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Backup-Strategien

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Backup-Strategien#

Backups sichern Daten gegen Hardware-Ausfall, versehentliches Löschen und Ransomware. Die drei gängigen Sicherungsarten unterscheiden sich in Speicherbedarf, Dauer und wie aufwendig die Wiederherstellung im Ernstfall ist.

Die drei Backup-Arten#

	Vollsicherung	Differenzielle Sicherung	Inkrementelle Sicherung
Was wird gesichert?	Alles	Alles seit letzter Vollsicherung	Alles seit letzter Sicherung (egal welcher Art)
Speicherbedarf	Sehr hoch	Mittel (wächst bis zur nächsten Vollsicherung)	Gering
Backup-Dauer	Lang	Mittel	Kurz
Wiederherstellungsdauer	Kurz (nur 1 Band)	Mittel (Voll + 1 diff.)	Lang (Voll + alle inkr.)
Komplexität Wiederherstellung	Einfach	Mittel	Hoch

Ablauf-Beispiel (1 Woche)#

 Mo Di Mi Do Fr
Vollsicherung: [VOLL]
Differenziell: [Mo+Di] [Mo-Mi] [Mo-Do] [Mo-Fr]
 ↑ wächst immer von Mo aus

Inkrementell: [Di] [Mi] [Do] [Fr]
 ↑ nur Änderungen seit gestern

Wiederherstellung Freitag:

Cloud Computing

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Cloud Computing#

Cloud Computing bezeichnet die bedarfsgerechte Bereitstellung von IT-Ressourcen (Server, Speicher, Software) über das Internet, ohne dass eigene Hardware betrieben werden muss.

1. Service-Modelle (Was wird bereitgestellt?)#

flowchart TD
 S["SaaS — Fertige Anwendung<br/>Nutzer klickt nur<br/>z.B. Microsoft 365, Google Workspace"]
 P["PaaS — Entwicklungsumgebung<br/>Entwickler baut App<br/>z.B. Google App Engine, Heroku"]
 I["IaaS — Infrastruktur<br/>Admin verwaltet Server/Netz<br/>z.B. AWS EC2, Azure VMs, Hetzner Cloud"]
 S --> P --> I

Von SaaS zu IaaS steigt der eigene Verwaltungsaufwand: bei SaaS verwaltet der Anbieter fast alles, bei IaaS übernimmt der Kunde deutlich mehr Eigenverantwortung.

Container & Docker

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Container & Docker#

Container sind eine leichtgewichtige Virtualisierungsmethode, bei der Anwendungen mit allen ihren Abhängigkeiten in isolierten Umgebungen auf einem gemeinsamen Betriebssystem-Kernel laufen.

1. Grundprinzip#

┌──────────────────────────────────────────┐
│ Container A │ Container B │ Container C │
│ App + Libs │ App + Libs │ App + Libs │
├──────────────────────────────────────────┤
│ Container-Runtime (Docker) │
├──────────────────────────────────────────┤
│ Host-Betriebssystem │
├──────────────────────────────────────────┤
│ Hardware │
└──────────────────────────────────────────┘

Container teilen sich den Host-OS-Kernel, aber sind voneinander isoliert. Sie enthalten keine eigenes Betriebssystem (nur Bibliotheken + Anwendung).

DSGVO — Datenschutz-Grundverordnung

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

DSGVO — Datenschutz-Grundverordnung#

Die DSGVO (EU 2016/679) gilt seit 25. Mai 2018 und regelt den Umgang mit personenbezogenen Daten in der gesamten EU.

Was sind personenbezogene Daten?#

Alle Informationen, die sich auf eine identifizierte oder identifizierbare natürliche Person beziehen.

Beispiele:

Name, Adresse, E-Mail, Telefonnummer
IP-Adresse, Cookie-IDs, Standortdaten
Biometrische Daten, Gesundheitsdaten (besonders schützenswert!)

Keine personenbezogenen Daten: anonymisierte/aggregierte Daten (Person nicht mehr bestimmbar)

Grundsätze der DSGVO (Art. 5)#

flowchart TD
 A["DSGVO\nGrundsätze"] --> B["Rechtmäßigkeit\nVerarbeitung braucht\nRechtsgrundlage"]
 A --> C["Zweckbindung\nNur für festgelegten\nZweck verwenden"]
 A --> D["Datensparsamkeit\nNur nötige Daten\nerheben"]
 A --> E["Richtigkeit\nDaten aktuell\nhalten"]
 A --> F["Speicherbegrenzung\nNicht länger als\nnötig speichern"]
 A --> G["Integrität &\nVertraulichkeit\nTechnische Sicherheit"]
 A --> H["Rechenschaftspflicht\nNachweis der\nEinhaltung"]

Rechtsgrundlagen für Verarbeitung (Art. 6)#

Eine Verarbeitung ist nur legal, wenn mindestens eine dieser Grundlagen vorliegt:

Firewall, DMZ & Netzwerk-Sicherheitszonen

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Firewall, DMZ & Netzwerk-Sicherheitszonen#

Eine Firewall kontrolliert den Datenverkehr zwischen Netzwerkbereichen unterschiedlichen Vertrauensniveaus und setzt Sicherheitsrichtlinien technisch durch.

Firewall-Typen#

Typ	Arbeitet auf OSI-Schicht	Funktionsweise
Paketfilter	Schicht 3/4	Prüft IP-Adressen, Ports, Protokoll — zustandslos (jedes Paket einzeln)
Stateful Inspection	Schicht 3/4	Wie Paketfilter, merkt sich aber den Verbindungszustand (z. B. “gehört zu bestehender Verbindung”)
Application-Layer-Firewall (Proxy)	Schicht 7	Prüft den Inhalt der Anwendungsdaten (z. B. HTTP-Request selbst), kann z. B. Malware in Downloads erkennen
Next-Generation Firewall (NGFW)	Schicht 3–7	Kombiniert Paketfilter, Deep Packet Inspection, Intrusion Prevention

Grundprinzip: Deny by Default#

Firewalls arbeiten nach dem Whitelist-Prinzip: Alles wird standardmäßig blockiert, nur explizit erlaubter Verkehr wird durchgelassen.

HDD vs. SSD & IOPS/Performance

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

HDD vs. SSD & IOPS/Performance#

Die Wahl zwischen HDD (Hard Disk Drive) und SSD (Solid State Drive) betrifft Geschwindigkeit, Preis, Lebensdauer und Einsatzzweck eines Speichersystems.

Funktionsprinzip#

Merkmal	HDD	SSD
Technologie	Magnetische, rotierende Scheiben + Schreib-/Lesekopf	Flash-Speicher (NAND), keine beweglichen Teile
Zugriffszeit	~ 5–10 ms (mechanische Positionierung)	~ 0,1 ms (rein elektronisch)
IOPS (Random 4K)	~ 50–150	Zehntausende bis Millionen
Geräusch	Hörbares Rotieren/Klicken	Lautlos
Stoßempfindlichkeit	Empfindlich (bewegte Teile)	Robust (keine beweglichen Teile)
Preis pro GB	Günstig	Teurer (sinkt stetig)
Kapazität	Sehr hoch (mehrere TB günstig)	Hoch, aber teurer pro TB
Lebensdauer	Mechanischer Verschleiß	Begrenzte Schreibzyklen (TBW-Wert)

IOPS (Input/Output Operations Per Second)#

IOPS misst, wie viele Lese-/Schreibvorgänge ein Speichermedium pro Sekunde verarbeiten kann — besonders relevant bei vielen kleinen, zufälligen Zugriffen (z. B. Datenbank-Server), im Gegensatz zum reinen Durchsatz (MB/s) bei großen, sequentiellen Dateien.

Hypervisor-Typen

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Hypervisor-Typen#

Ein Hypervisor (auch: Virtual Machine Monitor, VMM) ist die Software, die virtuelle Maschinen (VMs) verwaltet und Hardwareressourcen (CPU, RAM, Speicher, Netz) zwischen ihnen aufteilt.

1. Grundprinzip der Virtualisierung#

flowchart TD
 HW[Hardware\nCPU / RAM / Speicher] --> HV[Hypervisor]
 HV --> VM1[Virtuelle Maschine 1\nWindows Server]
 HV --> VM2[Virtuelle Maschine 2\nUbuntu Linux]
 HV --> VM3[Virtuelle Maschine 3\nDebian]

Jede VM verhält sich wie ein eigenständiger physischer Rechner, hat ein eigenes Betriebssystem und sieht „virtuelle Hardware".

Malware-Typen

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Malware-Typen#

Malware (Malicious Software) ist Oberbegriff für alle Arten schädlicher Software, die IT-Systeme angreift, ausspäht oder sabotiert.

Malware-Übersicht#

Typ	Verbreitung	Merkmale	Beispiele
Virus	Benötigt Wirtsprogramm – versteckt sich in Dateien	Aktiviert sich erst beim Starten der Wirtsdatei	Datei-Viren, Makroviren (Word/Excel)
Wurm	Selbstständig – kein Wirtsprogramm nötig	Verbreitet sich automatisch über Netzwerke	WannaCry, ILOVEYOU
Trojaner	Tarnt sich als nützliche Software	Keine Selbstverbreitung, öffnet Hintertür	Fake-Software, infizierte Downloads
Ransomware	Meist per E-Mail / Drive-by-Download	Verschlüsselt Daten, fordert Lösegeld	WannaCry, Locky, Petya
Spyware	Gebündelt mit anderer Software	Sammelt heimlich Daten (Tastatureingaben, Passwörter)	Keylogger, Adware
Rootkit	Tiefes Eindringen ins System	Verbirgt sich vor dem Betriebssystem, schwer zu entfernen	TDSS, Necurs
Botnet	Ferngesteuert vom Angreifer	Infizierte Geräte werden zu „Zombies" für DDoS, Spam	Mirai, Emotet

Malware-Taxonomie#

flowchart TD
 M[Malware] --> V[Virus<br/>braucht Wirtsprogramm]
 M --> W[Wurm<br/>selbstständig]
 M --> T[Trojaner<br/>tarnt sich]
 M --> R[Ransomware<br/>verschlüsselt + erpresst]
 M --> S[Spyware<br/>spioniert]
 M --> RK[Rootkit<br/>versteckt sich vor OS]
 M --> B[Botnet<br/>ferngesteuerte Zombies]

Angriffe, die Menschen statt Technik manipulieren:

RAID-Verfahren

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

RAID-Verfahren#

RAID (Redundant Array of Independent Disks) kombiniert mehrere Festplatten zu einem logischen Laufwerk – für Geschwindigkeit, Redundanz oder beides.

RAID-Übersicht#

	RAID 0	RAID 1	RAID 5	RAID 10
Bezeichnung	Striping	Mirroring	Striping + Parität	Mirroring + Striping
Mindest-Disks	2	2	3	4
Nutzbarer Speicher	n × Disk	n/2 × Disk	(n−1) × Disk	n/2 × Disk
Ausfalltoleranz	Keine	1 Disk	1 Disk	1 Disk/Paar
Lesegeschwindigkeit	Sehr hoch	Hoch	Mittel	Hoch
Schreibgeschwindigkeit	Sehr hoch	Mittel	Mittel (Paritätsberechnung)	Mittel
Einsatz	Temporäre Daten, Video-Editing	Betriebssystem, kritische Daten	Dateiserver, Datenbanken	Hochverfügbarkeit

Berechnungsbeispiele#

RAID 0 – 4 × 2 TB:

SAN & NAS — Netzwerkspeicher

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

SAN & NAS — Netzwerkspeicher#

Netzwerkspeicher ermöglicht es, Datenspeicher vom Server zu trennen und zentral bereitzustellen. Es gibt drei grundlegende Architekturen:

1. Überblick: DAS, NAS und SAN#

	DAS	NAS	SAN
Name	Direct Attached Storage	Network Attached Storage	Storage Area Network
Anbindung	Direkt am Server (USB, SATA, SAS)	Über LAN (TCP/IP)	Über eigenes Speichernetz (FC, iSCSI)
Zugriff	Block-Level (direkt)	Datei-Level (SMB, NFS)	Block-Level (wie lokale Festplatte)
Freigabe	Nur für diesen Server	Mehrere Server und Clients	Mehrere Server
Kosten	Gering	Mittel	Hoch
Typischer Einsatz	Einzelner Workstation	Dateiserver, Heimnetz	Rechenzentren, Virtualisierung

2. NAS — Network Attached Storage#

Das NAS ist ein eigenständiges Gerät im Netzwerk, das Dateien über Netzwerkprotokolle bereitstellt.

Schutzbedarfsanalyse & ISMS

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Schutzbedarfsanalyse & ISMS#

Die Schutzbedarfsanalyse bewertet für jedes Asset den Schutzbedarf bezüglich Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit und ist zentraler Bestandteil eines ISMS nach BSI-Grundschutz oder ISO/IEC 27001.

ISMS – Informationssicherheits-Management-System#

Ein ISMS ist ein systematischer Ansatz zur Planung, Umsetzung, Überwachung und Verbesserung der Informationssicherheit in einer Organisation.

Speicher-Schnittstellen: SATA, SAS, NVMe, M.2

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Speicher-Schnittstellen: SATA, SAS, NVMe, M.2#

Massenspeicher werden über unterschiedliche Schnittstellen angebunden — die Wahl beeinflusst maßgeblich Geschwindigkeit, Einsatzbereich und Preis.

Überblick#

Schnittstelle	Bus	Max. Geschwindigkeit	Typischer Einsatz
SATA III	SATA	6 Gbit/s (~550 MB/s real)	Consumer-HDDs/SSDs, Massenspeicher
SAS	SAS	bis 22,5 Gbit/s	Server, RAID-Systeme, Hot-Swap
NVMe	PCIe	bis mehrere GB/s (PCIe-abhängig)	High-Performance-SSDs
M.2	Steckformat (SATA oder NVMe)	abhängig vom genutzten Protokoll	Kompakte SSDs in Laptops/Desktops

Wichtig: M.2 ist ein Steckerformat, kein eigenes Protokoll — eine M.2-SSD kann intern entweder SATA- oder NVMe-Protokoll nutzen. NVMe-M.2 ist deutlich schneller als SATA-M.2.

Speicherberechnung & Einheiten

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Speicherberechnung & Einheiten#

Speicherkapazitäten und Übertragungsraten werden in unterschiedlichen Einheitensystemen angegeben – dezimal (SI) bei Herstellerangaben, binär (IEC) bei Betriebssystemen. Diese Übersicht fasst die Umrechnungsregeln und typischen Prüfungsaufgaben zusammen.

1. Grundeinheiten#

Einheit	Abkürzung	Wert
Bit	b	kleinste Informationseinheit (0 oder 1)
Byte	B	8 Bit
Kilobyte	KB	1.000 Byte (SI-Norm)
Megabyte	MB	1.000.000 Byte
Gigabyte	GB	1.000.000.000 Byte
Terabyte	TB	1.000.000.000.000 Byte

Unterschied SI (dezimal) vs. Binär:
Festplatten-Hersteller nutzen das dezimale System (1 KB = 1.000 B).
Betriebssysteme und RAM nutzen das binäre System (1 KiB = 1.024 B).

USV-Typen

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

USV – Unterbrechungsfreie Stromversorgung#

Eine USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung) schützt IT-Geräte vor Stromausfällen und Netzstörungen. Sie überbrückt kurze Ausfälle und ermöglicht ein geregeltes Herunterfahren bei längeren Ausfällen.

Normiert in IEC 62040-3 – die drei Klassen werden durch die Kürzel VFD, VI und VFI unterschieden.

Verschlüsselung

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Verschlüsselung#

Verschlüsselung schützt Daten vor unbefugtem Zugriff — unterwegs (z. B. TLS) oder im Ruhezustand. Grundlegend gibt es zwei Verfahren, symmetrisch und asymmetrisch, sowie darauf aufbauende Methoden wie Hybridverschlüsselung, digitale Signaturen und Passwort-Hashing.

Symmetrische Verschlüsselung#

Ein Schlüssel wird sowohl zum Ver- als auch zum Entschlüsseln verwendet.

Sender Empfänger
 │ │
 │ Klartext │
 │ │ │
 │ [Schlüssel K] [Schlüssel K]
 │ │ │
 │ Geheimtext ──── übertragen ───► Klartext
 │ │

Vorteile	Nachteile
Sehr schnell (geringe Rechenleistung)	Schlüsselverteilungsproblem: Wie teilt man den Schlüssel sicher?
Einfache Implementierung	Jedes Kommunikationspaar braucht eigenen Schlüssel
Gut für große Datenmengen	n Teilnehmer → n(n−1)/2 Schlüssel nötig

Algorithmen: AES (sicher, Standard), DES (veraltet, unsicher), 3DES

Zugriffskontrolle & Authentifizierung

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Zugriffskontrolle & Authentifizierung#

Zugriffskontrolle stellt sicher, dass nur berechtigte Personen auf Systeme und Daten zugreifen können — sie besteht aus Authentifizierung (Wer bist du?) und Autorisierung (Was darfst du?).

AAA — Authentication, Authorization, Accounting#

Begriff	Frage	Beispiel
Authentication	Wer bist du?	Passwort-Login, Fingerabdruck
Authorization	Was darfst du?	Lesezugriff auf Ordner X, kein Schreibzugriff
Accounting	Was hast du getan?	Protokollierung von Zugriffen (Logging)

Authentifizierungsfaktoren#

Faktor	Beispiel
Wissen	Passwort, PIN
Besitz	Smartphone (App/SMS-Code), Hardware-Token
Inhärenz (biometrisch)	Fingerabdruck, Gesichtserkennung

Multi-Faktor-Authentifizierung (MFA) kombiniert mindestens zwei dieser Faktoren — z. B. Passwort (Wissen) + Smartphone-Code (Besitz). Das erhöht die Sicherheit erheblich: Ein gestohlenes Passwort allein reicht nicht mehr für den Zugriff.

LF04 on FISI Lernzettel

Backup-Strategien

Backup-Strategien#

Die drei Backup-Arten#

Ablauf-Beispiel (1 Woche)#

Cloud Computing

Cloud Computing#

1. Service-Modelle (Was wird bereitgestellt?)#

Container & Docker

Container & Docker#

1. Grundprinzip#

DSGVO — Datenschutz-Grundverordnung

DSGVO — Datenschutz-Grundverordnung#

Was sind personenbezogene Daten?#

Grundsätze der DSGVO (Art. 5)#

Rechtsgrundlagen für Verarbeitung (Art. 6)#

Firewall, DMZ & Netzwerk-Sicherheitszonen

Firewall, DMZ & Netzwerk-Sicherheitszonen#

Firewall-Typen#

Grundprinzip: Deny by Default#

HDD vs. SSD & IOPS/Performance

HDD vs. SSD & IOPS/Performance#

Funktionsprinzip#

IOPS (Input/Output Operations Per Second)#

Hypervisor-Typen

Hypervisor-Typen#

1. Grundprinzip der Virtualisierung#

Malware-Typen

Malware-Typen#

Malware-Übersicht#

Malware-Taxonomie#

Social Engineering#

RAID-Verfahren

RAID-Verfahren#

RAID-Übersicht#

Berechnungsbeispiele#

SAN & NAS — Netzwerkspeicher

SAN & NAS — Netzwerkspeicher#

1. Überblick: DAS, NAS und SAN#

2. NAS — Network Attached Storage#

Schutzbedarfsanalyse & ISMS

Schutzbedarfsanalyse & ISMS#

ISMS – Informationssicherheits-Management-System#

Speicher-Schnittstellen: SATA, SAS, NVMe, M.2

Speicher-Schnittstellen: SATA, SAS, NVMe, M.2#

Überblick#

Speicherberechnung & Einheiten

Speicherberechnung & Einheiten#

1. Grundeinheiten#

USV-Typen

USV – Unterbrechungsfreie Stromversorgung#

Verschlüsselung

Verschlüsselung#

Symmetrische Verschlüsselung#

Zugriffskontrolle & Authentifizierung

Zugriffskontrolle & Authentifizierung#

AAA — Authentication, Authorization, Accounting#

Authentifizierungsfaktoren#