Was ist Datenredundanz?

25. März 2024

Unter Datenredundanz versteht man die Datenduplizierung innerhalb eines Datenbank oder Speichersystem. Dies geschieht, wenn dieselben Daten an mehreren Orten gespeichert werden, entweder innerhalb derselben Datenbank oder in verschiedenen Datenbanken. Redundanz entsteht aus vielen Gründen, einschließlich des Fehlens einer kohärenten Datenverwaltungsstrategie, technische Daten backup Praktiken oder das Design des Datenbanksystems selbst, bei dem dieselben Daten absichtlich an mehreren Orten gespeichert werden, um den Zugriff zu erleichtern oder die Leistung zu verbessern.

Während Redundanz die Datenabrufzeiten verlängern und die Datenzuverlässigkeit erhöhen kann backups, es erhöht auch die Lagerkosten. Darüber hinaus kann es die Datenverwaltung erschweren, da Aktualisierungen der Daten zur Pflege über alle Duplikate verteilt werden müssen Datenintegrität.

Datenbank vs. dateibasierte Datenredundanz

Datenbanksysteme und dateibasierte Systeme gehen mit grundlegend unterschiedlichen Paradigmen an die Datenredundanz heran, jedes mit seinen Vorteilen und Herausforderungen.

Datenbanksysteme verwalten Datenredundanz durch strukturierte Mechanismen wie die Normalisierung, die Daten so in Tabellen organisiert, dass Duplikate reduziert werden. Datenbanken bieten auch Funktionen wie Transaktionen, die sicherstellen, dass alle Datenvorgänge vollständig sind oder gar nicht, und die Konsistenz über alle Datenpunkte hinweg gewahrt bleibt. Darüber hinaus erzwingen Datenbanken Integritätseinschränkungen, um sicherzustellen, dass duplizierte Daten über verschiedene Tabellen hinweg konsistent bleiben.

Diese zentralisierte Steuerung ermöglicht eine einfachere Datenverwaltung, -aktualisierung und -integrität im gesamten System, wodurch Datenbanken gut für Umgebungen geeignet sind, in denen Datengenauigkeit und -konsistenz von größter Bedeutung sind.

Andererseits mangelt es dateibasierten Systemen oft an den ausgefeilten Mechanismen, die man in Datenbanksystemen findet, um Redundanz zu verwalten. Datenredundanz in dateibasierten Systemen entsteht, wenn mehrere Kopien derselben Datei an verschiedenen Orten gespeichert werden, ohne dass eine systemweite Strategie zur Gewährleistung der Konsistenz oder Integrität vorhanden ist.

Während dateibasierte Systeme Einfachheit und direkte Kontrolle über einzelne Dateien bieten, erfordern sie manuellen Aufwand zum Aktualisieren und Synchronisieren von Daten über mehrere Dateien hinweg, was sowohl zeitaufwändig als auch fehleranfällig sein kann. Darüber hinaus wird die Sicherstellung der Datenkonsistenz in einem dateibasierten System bei gleichzeitigem Zugriff oder Aktualisierungen ohne die Transaktionsunterstützung und Integritätsbeschränkungen von Datenbanksystemen zu einer erheblichen Herausforderung.

Wie funktioniert Datenredundanz?

Bei der Datenredundanz werden zusätzliche Datenkopien innerhalb eines Datensystems erstellt und gespeichert. Diese Duplizierung von Daten kann je nach Kontext und spezifischer Ausgestaltung des Datenverwaltungs- oder Speichersystems auf unterschiedliche Weise erfolgen. Hier sehen Sie genauer, wie Datenredundanz in verschiedenen Szenarien funktioniert.

Datenredundanz in Datenbanksystemen

In strukturierten Datenbanksystemen kann Redundanz absichtlich oder unabsichtlich eingeführt werden. Oftmals wird bewusst auf Redundanz gesetzt data security, Leistungsoptimierung oder zur Sicherstellung der Datenverfügbarkeit. Beispielsweise können Datenbanken Daten über verschiedene Datenbanken hinweg replizieren servers oder Standorte zum Schutz vor Datenverlust aufgrund von Hardwarefehlern oder Katastrophen. Dies wird als Datenreplikation bezeichnet. Unbeabsichtigt kann es aufgrund eines schlechten Datenbankdesigns zu Redundanz kommen, beispielsweise wenn Datenbanktabellen nicht normalisiert werden, was dazu führt, dass dieselben Informationen unnötigerweise an mehreren Orten gespeichert werden.

Datenredundanz in dateibasierten Systemen

In dateibasierten Speichersystemen kommt es typischerweise zu Redundanz, wenn dieselben Dateien vom Benutzer oder vom System an mehreren Orten gespeichert werden backup. Dies kann Teil eines sein backup Strategie zu Datenverlust verhindern. Ohne ordnungsgemäße Dateiverwaltungspraktiken kann dies jedoch dazu führen, dass in einem System mehrere veraltete Versionen derselben Datei vorhanden sind, was zu Verwirrung und Dateninkonsistenzen führt.

Daten-Management Backup und Wiederherstellung

Redundanz ist eine Kernkomponente von Daten backup und katastrophale Erholung Strategien. Durch die Aufbewahrung zusätzlicher Datenkopien stellen Unternehmen sicher, dass sie im Falle eines Datenverlusts wichtige Informationen wiederherstellen können. Diese Wiederherstellungsstrategien können das Speichern umfassen backups an verschiedenen physischen Standorten oder in verschiedenen Verwendungszwecken cloud Lagerung Dienste, um Daten auf mehrere zu verteilen data centers.

Datenverteilung für Leistung

Redundanz wird auch verwendet, um Daten auf mehrere zu verteilen servers oder Standorte zur Verbesserung der Zugriffszeiten und Lasten ausgleichen. in Content-Delivery-Netzwerke (CDNs), Beispielsweise werden dieselben Inhalte an mehreren Standorten weltweit gespeichert, sodass sie Benutzern überall schnell zur Verfügung gestellt werden können.

Was verursacht Datenredundanz?

Datenredundanz kann aus verschiedenen Gründen auftreten und ist oft darauf zurückzuführen, wie Daten systemübergreifend organisiert, gespeichert und verwaltet werden. Zu den Hauptursachen gehören:

  • Schlechtes Datenbankdesign. Ohne sorgfältige Planung und Umsetzung von Normalisierungsprinzipien können Datenbanken dieselben Informationen in mehreren Tabellen oder Zeilen speichern. Dies verschwendet Speicherplatz und erschwert die Datenverwaltung und -integrität, da Änderungen manuell an alle Instanzen weitergegeben werden müssen.
  • Mangelnde Datenverwaltung. In Organisationen mit schwachen oder fehlenden Data-Governance-Richtlinien gibt es oft keine klare Strategie für die Verwaltung von Datenlebenszyklen, was zu redundanten Daten in allen Systemen führt. Bei der Datenverwaltung geht es um die Überwachung der Verfügbarkeit, Nutzbarkeit, Integrität und Sicherheit der in einer Organisation verwendeten Daten. Ohne sie können Daten unbeabsichtigt dupliziert werden, da verschiedene Abteilungen oder Einzelpersonen ihre eigenen isolierten Informationskopien erstellen.
  • Daten-Management backup und Notfallwiederherstellungspraktiken. Während backup Strategien sind entscheidend für die Sicherstellung der Datenverfügbarkeit bei Systemausfällen oder Katastrophen, sie können aber auch zu Redundanz führen. Das regelmäßige Sichern von Daten an mehreren Standorten oder Geräten kann, wenn es nicht effizient verwaltet wird, zu übermäßigen und veralteten Kopien von Daten führen, insbesondere wenn es keinen systematischen Ansatz zur Aktualisierung oder Bereinigung alter Daten gibt backups.
  • Systemmigrationen und -integrationen. Bei Systemaktualisierungen, Migrationen oder Integrationen werden Daten oft auf neue Systeme kopiert, ohne sie ordnungsgemäß von den alten zu entfernen. Dieser Prozess kann dazu führen, dass identische Datensätze über verschiedene Umgebungen verteilt sind, was zu Redundanz führt. Darüber hinaus kann die Integration unterschiedlicher Systeme ohne eine einheitliche Datenverwaltungsstrategie dazu führen, dass Daten plattformübergreifend dupliziert werden.
  • Benutzerverhalten und manuelle Datenverwaltung. Benutzer speichern Kopien von Dateien zur Vereinfachung oder als Handbuch an mehreren Orten backup, was zur Redundanz beiträgt. Dies ist bei dateibasierten Systemen üblich, in denen es keine zentrale Verwaltung gibt und Benutzer ihre eigenen Daten unabhängig erstellen und verwalten, was häufig dazu führt, dass mehrere Versionen derselben Datei gespeichert werden.
  • Replikation für Leistung und Verfügbarkeit. Absichtliche Duplizierung von Daten servers oder geografische Standorte verbessern die Systemleistung und gewährleisten hohe Verfügbarkeit. Beispielsweise führt die Verteilung von Daten über ein Content-Delivery-Netzwerk oder die Replikation von Datenbanken für Lastausgleichs- und Failover-Zwecke zu einer Redundanz durch Design, um die Latenz zu reduzieren und Datenverluste zu verhindern.
  • Gesetzliche und behördliche Anforderungen. Einige Branchen unterliegen Vorschriften, die die Aufbewahrung mehrerer Kopien von Daten aus Compliance-Zwecken vorschreiben, beispielsweise zur Prüfung oder zum Schutz vor Datenmanipulation. Obwohl diese Vorgehensweise für die Einhaltung von Vorschriften erforderlich ist, führt sie natürlich zu einer erhöhten Datenredundanz.

Vor- und Nachteile der Datenredundanz

Datenredundanz bringt für Organisationen und Benutzer einige Vor- und Nachteile mit sich.

Vorteile der Datenredundanz

  • Datenverfügbarkeit. Durch die Speicherung mehrerer Datenkopien über verschiedene Standorte oder Systeme hinweg stellt die Datenredundanz sicher, dass die Daten auch dann zugänglich bleiben, wenn ein Speicherort ausfällt. Dies ist entscheidend für Geschäftskontinuität und Disaster Recovery, da Ausfallzeiten und Datenverluste minimiert werden.
  • Datenschutz. Redundanz schützt vor Datenbeschädigung, -verlust oder Hardwareausfällen. Mehrere Kopien bedeuten, dass bei Beschädigung oder Verlust einer Kopie andere Kopien zur Wiederherstellung der verlorenen oder beschädigten Daten verwendet werden können.
  • Lastverteilung. Verteilen von Daten auf mehrere servers oder Standorte können die Last auf jeden einzelnen verteilen server, wodurch die Leistung des Datenzugriffs und die Reaktionszeiten der Anwendungen verbessert werden. Diese Optimierung ist besonders wichtig für stark frequentierte Websites und Dienste, die eine hohe Verfügbarkeit und einen schnellen Zugriff auf Daten erfordern.
  • Zuverlässigkeit. In Systemen, in denen Zuverlässigkeit von größter Bedeutung ist, beispielsweise in Finanz- oder Gesundheitssystemen, stellt die Datenredundanz sicher, dass wichtige Informationen immer verfügbar und korrekt sind, wodurch die Gesamtzuverlässigkeit des Systems verbessert wird.
  • Daten-Management backup und Erholung. Normale backups sind Teil jeder robusten Datenverwaltungsstrategie. Backup Redundanz sorgt für mehrere Wiederherstellungspunkte und Kopien und vereinfacht so die Datenwiederherstellungsprozesse flexkompetent und zuverlässig.
  • Datenanalyse und Mining. Redundante Daten sind in Szenarien von Vorteil, in denen eine historische Datenanalyse oder Data Mining erforderlich ist. Analysten können mit einem Datensatz zur Analyse arbeiten, während ein anderer Satz aktiv genutzt wird, und so sicherstellen, dass analytische Prozesse die Betriebssysteme nicht beeinträchtigen.
  • Einhaltung gesetzlicher Vorschriften. Bestimmte Branchenvorschriften schreiben die Aufbewahrung mehrerer Kopien von Daten aus Prüfpfaden, rechtlichen Gründen oder zur Einhaltung von Datenschutzgesetzen vor. Redundanz hilft Unternehmen dabei, diese Anforderungen zu erfüllen, ohne die Datenintegrität zu gefährden.
  • Geografische Verteilung. Bei globalen Abläufen ermöglicht die Datenredundanz die geografische Verteilung von Daten, wodurch schnellere Zugriffszeiten für Benutzer auf der ganzen Welt und die Einhaltung lokaler Gesetze zur Datensouveränität gewährleistet werden.

Nachteile der Datenredundanz

  • Erhöhte Lagerkosten. Das Vorhalten mehrerer Kopien von Daten erhöht den Speicherbedarf erheblich und führt zu höheren Speicherkosten. Dazu gehört die physische Hardware und die Kosten, die mit der Wartung und dem Betrieb dieser Infrastruktur verbunden sind, insbesondere bei Großbetrieben.
  • Dateninkonsistenz. Wenn Daten ohne geeignete Synchronisierungsmechanismen über mehrere Standorte oder Systeme hinweg dupliziert werden, kann dies zu Inkonsistenzen führen. Wenn eine Kopie der Daten aktualisiert wird, andere jedoch nicht, können widersprüchliche Informationen an verschiedenen Orten gespeichert werden, was möglicherweise zu fehlerhaften Entscheidungen oder Analysen führt.
  • Komplexes Datenmanagement. Die Sicherstellung, dass alle Datenkopien aktualisiert, gesichert und synchronisiert werden, erhöht die Komplexität der Datenverwaltungsprozesse und erfordert ausgefeiltere Tools und Verfahren.
  • Verschwendete Ressourcen. Über die bloßen Speicherkosten hinaus können redundante Daten zu einer Verschwendung von Rechen- und Netzwerkressourcen führen, insbesondere in Fällen, in denen dieselben Daten unnötigerweise mehrmals verarbeitet oder übertragen werden.
  • Mehr backup und Erholungszeiten. Das Vorhandensein redundanter Daten kann die benötigte Zeit verlängern backup und Wiederherstellungsvorgänge, was den Bandbreitenbedarf erhöht und die betriebliche Effizienz beeinträchtigt, insbesondere in Spitzenzeiten.
  • Schwierige Datenbereinigung. Datenredundanz erschwert den Prozess der Datenbereinigung und Qualitätskontrolle. Das Erkennen und Beheben von Problemen wie Duplikaten, Ungenauigkeiten oder veralteten Informationen wird schwieriger, wenn redundante Kopien von Daten in verschiedenen Systemen oder Standorten vorhanden sind.
  • Compliance- und Sicherheitsrisiken. Die Verwaltung redundanter Daten kann Risiken im Zusammenhang mit der Einhaltung von Datenschutzbestimmungen mit sich bringen, da Daten möglicherweise an nicht autorisierten Orten gespeichert oder nicht ordnungsgemäß gesichert werden. Darüber hinaus erhöhen mehrere Kopien sensibler Daten die Kosten Angriff surfAs für mögliche Datenschutzverletzungen.
  • Komplizierte Notfallwiederherstellung. Während Redundanz eine Schlüsselkomponente von Disaster-Recovery-Strategien ist, erschwert übermäßige oder schlecht verwaltete Redundanz den Wiederherstellungsprozess. Die Identifizierung des aktuellsten und genauesten Datensatzes aus mehreren redundanten Kopien während der Wiederherstellung kann schwierig und zeitaufwändig sein.

Wie kann man Datenredundanz vermeiden und reduzieren?

Die Vermeidung und Reduzierung von Datenredundanz ist für die Aufrechterhaltung effizienter, kostengünstiger und verwaltbarer Datensysteme von entscheidender Bedeutung. Hier finden Sie einige Tipps, wie Sie dies erreichen können.

Implementieren Sie die Datennormalisierung

Datennormalisierung ist eine Datenbankentwurfstechnik, die Daten organisiert, um Redundanz zu minimieren. Indem Sie Daten in logische Tabellen aufteilen und Beziehungen zwischen ihnen herstellen, können Sie sicherstellen, dass jede Information nur einmal gespeichert wird. Dies reduziert den Speicherbedarf und vereinfacht die Datenverwaltung, indem es die Aktualisierung von Daten erleichtert, ohne dass es zu Inkonsistenzen kommt.

Nutzen Sie Datendeduplizierungstechnologien

Bei der Datendeduplizierung handelt es sich um einen Prozess, der doppelte Kopien von Daten identifiziert und eliminiert, indem nur eine Kopie der Daten gespeichert und für spätere Vorkommen referenziert wird. Dadurch können Lagerraum und Kosten insbesondere im Bereich deutlich reduziert werden backup und Wiederherstellungsszenarien. Moderne Speichersysteme und backup Die Software verfügt über Deduplizierungsfunktionen, die so konfiguriert werden können, dass unnötige Datenduplizierungen automatisch verhindert werden.

Richten Sie robuste Daten-Governance-Richtlinien ein

Die Entwicklung und Durchsetzung strenger Daten-Governance-Richtlinien trägt zur Kontrolle der Datenredundanz bei. Dazu gehört die Festlegung klarer Regeln und Verfahren für die Datenerstellung, -speicherung und -verwaltung, um sicherzustellen, dass Daten im gesamten Unternehmen konsistent gehandhabt werden. Organisationen vermeiden unnötige Duplizierung von Daten über Abteilungen und Systeme hinweg, indem sie festlegen, wer für die Verwaltung verschiedener Datentypen verantwortlich ist und wie Daten gespeichert und verwendet werden.

Überprüfen und bereinigen Sie Daten regelmäßig

Die Durchführung regelmäßiger Datenprüfungen hilft dabei, Bereiche mit Redundanz und Inkonsistenz zu identifizieren. Darauf sollten Datenbereinigungsprozesse folgen, um unnötige Datenduplikate zu beseitigen, Fehler zu korrigieren und sicherzustellen, dass nur relevante und genaue Daten gespeichert werden. Regelmäßige Audits und Bereinigungen können auch dabei helfen, veraltete Daten zu identifizieren, die archiviert oder gelöscht werden können, wodurch die Speicherlast weiter reduziert wird.

Nutzen Sie zentralisierte Datenverwaltungssysteme

Der Einsatz eines zentralen Datenverwaltungssystems kann dazu beitragen, die Datenspeicherung zu konsolidieren und Redundanzen zu reduzieren. Zentralisierte Systeme bieten eine zentrale Informationsquelle für Daten und erleichtern so die Verwaltung, Aktualisierung und den Zugriff auf Daten im gesamten Unternehmen. Dieser Ansatz trägt dazu bei, die Erstellung isolierter Datenrepositorys zu vermeiden, die zu Datenduplizierungen führen können.

Daten optimieren Backup und Wiederherstellungsstrategien

Während backups sind für die Datenwiederherstellung unerlässlich, die Optimierung dieser Strategien trägt dazu bei, Redundanz zu reduzieren. Dazu gehört auch die Verwendung von Inkremental- oder Differenzialverfahren backup Methoden, die nur Änderungen seit der letzten vollständigen oder teilweisen Speicherung speichern backup, anstatt jedes Mal alle Daten zu sichern. Darüber hinaus ist der Einsatz intelligenter backup Software, die das Duplizieren unveränderter Daten vermeidet, reduziert die Redundanz weiter.

Anwendungsfälle für Datenredundanz

Obwohl Datenredundanz oft als etwas angesehen wird, das es zu minimieren gilt, kann sie in verschiedenen Szenarien strategisch eingesetzt werden, um die Systemzuverlässigkeit zu verbessern, die Leistung zu verbessern und die Sicherheit zu gewährleisten data security. Hier sind einige wichtige Anwendungsfälle, in denen Datenredundanz von Vorteil ist:

  • Notfallwiederherstellung und Daten backup. Der vielleicht kritischste Anwendungsfall für Datenredundanz ist die Notfallwiederherstellung (DR) und Daten backup Strategien. Unternehmen können sich vor Datenverlusten aufgrund von Naturkatastrophen, Hardwareausfällen oder Cyberangriffen schützen, indem sie redundante Datenkopien an geografisch unterschiedlichen Standorten aufbewahren. Diese Redundanz stellt sicher, dass, wenn einer data center Wenn ein Computer kompromittiert wird, kann ein anderer die Kontrolle übernehmen, wodurch Ausfallzeiten und Datenverlust minimiert werden.
  • Hochverfügbare Systeme. Bei Systemen, die eine nahezu kontinuierliche Betriebszeit erfordern, wie sie beispielsweise im Gesundheitswesen, im Finanzwesen und im E-Commerce verwendet werden, ist Datenredundanz für die Aufrechterhaltung einer hohen Verfügbarkeit von entscheidender Bedeutung. Durch die Replikation von Daten über mehrere servers oder data centers können diese Systeme automatisch auf Redundanz umschalten server im Fehlerfall und stellt so sicher, dass das System auch bei Hardware- oder Softwareausfällen betriebsbereit bleibt.
  • Lastverteilung. Datenredundanz verteilt den Datenzugriff und die Verarbeitungslast auf mehrere serverS. Der Lastausgleich optimiert nicht nur die Systemleistung, indem er sicherstellt, dass kein einziger server wird zu einem Engpass, verbessert aber auch die Benutzererfahrung durch kürzere Reaktionszeiten. Redundante Datenkopien in verschiedenen servers ermöglichen eine effiziente Anforderungsverteilung und erhöhen den Gesamtdurchsatz des Systems.
  • Data Warehousing und Analyse. Beim Data Warehousing und bei der Analyse wird Redundanz häufig absichtlich in das System integriert, um die Abfrageleistung zu verbessern. Durch die Speicherung von Daten in mehreren Formaten oder deren Aggregation auf unterschiedliche Weise können Analysten effizienter auf die Daten zugreifen und diese verarbeiten. Dieser redundante Speicher kann komplexe Abfragen beschleunigen und es einfacher machen, Erkenntnisse abzuleiten und datengesteuerte Entscheidungen zu treffen.
  • Content-Delivery-Netzwerke (CDNs). CDNs nutzen Datenredundanz, um Website-Inhalte auf mehrere zu verteilen serverEs gibt sie auf der ganzen Welt. Dadurch wird sichergestellt, dass Benutzer von einem aus auf Inhalte wie Bilder, Videos und Webseiten zugreifen können server die ihnen geografisch am nächsten liegt, wodurch die Latenz reduziert und die Seitenladezeiten verbessert werden.
  • Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und Archivierung. Bestimmte Branchen unterliegen Vorschriften, die eine Datenaufbewahrung über längere Zeiträume erfordern, manchmal in mehreren, redundanten Formaten. Die redundante Datenspeicherung erfüllt diese gesetzlichen Anforderungen und stellt sicher, dass kritische Daten für Compliance-Prüfungen oder aus rechtlichen Gründen abgerufen werden können.
  • Fehlertoleranz und Systemzuverlässigkeit. Redundanz ist der Schlüssel zum Aufbau fehlertoleranter Systeme, die auch bei teilweisen Systemausfällen reibungslos weiterarbeiten können. Durch die Duplizierung kritischer Komponenten und Daten können diese Systeme Aufgaben automatisch von den ausgefallenen Komponenten auf ihre redundanten Gegenstücke umleiten, wodurch ein unterbrechungsfreier Betrieb gewährleistet und die Systemzuverlässigkeit verbessert wird.

Anastazija
Spasojević
Anastazija ist eine erfahrene Content-Autorin mit Wissen und Leidenschaft für cloud Computer, Informationstechnologie und Online-Sicherheit. Bei phoenixNAP, konzentriert sie sich auf die Beantwortung brennender Fragen zur Gewährleistung der Datenrobustheit und -sicherheit für alle Teilnehmer der digitalen Landschaft.