Was ist Datenbankmigration und wie wird sie richtig durchgeführt?

Jedes Unternehmen muss gelegentlich eine Datenbankmigration durchführen, um die Kosten zu optimieren oder die Servicezuverlässigkeit zu verbessern. Das Problem besteht darin, dass diese Prozesse bekanntermaßen schwierig sind - einige Datenbankmigrationen dauern Tage und die meisten erfordern eine Neuformatierung der Daten oder Änderungen im App-Code. Darüber hinaus besteht die allgegenwärtige Gefahr, dass Daten beschädigt werden oder zu viele Dienstausfallzeiten auftreten.

Dieser Artikel bietet einen Gesamtüberblick darüber, was eine Datenbankmigration mit sich bringt und wie man (meistens) problemlose Strategien zum Verschieben von Daten zwischen zwei Speicherlösungen entwickelt. Außerdem listen wir die häufigsten Fallstricke bei Datenbankmigrationen auf, um sicherzustellen, dass Ihr Team bereit ist, Assets ohne unangenehme Überraschungen zu übertragen.

Was ist Datenbankmigration?

Bei der Datenbankmigration werden Daten und Arbeitslasten von einer oder mehreren Plattformen auf eine besser geeignete Speicherlösung übertragen. Unternehmen führen Datenbankmigrationen aus verschiedenen Gründen durch - hier sind einige häufige Gründe:

• Ich hoffe, die IT-Kosten durch den Wechsel zu einer Datenbank mit besserer Ressourcennutzung zu senken.
• Einführung eines größeren Speichers, um einem wachsenden Geschäftsbedarf gerecht zu werden.
• Upgrade auf die neueste Datenbankversion, um die Compliance aufrechtzuerhalten oder die Sicherheit zu verbessern.
• Streben nach einem anderen Datenbanktyp, um die Latenz zu verringern und die App-Leistung zu steigern.
• Außerbetriebnahme eines veralteten Altsystems zur Modernisierung der Datenbank.
• Zusammenführen von Daten aus mehreren Datenbanken in einem einzigen Speicher, um eine einheitliche Ansicht der Dateien zu erhalten.
• Durchführen einer Datenrückführung, um den Cloud-Speicher zu verlassen.

Bei einigen einfacheren Datenbankmigrationen werden Daten von einer Datenbankinstanz auf einen anderen Speicher desselben Typs verschoben (z. B. Daten von einer MySQL-Datenbank auf ein anderes MySQL-System auf einem anderen Server übertragen). Andere Migrationen sind jedoch komplexer und können andere Arten von Datenbanken umfassen (z. B. das Verschieben von Daten von einer MySQL-Datenbank nach Cassandra).

Eine aktuelle Studie zeigt, dass über 50 % der Datenbankmigrationen das vorgegebene Budget überschreiten oder sich negativ auf das Geschäft auswirken. Hier sind die Hauptgründe, warum Datenbankmigrationen in der Regel so schwierig sind:

• Eine gut durchdachte Datenbankmigration erfordert verschiedene komplexe Schritte (Datenprüfungen, Konvertierungen des Datenbankschemas (wenn das Team die Engine wechselt), Funktions- und Leistungsoptimierung, Tests nach der Migration usw.).
• Unternehmen migrieren häufig Datenbanken, die geschäftskritische Daten oder Apps hosten, was eine sorgfältige Koordinierung von Ausfallzeiten und Maßnahmen zur Verhinderung von Datenverlust erfordert.
• Migrationen erfordern viel Zeit und Teamarbeit, von der ersten Strategie und den Vorbereitungen bis hin zum eigentlichen Rehosting und den Tests nach der Migration.
• Bei einer Datenbankmigration muss das Team häufig die aktuellen Daten neu formatieren, um Dateien für das neue System vorzubereiten. Auch verwandte Apps und Dienste erfordern in der Regel einige Anpassungen.

Arten von Datenbankmigrationen

Es gibt zwei Haupttypen von Datenbankmigrationen: Big-Bang- und Trickle-Migrationen.

Big-Bang-Datenbankmigrationen

Bei einer Big-Bang-Migration werden in einem einzigen Vorgang alle Daten verschoben und auf das neue System umgestellt. Diese Migrationsstrategie besteht normalerweise aus vier Schritten:

1. Entwurfsphase: Das Team definiert den Migrationsumfang, analysiert Datenproben und legt einen Zeitplan (und ein Budget) fest.
2. Entwicklungs- und Testphase: Das Team bereitet sich auf die bevorstehende Migration vor und führt die erforderlichen Tests durch.
3. Der Urknall: Das Team fährt die aktuelle Datenbank herunter und migriert in eine neue Umgebung. Je mehr Daten vorhanden sind, desto länger dauert der Vorgang.
4. Benutzerakzeptanztests (UAT): Das Team überprüft die Migrationsergebnisse, um zu prüfen, ob alles ordnungsgemäß funktioniert.

Diese Art der Datenbankmigration bringt immer einige Verfügbarkeitsprobleme mit sich und ein Fehler erfordert oft, dass das Team den gesamten Vorgang wiederholen muss. Der Urknall-Ansatz ist jedoch einfach, da er in einem zeitlich begrenzten (wenn auch erschöpfenden) Ereignis stattfindet.

Big-Bang-Migrationen sind die erste Wahl, wenn das Team von Anfang an den genauen Umfang definieren kann oder wenn andere Projekte die Fristen vorgeben.

Trickle-Datenbankmigrationen

Eine Trickle-Migration ist ein agilerer Ansatz zum Verschieben einer Datenbank. Das Team unterteilt den Transfer in Untermigrationen, jede mit ihren eigenen:

• Umfang.
• Ziele.
• Zeitplan.
• Transferfrist.

Das Team bestätigt den Erfolg jeder Teilmigration einzeln, sodass ein Unternehmen im Fehlerfall nur die fehlgeschlagenen Abschnitte nacharbeiten kann. Der Nachteil dieses Ansatzes besteht jedoch darin, dass die Migration länger dauert als ein Urknall. Außerdem muss das Team zwei Systeme gleichzeitig betreiben, was zusätzliche Ressourcen und Aufwand erfordert.

Der Trickle-Ansatz ist eine häufige Wahl, wenn das Team die Migration logisch in mehrere Phasen aufteilen kann oder wenn der Projektumfang schwer zu definieren ist.

Vorteile der Datenbankmigration

Hier ist eine Liste der Hauptvorteile einer Datenbankmigration:

• Reduzieren Sie die IT-Kosten: Die Verwendung einer alten oder veralteten Datenbank erhöht unnötige Kosten. Der Wechsel zu einem neuen Speichersystem senkt die Infrastrukturkosten und ermöglicht es dem Team, weniger Zeit mit der Pflege der Datenbank zu verbringen.
• Bereiten Sie den Weg für modernste Technologie: Mit den neuesten Technologietrends Schritt zu halten ist schon schwierig genug, ohne sich Gedanken über die Kompatibilität mit einer veralteten Datenbank zu machen. Durch die Abschaffung eines Altsystems zugunsten einer moderneren Datenbank kann das Unternehmen leichter über die neuesten IT-Möglichkeiten auf dem Laufenden bleiben.
• Bessere Leistung: Der Wechsel zu einer neueren, besser passenden Datenbank führt zu schnelleren Reaktionszeiten, was die Leistung und Skalierbarkeit Ihrer App verbessert. Auch die Gesamtzeit bis zur Markteinführung des Unternehmens wird beschleunigt.
• Entlasten Sie Ihre Mitarbeiter: Moderne Datenbanksysteme erfordern deutlich weniger Aufwand als herkömmliche Speichersysteme und erfordern weniger Fehlerbehebung. Durch eine Datenbankmigration gewinnen Ihre Mitarbeiter mehr Zeit für die Arbeit an Projekten, die sich direkt auf das Endergebnis auswirken.
• Datenredundanz verringern: Veraltete Datenbanken leiden häufig unter Synchronisierungsfehlern und doppelten Daten. Die Migration bietet die Möglichkeit, Dateien zu filtern und Datenredundanzen zu entfernen, was zu einer besseren Speicherplatznutzung, einer geringeren Fehlerwahrscheinlichkeit und einer geringeren Wahrscheinlichkeit von Datenintegritätsproblemen führt.
• Wichtige Informationen zentralisieren: Bei einer Datenbankmigration werden alle verstreuten geschäftskritischen und wertvollen Daten in einer neuen Datenbank zusammengefasst. Die Speicherung aller Daten in einem einzigen Speicher führt zu einer besseren Zugänglichkeit (insbesondere, wenn Sie eine Cloud-Datenbank nutzen) und ermöglicht Analysen der nächsten Ebene für fundiertere Geschäftsentscheidungen.
• Erhöhen Sie die Sicherheit: Datenbanken sind das bevorzugte Ziel für Cyberangriffe wie SQL-Injections oder Packet-Sniffing, und Kriminelle bevorzugen immer Ziele mit veralteter Datenbanksicherheit. Die Durchführung einer Migration bedeutet, die Datenbank mit den neuesten Sicherheitspatches zu aktualisieren, um die neuesten Taktiken von Datenschutzverletzungen zu verhindern.

Herausforderungen bei der Datenbankmigration

Hier ist eine Liste der häufigsten Herausforderungen, denen Unternehmen bei einer Datenbankmigration begegnen:

• Datenverlust:Jede Datenbankmigration birgt das Risiko eines Datenverlusts. Aus diesem Grund sind Tests von entscheidender Bedeutung: Das Team muss während der Planungsphase nach möglichen Datenverlusten oder Datenbeschädigungen suchen und überprüfen, ob die Daten nach der Migration vorhanden und intakt sind. Auch Datensicherungen sind ein Muss.
• Identifizierung eines idealen Datenbanksystems: Eine Migration macht wenig Sinn, wenn Sie keine Verbesserungen durch das Projekt feststellen. Ziehen Sie alle Optionen auf dem Markt in Betracht und wissen Sie, wie Sie einen Datenbanktyp (ob kostenpflichtig oder Open Source) auswählen, der den Migrationsaufwand wert ist.
• Präzise Vorhersagen: Eine der größten Herausforderungen bei der Datenbankmigration besteht darin, den Prozess vorhersehbar zu machen. Sie möchten Überraschungen vermeiden, wenn das Migrationsprojekt 20 Terabyte tief ist, also nehmen Sie sich so viel Zeit wie möglich in die Planungsphase.
• Definieren eines Umfangs: Unternehmen mit unterschiedlichen und isolierten Datenbanken in verschiedenen Abteilungen oder Standorten haben oft Schwierigkeiten, einen genauen Umfang der bevorstehenden Migration zu definieren. Es besteht immer die Möglichkeit, dass einige Daten weggelassen werden, die in die neue Datenbank gehören.
• Notwendige Softwareänderungen: Die Konvertierung aller Schemata und die Normalisierung von Datenformaten ist eine häufige Herausforderung bei Migrationen. Teams müssen in der Regel auch Änderungen am App-Code vornehmen, was das Projekt weiter verkompliziert.
• Sicherheit nach der Migration: Sobald sich die Daten in einer neuen Umgebung befinden, muss das Team sicherstellen, dass die neue Datenbank so sicher wie möglich ist. Sie benötigen ein erfahrenes Team, das überprüft, ob alle Sicherheitsmaßnahmen vorhanden sind (z. B. Verschlüsselung im Ruhezustand und geeignete IDSes) und keine potenziell ausnutzbaren Schwachstellen vorhanden sind.
• Schlechte Datenfilterung: Teams bringen häufig unnötige Daten in ein neues System ein, was Ressourcen verschwendet, die Migration verlängert und Redundanzprobleme verursacht.

Wie führt man eine Datenbankmigration durch?

Jede Datenbankmigration ist ein einzigartiges Projekt, aber alle durchlaufen einen ähnlichen mehrstufigen Prozess - schauen wir uns an, wie Unternehmen eine Datenbankmigration planen.

Schritt 1: Vormigration

Der erste Schritt besteht darin, ein Datenbankmigrationsteam zu bilden. Zumindest benötigen Sie einen Experten für die Datenbank-Engine (zwei davon, wenn die Zieldatenbank über eine andere Engine verfügt) und einen Netzwerkspezialisten, der sich mit Ihren Servern, Ports und Firewall-Regeln auskennt. Auch ein Cybersecurity-Experte ist eine lohnende Ergänzung des Teams.

Sobald Sie genügend Talente zusammengestellt haben, sollte das Team den Umfang der bevorstehenden Datenbankmigration definieren. Das Team muss Folgendes festlegen:

• Die Ziele der Migration (z. B. Skalierung des Speichers, Umstellung auf einen neuen Datenbanktyp, Reduzierung der Datenkomplexität, Verbesserung der Leistung usw.).
• Die Ressourcen, die das Migrationsteam für seine Arbeit benötigt.
• Die Frist für das bevorstehende Projekt.
• Grundlegende Parameter (z. B. Objekttypen, Quellobjekte im Gültigkeitsbereich, Verbindungsparameter usw.).

Das Migrationsteam muss außerdem frühzeitig Entscheidungen über potenzielle Migrationstools treffen und Testverfahren planen sowie einen übersichtlichen Rahmen für den gesamten Prozess schaffen.

Schritt 2: Eingehende Datenbankanalyse

Sobald das Team den Umfang und die Ziele der Migration kennt, müssen die Mitarbeiter die aktuelle Datenbank analysieren. Folgendes muss das Migrationsteam beantworten:

• Wie groß ist die Datenbank?
• Wie ist der Zustand der gespeicherten Daten?
• Wie viele Schemata und Tabellen haben wir?
• Verfügen die Tabellen über LOBs (Large Objects)?
• Wie groß sind die Tische?
• Wo liegen unsere Transaktionsgrenzen?
• Gibt es motorspezifische Datentypen?
• Wie „heiß“ (d. h. ausgelastet) ist die Datenbank? Was sind seine Abhängigkeiten?
• Welche Art von Benutzern, Rollen und Berechtigungen unterstützt die Datenbank?
• Gibt es komprimierte Daten? Wenn nicht, können Sie einige Daten komprimieren, um die Migration zu beschleunigen?
• Wie kann das Migrationsteam auf die Datenbank zugreifen (Firewalls, Tunnel, VPNs usw.)?
• Wird genügend Bandbreite vorhanden sein, um alle Daten zu übertragen?
• Können sich Apps und Dienste, die auf die Datenbank angewiesen sind, Ausfallzeiten leisten? Wenn ja, wie viel?
• Benötigt das Unternehmen, dass die aktuelle Datenbank nach der Migration aktiv bleibt?
• Was sind die gewünschten HA-Metriken?
• Übertragen Sie alle Daten der aktuellen Datenbank? Gehört alles an denselben Ort?
• Muss das Team einige Änderungen am App-Code vornehmen?
• Erfordert die Datenbank eine Umgestaltung?
• Können wir Sicherheitsverbesserungen übernehmen, die in der aktuellen Datenbank nicht vorhanden sind?
• Ist der Urknall oder die Trickle-Strategie sinnvoller?

Diese Phase ist auch ein idealer Zeitpunkt, um die vorhandene Datenbank auf doppelte Werte, Inkonsistenzen und falsche Informationen zu überprüfen. Vermeiden Sie es, diese Probleme in das neue System einzubringen.

Sobald das Team die aktuelle Datenbank gründlich verstanden hat, ist es an der Zeit, die beste Option für das Zielsystem zu ermitteln. Das Team erstellt aus der Vogelperspektive einen Überblick darüber, wie sich die Datenbankmigration für jeden lohnenswerten Datenbanktyp entwickeln wird. Anschließend wählt der Entscheidungsträger das Zielsystem aus.

Schritt 3: Ein Schritt-für-Schritt-Migrationsplan

Nachdem das Team nun die Anforderungen für die Datenbankmigration kennt und weiß, wie das gewünschte System aussehen sollte, ist es an der Zeit, einen detaillierten, schrittweisen Migrationsplan zu erstellen. Das Team bewertet den effizientesten Weg zur Übertragung von Daten und Arbeitslasten.

Dieser Schritt ist auch der richtige Zeitpunkt, um:

• Definieren Sie einen genauen Migrationsplan.
• Planen Sie, wie Sie Ausfallzeiten während der Datenübertragung reduzieren können (wenn der Datenbankverkehr sehr hoch ist, kann es unrealistisch sein, eine Live-Migration zu planen).
• Erstellen Sie Backups aller beteiligten Daten.
• Planen Sie Datenbankschemakonvertierungen ein, wenn Sie eine heterogene Migration durchführen (d. h. eine Migration zwischen verschiedenen Datenbank-Engines).
• Legen Sie Notfallpläne fest, falls während der Migration etwas schief geht.
• Führen Sie eine Bedrohungsmodellierung für die Zieldatenbank durch, um sicherzustellen, dass sie von Natur aus sicher ist.

Datenbankschemakonvertierungen sind oft zu ressourcenintensiv und zeitaufwändig, um sie manuell durchzuführen. Die meisten Unternehmen entscheiden sich für ein Tool, um den Prozess zu beschleunigen.

Einige Teams entscheiden sich zu diesem Zeitpunkt dafür, den Migrationsbuild zu testen. Beginnen Sie mit einer kleinen Teilmenge der Daten, erstellen Sie ein Profil davon und konvertieren Sie das Schema. Dieser Prozess stellt sicher, dass alle Zuordnungen, Transformationen und Qualitätsregeln funktionieren, bevor Sie mit dem Migrationsprozess beginnen.

Schritt 4: Datenbankmigration

Das Team startet den Migrationsprozess. Wenn die vorherigen Schritte erfolgreich waren, verläuft diese Phase ohne Probleme (Verzögerungen, Budgetüberschreitungen, Migrationsfehler usw.).

Die meisten Unternehmen führen eine Datenbankmigration zu einem Zeitpunkt durch, zu dem sie sich Probleme mit der Serviceverfügbarkeit leisten können, beispielsweise an Wochenenden, nachts oder an Feiertagen. Trotz dieser Vorsichtsmaßnahmen versuchen die meisten Unternehmen heutzutage, Dienstunterbrechungen mithilfe von Datenbankmigrationstools, die Datensynchronisierung oder die Change Data Capture (CDC)-Funktionalität bieten, vollständig zu vermeiden.

Schritt 5: Überprüfung nach der Migration

Sobald die Datenbankmigration abgeschlossen ist, muss das Team die neue Umgebung auf Folgendes analysieren:

• Fehlende oder beschädigte Daten.
• Inkonsistenzen, doppelte Werte oder falsche Informationen.
• Leistungsbezogene Probleme.
• Sicherheitslücken.
• Probleme mit Verbindungen zu Apps und Diensten.
• Die Gültigkeit aller Berechtigungen und Rollen.

Anschließend optimiert das Team die neue Datenbank, um optimale Leistungsniveaus sicherzustellen, richtet die Überwachung ein und bringt die neue Datenbank in die Produktion. Der Entscheidungsträger des Teams bewertet, ob das neue System die Ziele vor der Migration erfüllt.

Abhängig vom Migrationsplan kann dieser letzte Schritt auch das Löschen der ursprünglichen Datenbank umfassen.

Führen Sie niemals überstürzt eine Datenbankmigration durch

Auf Datenbankmigrationen freut sich niemand, aber ein langsamer und stetiger Ansatz bei der Speicherübertragung nimmt den größten Teil des Risikos und der Kopfschmerzen aus dem Projekt. Je mehr Sie sich vorbereiten, desto mehr entlasten Sie auch das Team. Stellen Sie daher sicher, dass jede Migration einer gründlichen Planung unterzogen wird, bevor Sie sich für eine passendere Speicherlösung entscheiden.