach Anleitung einrichten, Fristen aus der Tabelle zuordnen.
Stufe II
Algorithmus
Speicher, Dauer, USV-Leistung, Überbrückungszeit und Ausfallzeit selbst auf den Hub rechnen und ein Konzept nach Gliederung schreiben.
Stufe III
Heuristik
Wiederherstellungspunkt nach einem Angriff wählen, Wiederanlaufreihenfolge in einer Lage festlegen, die kein Plan vorhergesehen hat.