Mit der ständigen Ausdehnung des Umfangs der Unternehmensdaten ist das Problem von doppelten Daten in Speichergeräten immer schwerer geworden. Windows Server, als Betriebssystem, das in Unternehmensumgebungen weit verbreitet ist, bietet verschiedene Speicherverwaltungsfunktionen, unter anderem die Deduplizierungstechnologie. Dieser Artikel wird die Deduplizierungstechnologie von Windows Server ausführlich erläutern, einschließlich ihrer Prinzipien, Wirkungen und Implementierungsmethoden, mit dem Ziel, Lesern zu helfen, diese Technologie besser zu verstehen und anzuwenden, um die Speichereffizienz zu verbessern und die Speicherkosten im Unternehmen zu senken.
Prinzipien und Auswirkungen der Datendeduplizierungstechnologie
Datendeduplizierung ist keine exklusive Technologie für Windows Server, sondern eine weit verbreitete Technik im Bereich der Speichertechnologien. Bereits Ende der 1980er bis Anfang der 1990er Jahre begann die Speicherbranche, Methoden zu erforschen, um redundante Daten zu eliminieren und dadurch die Effizienz der Datenspeicherung zu steigern, insbesondere in Unternehmensumgebungen. Mit dem Wachstum der Datenmengen in Unternehmen standen Speichergeräte vor dem Problem der Platzverschwendung, besonders bei Sicherungsdateien, Abbilddateien virtueller Maschinen und den großen Mengen doppelter Inhalte in Versionskontrollsystemen.
Der Zweck der Daten-Deduplizierungstechnologie besteht darin, doppelte Daten in Speichergeräten zu finden und zu entfernen, um wertvollen Speicherplatz freizugeben. Die Deduplizierungstechnologie in Windows Server basiert hauptsächlich auf zwei Prinzipien: Hash-Vergleich und Byte-Vergleich.
1. Hash-Vergleich
Der Hash-Vergleich ist eine schnelle Methode, um festzustellen, ob Dateien doppelt vorliegen. Dabei wird eine Hash-Berechnung auf den Dateiinhalten durchgeführt, wodurch ein eindeutiger Bezeichner, der sogenannte Hash-Wert, generiert wird. Wenn zwei Dateien denselben Hash-Wert aufweisen, bedeutet dies, dass ihre Inhalte identisch sind und eine Datei bedenkenlos gelöscht werden kann. Der Vorteil des Hash-Vergleichs liegt in der Geschwindigkeit, da lediglich einmal der Hash-Wert berechnet werden muss, anstatt die gesamten Dateiinhalte miteinander zu vergleichen.
2. Byte-Vergleich
Bei der Byte-Vergleichsmethode werden die Byteströme zweier Dateien direkt miteinander verglichen. Wenn die Byteströme exakt identisch sind, sind die Inhalte dupliziert und können gelöscht werden. Obwohl der Byte-Vergleich genau ist, dauert er länger als der Hash-Vergleich, insbesondere bei der Verarbeitung großer Dateien.
Mithilfe dieser beiden Prinzipien kann die Deduplizierungstechnologie von Windows Server die Speicherausnutzung erheblich verbessern. Durch das Entfernen doppelter Daten werden nicht nur die Speicherkosten reduziert, sondern auch die Geschwindigkeit von Backup und Wiederherstellung verbessert, da bei diesen Prozessen weniger Daten verarbeitet werden müssen.
Funktion der Datendeduplizierung in Windows Server
Die Entstehung der Funktion zur Datendeduplizierung in Windows Server lässt sich auf frühe Anforderungen und Entwicklungen in der Speichertechnologie zurückführen.Eingeführt als Standardfunktion in Windows Server 2012, optimiert diese Technologie die Speichereffizienz, indem sie redundante Daten entfernt.Diese Funktion dient hauptsächlich dazu, den Speicherplatzbedarf zu reduzieren, insbesondere bei der Verarbeitung großer Datenmengen ähnlicher Art, besonders in Dateiservern, Backup-Speichern und virtuellen Maschinen-Umgebungen.Die zugrundeliegenden Prinzipien umfassen verschiedene Algorithmen und Technologien, die hauptsächlich in Kernkomponenten wie Datensegmentierung, Hash-Vergleich, Speicherreferenztabelle und Deduplizierungs-Management-Mechanismen unterteilt sind.Durch die kontinuierliche Optimierung von Deduplizierungs-Algorithmen und Leistungsmerkmalen hat Microsoft diese Technologie zu einem leistungsfähigen Speicher-Optimierungstool weiterentwickelt, das eine effizientere und kostengünstigere Lösung für die Speicherung großer Datenmengen bereitstellt.
Anwendungsfälle der Deduplizierungsfunktion von Windows Server
Die Datendeduplizierungsfunktion von Windows Server bietet erhebliche Vorteile, insbesondere in Dateiserver- und Backup-Speicherumgebungen. Beispiele hierfür sind:
Dateiserver: Durch die Verwendung von Deduplizierung kann Windows Server den Speicherplatzbedarf reduzieren. Beispielsweise können gemeinsam genutzte Dokumente, Vorlagen oder mehrere Versionen von Dateien als eine einzige Kopie gespeichert werden, wobei andere Versionen auf die ursprünglichen Datenblöcke verweisen, um Speicherplatz zu sparen.
Backup-Umgebungen: Deduplizierung kann den Speicherplatzbedarf für Backups erheblich reduzieren, insbesondere bei inkrementellen Backups. Sie kann die doppelten Anteile der Backup-Daten nur einmal speichern und reduziert dadurch den Speicherbedarf und verbessert die Backup-Effizienz.
Virtualisierungsumgebungen: Durch die Deduplizierung von VHD/VHDX-Dateien können die Speicheranforderungen für virtuelle Maschinenimages reduziert werden, insbesondere wenn mehrere virtuelle Maschinen dasselbe Betriebssystem verwenden, sodass mehrere VMs ein gemeinsames Basisimage nutzen können, anstatt für jede virtuelle Maschine eine vollständige OS-Kopie zu speichern.
Microsoft Exchange Server: Data deduplication kann die Speicherung redundanter Daten in E-Mail-Anhängen und E-Mail-Inhalten reduzieren und somit Speicherplatz auf der Festplatte sparen. Dies ist besonders wichtig für die Langzeitarchivierung von E-Mails.
Implementierungsmethoden der Windows Server-Deduplizierung
Deduplizierung über die grafische Benutzeroberfläche einrichten
1. Fügen Sie im Server-Manager die Deduplizierungsrolle hinzu.
2. Navigieren Sie zu Server Manager > File and Storage Services > Volumes.
3. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Volume, um die Deduplizierung durchzuführen, und klicken Sie auf Deduplicate.
4. Wählen Sie den Deduplizierungs-Datenmodus: Default für allgemeine Dateiserver, Hyper-V für Virtual Desktop Infrastructure (VDI)-Server, Backup für virtualisierte Sicherungsserver.
5. Richten Sie den Deduplizierungszeitplan ein, aktivieren Sie die Durchsatzoptimierung und wählen Sie die Tage, Startzeit und Dauer aus. (Die Standardvoreinstellungen werden übernommen, in der Regel läuft der Vorgang am Wochenende oder in Leerlaufzeiten).
Duplizieren Sie Dateien, die älter sind als eine bestimmte Anzahl von Tagen (Standard ist 3 Tage). Dies kann auf 0 Tage geändert werden, um alle Dateien zu deduplizieren.
Hinweis: Dateien, die seit über 3 Tagen nicht geändert wurden, werden dedupliziert.
6. Sobald die Konfiguration abgeschlossen ist, können Sie die Speicherplatzersparnis unter "Server Manager > File and Storage Services > Volumes" anzeigen. (Es wird empfohlen, nach einer Woche erneut zu prüfen, um Dateien mit umfangreichen Daten zu berücksichtigen).
PowerShell-Befehl zum Aktivieren der Datendeduplizierung
Enable-DedupVolume -Volume <Volume-Path> -UsageType <Selected-Usage-Type>
Wobei „<Volume-Path>“ das Volume (d. h. Laufwerkbuchstabe) ist, das aktiviert werden soll, und „<UsageType>“ eine von drei Optionen sein kann: Standard für Dateiserver, Hyper-V für Virtual Desktop Infrastructure (VDI)-Server und Backup für virtualisierte Sicherungsserver.
PowerShell-Befehl zur Ausführung der Datendeduplizierung mit maximalen Ressourcen:
Start-DedupJob -Type Optimization -Volume <Your-Volume-Here> -Memory 100 -Cores 100 -Priority High
Deduplizierung entfernen und zurücksetzen
Duplikatbeseitigung kann den Festplattenspeicherbedarf reduzieren, jedoch kann sie bei falscher Anwendung die Ein-/Ausgabeoperationen (IO) erhöhen. Außerdem unterteilt diese Funktion die Festplatte in Blöcke, was bei hohem Festplattennutzungsgrad die Defragmentierung erschweren kann. Daher kann es manchmal notwendig sein, die Duplikatbeseitigung zu deaktivieren und die Optimierung rückgängig zu machen. Dies kann wie folgt ausgeführt werden:
1. PowerShell im Administrator-Modus starten.
2. Führen Sie den Befehl aus, um den Deduplizierungsstatus zu prüfen:
Get-DedupStatus -Volume D:
3. Duplizierung deaktivieren:
Disable-DedupVolume -Volume D:
4. Falls erforderlich, die Deduplizierungs-Optimierung zurücksetzen:
Start-DedupJob -Volume D: -Type Unoptimization
5. Überprüfen Sie den Status der Aufgabenverarbeitung:
Get-DedupJob
6. Starten Sie den Computer neu, um den Vorgang abzuschließen.
Hinweis: Dieser Vorgang kann zeitaufwendig sein, also vorsichtig anwenden!
Bei der Durchführung der Daten-Deduplizierung unter Windows Server sind folgende Punkte zu beachten:
Stellen Sie sicher, dass eine vollständige Sicherung durchgeführt wird, um Datenverluste im Falle einer versehentlichen Löschung zu verhindern.
Die Duplikatbeseitigung ist eine rechenintensive Operation, daher ist es am besten, einen geeigneten Zeitpunkt für die Ausführung zu wählen, um Geschäftsaktivitäten nicht zu beeinträchtigen.
Die Schwelle für die Duplikaterkennung kann eingestellt werden, um das Risiko von versehentlichen Löschungen zu reduzieren. Administratoren sollten die Schwelle je nach tatsächlichen Gegebenheiten anpassen, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
Umfassende Windows Server Schutzlösung
Vinchin Backup & Recovery unterstützt verschiedene Versionen von Windows Server, einschließlich 2003/2003 R2, 2008/2008 R2, 2012/2012 R2 sowie 2016, 2019, 2022. Mit Funktionen wie automatischer Terminplanung und vollständigen, inkrementellen sowie differentiellen Backups wird der Schutz kritischer Windows Workloads vereinfacht. Vinchins volumebasierte Continuous Data Protection (CDP) gewährleistet Echtzeit-Replikation, nahezu null RPO und RTO sowie automatischen Failover und bietet dadurch starke Disaster-Recovery-Fähigkeiten. Zudem unterstützt Vinchin agentenlose Backups für Hyper-V auf Windows-Servern, sodass virtuelle Maschinen ohne Agenten in jedem Gastbetriebssystem einfach in das Backup-System integriert werden können.
Vinchin verbessert die Sicherheit zudem mit Ransomware-Schutz und ermöglicht die sofortige Wiederherstellung sowohl von physischen Servern als auch von virtuellen Maschinen, indem Backup-Daten direkt eingebunden werden, um die Wiederherstellung zu beschleunigen. Diese Funktionen machen es zu einer zuverlässigen Lösung für den Schutz von Unternehmens-Workloads unter Windows Server.
Um den Server mit Vinchin zu sichern, folgen Sie einfach den unten stehenden Schritten:
1. Wählen Sie den Server auf dem Host aus
2. Wählen Sie anschließend das Sicherungsziel aus
3. Backup-Strategien konfigurieren
4. Letztendlich den Job absenden
Testen Sie jetzt die 60-tägige, vollständig funktionale kostenlose Testversion von Vinchin Backup & Recovery. Oder Sie können für weitere Informationen direkt Vinchin kontaktieren.
Windows Server Backup-Deduplizierung – Häufig gestellte Fragen
1. Wie viel Speicherplatz kann durch die Verwendung von Deduplizierung eingespart werden?
Die Speichereinsparungen variieren je nach Art der gesicherten Daten. In einigen Fällen kann die Datendeduplizierung die Speicheranforderungen um 30 % bis 80 % reduzieren, abhängig von der Redundanz in den Daten.
2. Kann ich in virtualisierten Umgebungen mit Hyper-V oder VMware Deduplizierung verwenden?
Ja, Deduplizierung kann in virtualisierten Umgebungen eingesetzt werden, um den Speicherbedarf für virtuelle Maschinen-Backups zu reduzieren. Beispielsweise können Sie Hyper-V oder VMware Virtual Disk Dateien (VHD, VMDK) auf einem Volume mit aktivierter Deduplizierung speichern. Wenn Sie diese virtuellen Maschinen außerdem mit Vinchin Backup & Recovery sichern, kann die von ihm angebotene Deduplizierungsfunktion Ihnen helfen, erheblich Speicherplatz einzusparen.
Zusammenfassung
Die Deduplizierungstechnologie von Windows Server bietet eine leistungsstarke Lösung zur Optimierung der Speichereffizienz in Unternehmensumgebungen. Durch die Eliminierung redundanter Daten mittels Hash- und Byte-Vergleichsmethoden reduziert sie Speicherkosten, verbessert die Backup-Leistung und steigert die Effizienz des Gesamtsystems. Dank der nahtlosen Integration in Dateiserver, Backup-Umgebungen und virtualisierte Infrastrukturen kann die Implementierung von Deduplizierung die Datenverwaltung erheblich vereinfachen und bietet eine kosteneffektive Möglichkeit, um mit den wachsenden Anforderungen moderner Unternehmensspeicher umzugehen.
