DE19703009A1

DE19703009A1 - Redundant data security system for long-term data archiving and back=up

Info

Publication number: DE19703009A1
Application number: DE1997103009
Authority: DE
Inventors: Heinz-Dieter Dipl Phys D Maier
Original assignee: Wincor Nixdorf International GmbH
Current assignee: Wincor Nixdorf International GmbH
Priority date: 1997-01-28
Filing date: 1997-01-28
Publication date: 1998-04-02

Abstract

The system includes portable storage devices (K1 to K5) for storing electronic data parallel, according to the principle of a RAID method. The RAID method includes an error correction which allows the reconstruction of data from remaining storage devices at a loss of an individual storage device. The storage devices are formed of tape storages or optical storage devices.

Description

Die Erfindung betrifft ein Datensicherungssystem für die Langzeitarchivierung elektronischer Daten gemäß dem Oberbe griff des Anspruchs 1.The invention relates to a data backup system for the Long-term archiving of electronic data according to the Oberbe handle of claim 1.

Bisher werden Daten auf Archivierungsmedien wie cD-ROM oder das am weitesten verbreitete Medium Magnetband gesichert. Programme wie ARCHIVE, FDDRL oder Networker sind dazu ge bräuchliche Softwareunterstützungen. In der DOS-Welt wird dies von Programmen wie PC-Tools, MWBackup oder zur Hardware gehörende Treiber (z. B. IOMEGA-Software) erledigt.So far, data is stored on archiving media such as cD-ROM or the most widely used medium, magnetic tape. Programs such as ARCHIVE, FDDRL or Networker are suitable for this common software support. In the DOS world this from programs such as PC tools, MWBackup or to hardware related drivers (e.g. IOMEGA software).

Alle schreiben die Daten nur auf ein einziges transportables Speichermedium. Weist dieses einen Defekt auf oder geht ver loren, können die darauf gespeicherten Daten nicht mehr wie dergewonnen werden. Um die Langzeitsicherheit der Daten zu erhöhen ist das doppelte Abspeichern auf zwei transportablen Speichermedien bekannt. Dies sichert bei Lagerung der Spei chermedien an getrennten Orten auch bei Feuer, Wassereinbruch oder sonstigen Katastrophen an einem der Orte die absolute Datenerhaltung. Die Daten können von dem anderen Speichermedium wiedergewonnen werden. Unterstützt wird die Wiedergewin nung durch Fehlererkennungsdaten, die an eine jede Datei mit zu archivierenden Daten angehängt werden.Everyone writes the data on only one portable Storage medium. If this has a defect or goes away the data stored on it can no longer be be won. To ensure the long-term security of the data increase is the double storage on two portable Storage media known. This secures when storing the food media in separate locations, even in the event of fire or water ingress or other disasters in one of the places the absolute Data retention. The data can be from the other storage medium be recovered. Recovery is supported error detection data attached to each file data to be archived.

Unabhängig davon, wie Daten gespeichert sind, neigen die Da ten bei Langzeitspeicherung dazu, sich mit der Zeit ihrem Un tergrund bzw. ihrem Nachbarn anzupassen. Datenverfälscher sind in der Regel nach beispielsweise 10 Jahren der Speiche rung die Folge. Bei Doppelsicherung auf je einem Speicherme dium sollte die Rückgewinnung der Daten eigentlich kein Pro blem sein. Aber auch hier treten bei der Rückgewinnung Pro bleme auf, wenn beide Bänder je einen Lesefehler auf einer Sicherungsdatei haben. Auch wenn die Fehler jeweils an unter schiedlichen Stellen liegen, meldet jede Überprüfung für sich einen Fehler und "Nicht-Restaurierbarkeit". Nur Programme, die die Doppelsicherung integriert haben, können letzteren Fehler umgehen.Regardless of how data is stored, the da tend With long-term storage, they were able to to adapt to the ground or its neighbor. Corrupted data are usually after 10 years of the spoke the consequence. With double backup on one storage space each Data recovery shouldn't be a pro be stupid. But here, too, pro in recovery beef up if both tapes each have a reading error on one Have backup file. Even if the errors always on below different places, each check reports for itself an error and "non-restorability". Programs only those who have integrated double security can use the latter Avoid mistakes.

Bei der Mehrfachsicherung wie oben beschrieben ergeben sich sofort Mehrkosten in entsprechender Höhe gegenüber einem Ein fachsystem.Multiple backups as described above result in immediately additional costs in the appropriate amount compared to an on compartment system.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Datensi cherungssystem für die Langzeitarchivierung elektronischer Daten anzugeben, das die gleiche oder eine bessere Datensi cherheit wie eine Mehrfachsicherung der herkömmlichen Art bietet, aber im Verhältnis dazu mit geringeren Kosten behaf tet ist.The object of the present invention is therefore a data si Security system for long-term archiving of electronic Specify data that is the same or better data security like a multiple backup of the conventional type offers, but in relation to it comes with lower costs is.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Datensicherungssystem der eingangs genannten Art mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.This task is based on a data backup system of the type mentioned at the beginning with those in the characterizing part of the features specified solved.

Danach werden die zu sichernden Daten parallel auf eine Mehr zahl von transportablen Speichermedien geschrieben, wobei die Daten nicht einfach parallel auf jedes Speichermedium gleich geschrieben wird, sondern nach einem sogenannten RAID- Verfahren. Die Daten sind daher auf der Summe der einzelnen Speichermedien in einer solchen Weise verschlüsselt abgespei chert, daß aufgrund eines gewählten Fehlererkennungscodes auch bei Ausfall eines oder mehrerer Speichermedien aus den jeweils verbleibenden Speichermedien die Daten wieder voll ständig restauriert werden können.Then the data to be backed up is parallel to a multiple number of portable storage media, the Data is not simply the same in parallel on every storage medium is written, but after a so-called RAID Method. The data are therefore based on the sum of each Storage media encrypted in such a way ensures that due to a selected error detection code even if one or more storage media fail the remaining storage media the data is full again can be constantly restored.

Je größer das Datensicherungssystem ist, um so größer ist der finanzielle Nutzen bei gleicher oder besserer Datensicher heit. Soll die Datensicherheit beispielsweise bei einem mit vier Speichermedien gleichzeitig laufenden Datensicherungssy stem verdoppelt werden, bedeutet dies nach der bisherigen Me thode für die Archivierung durch Verdoppeln der Speichermedi en eine Verdoppelung der Kosten. Bei der Methode nach der Er findung ist es nur notwendig, beispielsweise ein weiteres Speichermedium zusätzlich vorzusehen. Durch den Speicheralgo rythmus wird mindestens die Datensicherheit der anderen Me thode aber mit wesentlich geringeren Kosten erreicht. Maßge bend dafür ist die Tatsache, daß die Daten über die einzel nen Speichermedien, wie oben schon angesprochen, verschlüs selt verteilt abgespeichert werden.The larger the backup system, the larger it is Financial benefits with the same or better data security Ness. For example, should data security be used with a four storage media simultaneously running data backup system according to the previous measurement method for archiving by doubling the storage medium en a doubling of costs. In the method according to the Er it is only necessary to find another one Storage medium must also be provided. Through the storage algo rhythm is at least the data security of the other me method achieved with much lower costs. Dimensional The reason for this is the fact that the data on the individual storage media, as mentioned above, encrypted rarely be saved distributed.

Die über die einzelnen Speichermedien verschlüsselte Vertei lung der Daten ist zwar unter dem Begriff RAID-Verfahren (RAID steht für: Redundant Array of Inexpensive Disks) schon bekannt. Nicht aber im Zusammenhang mit Datensicherungssyste men für die Langzeitarchivierung von elektronischen Daten. Bisher ist dieses Verfahren nur im Zusammenhang mit Platten speichersystemen bekannt, die aber auf schnelle und häufige Datenles- und -schreibzyklen ausgelegt sind. Bei diesen Sy stemen ist es wichtig, eine hohe Arbeitsleistung zu erzielen, während es bei den Datensicherungssystemen auf eine Langzeit datensicherheit und nicht auf Geschwindigkeit ankommt.The distribution encrypted via the individual storage media The data is indeed called RAID (RAID stands for: Redundant Array of Inexpensive Disks) known. But not in connection with data backup systems for long-term archiving of electronic data. So far, this process is only in connection with plates storage systems known, but on fast and frequent Data read and write cycles are designed. With these sy it is important to achieve a high level of work, while there is a long-term in the backup systems data security and speed doesn't matter.

Das RAID-Verfahren ist beispielsweise in zwei von der DPT (Distributed Processing Technology), 140 Candace Drive, Mait land, FL 32751, Phone 407/830-5522 herausgegebenen Veröffent lichungen mit den Titeln "RAID-1 versus RAID-5: Picking the right array for your application" und "Understanding RAID" beschrieben.The RAID method is, for example, in two publications issued by DPT (Distributed Processing Technology), 140 Candace Drive, Maitland , FL 32751 , Phone 407 / 830-5522 with the titles "RAID-1 versus RAID-5: Picking the right array for your application "and" Understanding RAID ".

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. Danach sind Bandspeicher als Speicherme dium verwendet, die zwar langsam sind aber günstig im Preis. Bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung sind CD-ROM- Speicher verwendet, die eine große Datenmenge aufnehmen kön nen bei geringem Platzbedarf. Advantageous embodiments of the invention are the subject of subclaims. After that, tape storage is used as storage space dium used, which are slow but cheap in price. In another development of the invention, CD-ROMs are Memory used that can hold a large amount of data with a small footprint.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with the aid of a drawing explained.

Darin zeigt die einzige Figur Plattenspeicher PS, die für ei ne beliebige Datenquelle stehen. Diese Datenquelle schreibt über eine Komponente K, die eine Software mit Fehlerkorrek turintelligenz enthält, die Daten nach einem RAID-Verfahren auf mehrere parallel angeordnete Speichermedien K1, . . . , K5, die in der Figur als Band-Kassetten ausgebildet sind.In it, the only figure shows disk storage PS, which for egg any data source. This data source writes via a component K, which is a software with error correction Turintelligenz contains the data according to a RAID procedure on a plurality of storage media K1, arranged in parallel. . . , K5 which are designed in the figure as tape cassettes.

Gemäß der Figur sind fünf solcher Kassetten für beispielswei se 4 Bit breite Datenworte vorgesehen. Vier der Kassetten sind jeweils für eines der Datenbits B0 vorgesehen, eine Kas sette ist für ein jeweils zugehöriges Paritätsbit P vorgese hen. Erwähnt sei an dieser Stelle, daß das Paritätsbit nur als Beispiel für jede andere Paritätsabsicherung steht, die eine Fehlererkennung und günstigerweise auch eine Fehlerkor rektur zuläßt. Dies ist aber durch ein RAID-Verfahren ge währleistet.According to the figure, five such cassettes are for example 4-bit data words are provided. Four of the tapes are provided for one of the data bits B0, a cas sette is provided for an associated parity bit P. hen. At this point it should be mentioned that the parity bit only is an example of any other parity protection that an error detection and favorably also an error map rectification. However, this is done using a RAID method ensures.

Die zu sichernden Daten werden gemäß dem angewendeten RAID- Verfahren entsprechend verschlüsselt auf die einzelnen Spei chermedien K1, . . . , K5 gespeichert. Die einzelnen Speicherme dien K1, . . . , K5 können dann an unterschiedlichen Orten, im Ausführungsbeispiel an zwei Orten O1 und O2, gelagert werden. Fällt eines der Speichermedien K1, . . . , K5 an einem der Orte aus, können wegen der nach einem RAID-Verfahren auf den ein zelnen Speichermedien K1, . . . , K5 gespeicherten Daten die Da ten aus den jeweils verbleibenden Speichermedien K1, . . . , K5 wiedergewonnen werden. Der Ausfall eines der Speichermedien K1, . . . , K5 stellt für das RAID-Verfahren nichts anderes dar, als das Entdecken und Reparieren von Fehlstellen in einem entsprechend gesicherten Datenwort.The data to be backed up is saved according to the RAID The procedure is encrypted accordingly for the individual memory media K1,. . . , K5 saved. The individual storage spaces serve K1,. . . , K5 can then in different places, in Embodiment can be stored at two locations O1 and O2. If one of the storage media K1,. . . , K5 at one of the locations off, because of a RAID procedure individual storage media K1,. . . , K5 stored data the Da ten from the respective remaining storage media K1,. . . , K5 be recovered. The failure of one of the storage media K1,. . . , K5 represents nothing else for the RAID process, than discovering and repairing defects in one correspondingly secured data word.

Durch die Fehlerkorrekturintelligenz des RAID-Verfahrens ist es nicht mehr notwendig, bestehende Datensicherungsanlagen beispielsweise mit einer doppelten Hardware auszurüsten, um doppelte Datensätze zu generieren, damit bei Ausfall eines der Datensätze noch ein brauchbarer Datensatz zur Verfügung steht.Due to the error correction intelligence of the RAID procedure it is no longer necessary to have existing backup systems For example, to equip with double hardware in order to generate duplicate records so that if one of the data sets still a usable data set is available stands.

Mit dem RAID-Verfahren braucht beispielsweise eine Datensi cherungsanlage für Datensätze mit 4 Bitstellen nur um eine Teilmaschine für das Paritätsbit ergänzt werden, um ebenfalls zu gewährleisten, daß immer ein brauchbarer Datensatz zur Verfügung steht. Im vorliegenden Fall ist damit die Hardware nur um den Faktor 5/4 erweitert worden, während im ersten Fall die Hardware um den Faktor 2 erweitert worden ist. Der Erweiterungsfaktor bestimmt aber auch die Kosten der Datensi cherungsanlage, die im vorliegenden Fall daher günstiger sind.With the RAID process, for example, a data si needs Backup system for data sets with 4 bit positions only by one Submachine for the parity bit can also be added to ensure that there is always a usable data set for Available. In this case it is the hardware only been expanded by a factor of 5/4, while in the first If the hardware has been expanded by a factor of 2. Of the Expansion factor also determines the cost of data security hedging system, which is therefore cheaper in the present case are.

Für die Sicherung sind Parities die einfachsten Möglichkeiten einer Datensicherung. Es können auch andere Codes mit großer Hamming-Distanz verwendet werden. Gute Codes bieten einen ge ringen Overhead und können große Fehlstellen reparieren.Parities are the simplest options for securing a data backup. Other codes with large numbers can also be used Hamming distance can be used. Good codes offer a ge wrestle overhead and can repair large defects.

Anstelle von Band-Kassetten können auch andere transportable Speichermedien eingesetzt werden. Als Beispiel seien optische Speicher erwähnt.Instead of tape cassettes, other portable ones can be used Storage media are used. As an example, consider optical Memory mentioned.

Claims

1. Data backup system for long-term archiving electronic data on at least one transportable storage medium, characterized in that the electronic data provided for long-term archiving are stored in parallel on at least two transportable storage media (K1 to K5) according to the principle of a RAID method.

2. Data backup system according to claim 1, characterized ge indicates that the storage media (K1 to K5) as Tape storage are formed.

3. Data backup system according to claim 1, characterized ge indicates that the storage media (K1 to K5) as optical storage are formed.