AB 20 — Logging und Monitoring
Aufgabe 1: Begriffserklärung (Grundlagen)
a) Image
Erkläre mit eigenen Worten, was man unter einem Systemabbild (Image) versteht.
Gehe dabei mindestens auf folgende Punkte ein:
Was wird gesichert?
Beschreibe, welche Bestandteile eines Systems in einem Image enthalten sind (z. B. Betriebssystem, Programme, Einstellungen, Bootsektoren, Partitionen, usw.).
Erkläre den Unterschied zwischen vollständigen Images (Full Image) und inkrementellen bzw. differenziellen Images.
Wofür wird ein Image verwendet?
Nenne typische Einsatzgebiete wie Systemwiederherstellung, Verteilung einheitlicher Systemkonfigurationen, Backup-Lösungen, Migration auf neue Hardware, etc.
In welchen Situationen ist ein Image sinnvoll?
Beschreibe mindestens drei konkrete Szenarien, z. B.:
Nach einer Neuinstallation, bevor ein System produktiv genutzt wird
Bei Server- oder Arbeitsplatzrechnern, die identisch konfiguriert sein sollen
Vor risikoreichen Änderungen (z. B. Upgrade, Systemumbau, neue Softwaretests)
Zusatz: Vorteile und Nachteile (Erweiterung)
Welche Vorteile bietet ein Image gegenüber einer normalen Datensicherung?
Welche Nachteile oder Herausforderungen gibt es (z. B. Speicherplatzbedarf)?
b) Snapshot
Erkläre den Begriff Snapshot und gehe auf folgende Punkte detailliert ein:
Was ist ein Snapshot?
Beschreibe, was beim Erstellen eines Snapshots gespeichert wird (z. B. Metadaten, Zustände, Pointer, nicht aber zwangsläufig komplette Datenblöcke).
Erkläre, warum Snapshots häufig sehr schnell erstellt werden können.
Was unterscheidet einen Snapshot von einem Image?
Gehe auf folgende Aspekte ein:
Speicherbedarf
Geschwindigkeit der Erstellung
Wann werden Snapshots typischerweise eingesetzt? Nenne und erläutere mindestens drei Einsatzbereiche, z. B.:
In der Virtualisierung (z. B. VMware, Hyper-V, VirtualBox)
Bei modernen Dateisystemen (z. B. ZFS, Btrfs)
Bei Storage-Systemen oder Cloud-Infrastrukturen
Vor Softwareupdates oder Systemtests
Nenne ein konkretes Beispiel. Wähle eines:
Virtualisierung: Beschreibe, wie ein Snapshot einer virtuellen Maschine funktioniert, was gespeichert wird und wie er zurückgesetzt werden kann.
Dateisystem: Erkläre einen ZFS- oder Btrfs-Snapshot mit dem Copy-on-Write-Konzept.
Aufgabe 2: Vergleich Image vs. Snapshot
Fülle die folgende Tabelle aus:
| Kriterium | Image | Snapshot |
|---|---|---|
| Zeitpunkt | ||
| Speicherbedarf | ||
| Geschwindigkeit | ||
| Typischer Einsatz | ||
| Rücksicherung |
Aufgabe 3: Verständnisfrage – Images unter Linux
Beantworte die folgenden Fragen ausführlich und mit eigenen Worten:
- Welche Vorteile bietet eine Sicherung per Image gegenüber einer normalen Dateisicherung?
Gehe dabei auf folgende Punkte ein:
Welche Systemteile werden zusätzlich gesichert, die bei einer Dateisicherung nicht enthalten wären?
Warum kann ein Image ein vollständiges System schneller wiederherstellen als eine Dateisicherung?
- Welche Nachteile hat eine Image-Sicherung?
Berücksichtige dabei folgende Aspekte:
Speicherplatzbedarf
Zeitaufwand für Erstellung/Wiederherstellung
Flexibilität bei der Wiederherstellung (z. B. anderes System, andere Hardware)
Risiken bei inkrementellen Images
Was passiert, wenn ein Image beschädigt ist?
Warum sind Images für fortlaufende Datensicherungen weniger geeignet?
- Kann man einzelne Dateien aus einem Image wiederherstellen? Begründe.
Achte auf folgende Punkte:
Wovon hängt es ab, ob Dateien aus einem Image extrahiert werden können?
Welche Tools gibt es unter Linux (z. B. mount, dd, partclone, Loop Devices)?
Unterschiede zwischen „Image einer ganzen Festplatte“ und „Image einer Partition“
Wann ist das Extrahieren einzelner Dateien sinnvoll – und wann nicht?
Erkläre den Unterschied zwischen einem Datei-Backup und einem blockbasierten Image.
Aufgabe 4: Tools zur Erstellung von Systemabbildern
Ordne die folgenden Tools korrekt zu und beschreibe sie kurz:
a) Clonezilla
| Einsatzzweck: | |
|---|---|
| Typische Verwendung / (Desktop / Server / Schule): | |
| Besonderheit: |
b) partimage
| Einsatzzweck: | |
|---|---|
| Welche Partitionen können gesichert werden? | |
| Einschränkungen: |
c) dd
| Einsatzzweck: | |
|---|---|
| Besonderheit: | |
| Warum gilt dd als „gefährlich“? |
Aufgabe 5: Systemabbild mit Clonezilla
Ein Linux-PC ist frisch installiert und vollständig konfiguriert. Dieses System soll als Master-System gesichert werden, um es später schnell wiederherzustellen. Erstelle ein komplettes Systemabbild der Festplatte mit Clonezilla.
Aufgabenstellung
Starte den Rechner mit einem Clonezilla-Live-Medium (USB oder ISO).
Wähle den Modus:
device-image
local_dev
Wähle ein externes Laufwerk oder eine zweite Partition als Speicherort.
Erstelle ein Image der gesamten Festplatte (savedisk).
Vergib einen sinnvollen Namen für das Image (z. B. linux_master_2026).
Aufgabe 6: Datensicherung mit dd
Du möchtest eine 1:1-Kopie eines USB-Sticks erstellen, z. B., bevor du ihn neu formatierst.
Aufgabenstellung
Stecke einen USB-Stick ein und ermittle das Gerät:
Lsblk (z. B. /dev/sdb)
Erstelle ein Image des USB-Sticks:
sudo dd if=/dev/sdb of=/mnt/backup/usb_backup.img bs=4M status=progress
Prüfe die Größe der Image-Datei:
ls -lh /mnt/backup/usb_backup.img
(Optional) Stelle das Image auf einen anderen USB-Stick wieder her:
sudo dd if=/mnt/backup/usb_backup.img of=/dev/sdc bs=4M status=progress
Aufgabe 7: Partitions-Backup mit partimage
Auf einem Linux-System soll nur eine einzelne Partition gesichert werden, z. B. /home.
Erstelle ein Image einer einzelnen Partition mit partimage.
Installiere partimage.
Die zu sichernde Partition ist nicht eingehängt
Aufgabenstellung
Partition identifizieren
Lsblk (z. B. /dev/sda2)
Starte partimage mit Root-Rechten
sudo partimage
Wähle:
die Partition /dev/sda2
den Speicherort für das Image
den Modus „Save partition into a new image file“
Aktiviere (falls verfügbar):
Kompression
Image-Aufteilung in mehrere Dateien
Aufgabe 8: Tool-Vergleich
Vergleiche Clonezilla, partimage und dd anhand der folgenden Kriterien:
| Kriterium | Clonezilla | partimage | dd |
|---|---|---|---|
| Bedienung (einfach/komplex) | |||
| Dateisystem-abhängig | |||
| Geschwindigkeit | |||
| Fehleranfälligkeit | |||
| Empfohlen für Anfänger |
Aufgabe 9: Praxis-Szenario (Anwendungsaufgabe)
Ein Schulungsraum mit 20 Linux-PCs soll eingerichtet werden. Alle Rechner sollen identisch installiert sein und im Notfall schnell wiederhergestellt werden können.
Welches Tool würdest du verwenden?
Begründe deine Entscheidung.
Beschreibe grob den Ablauf:
Erstellung des Images
Wiederherstellung auf einem PC
Aufgabe 10: Wahr oder Falsch
Kreuze an und begründe kurz:
Ein Image sichert nur Benutzerdateien
Snapshots sind meist schneller als Images
Clonezilla eignet sich gut für Masseninstallationen
dd überprüft automatisch das Dateisystem
Images sind unabhängig vom installierten Betriebssystem nutzbar