Plattenspiegelung - Disk mirroring
In Datenspeichern , Festplattenspiegelung ist die Replikation von logischem Datenträger - Volumes auf separate physische Festplatten in Echtzeit , um sicherzustellen , kontinuierliche Verfügbarkeit . Es wird am häufigsten in RAID 1 verwendet . Ein gespiegeltes Volume ist eine vollständige logische Darstellung separater Volume-Kopien.
In einem Disaster Recovery- Kontext wird das Spiegeln von Daten über große Entfernungen als Speicherreplikation bezeichnet . Abhängig von den verwendeten Technologien kann die Replikation synchron , asynchron , halbsynchron oder zu einem bestimmten Zeitpunkt durchgeführt werden. Die Replikation wird durch aktivierten Mikrocode auf der Plattenarraysteuerung oder über Server - Software . Es handelt sich normalerweise um eine proprietäre Lösung, die zwischen verschiedenen Anbietern von Datenspeichergeräten nicht kompatibel ist .
Die Spiegelung ist normalerweise nur synchron. Durch synchrones Schreiben wird normalerweise ein Wiederherstellungspunktziel (RPO) von null verlorenen Daten erreicht. Durch die asynchrone Replikation kann ein RPO von nur wenigen Sekunden erreicht werden, während die verbleibenden Methoden ein RPO von wenigen Minuten bis möglicherweise mehreren Stunden liefern.
Die Datenträgerspiegelung unterscheidet sich vom Dateischatten auf Dateiebene und von Datenträger-Snapshots, bei denen Datenabbilder nie wieder mit ihren Ursprüngen synchronisiert werden.
Überblick
Es ist bekannt, dass Festplatten eine inhärent unzuverlässige Komponente von Computersystemen sind. Das Spiegeln ist eine Technik, mit der ein System automatisch mehrere Kopien oder eine doppelte Sicherung (dh die Daten sind auf allen im Spiegel vorhandenen Festplatten redundant) von Daten verwalten kann, damit ein System im Falle eines Festplattenhardwarefehlers dies kann Daten weiter verarbeiten oder schnell wiederherstellen. Die Spiegelung kann lokal erfolgen, um die Unzuverlässigkeit der Festplatte zu berücksichtigen, oder sie kann remote durchgeführt werden, wenn sie Teil eines komplexeren Disaster Recovery-Schemas ist, oder sie kann sowohl lokal als auch remote durchgeführt werden, insbesondere für Hochverfügbarkeitssysteme. Normalerweise werden Daten auf physisch identische Laufwerke gespiegelt, obwohl der Prozess auf logische Laufwerke angewendet werden kann, bei denen das zugrunde liegende physische Format vor dem Spiegelungsprozess verborgen ist.
In der Regel wird die Spiegelung entweder in Hardwarelösungen wie Festplatten-Arrays oder in Software innerhalb des Betriebssystems (wie Linux mdadm und Device Mapper ) bereitgestellt . Darüber hinaus bieten Dateisysteme wie Btrfs oder ZFS eine integrierte Datenspiegelung. Btrfs und ZFS bieten zusätzliche Vorteile, da sie sowohl die Daten- als auch die Metadatenintegritätsprüfsummen verwalten, fehlerhafte Kopien von Blöcken erkennen und gespiegelte Daten verwenden, um Daten aus korrekten Blöcken abzurufen.
Es gibt verschiedene Szenarien dafür, was passiert, wenn eine Festplatte ausfällt. In einem Hot-Swap- System diagnostiziert das System selbst im Falle eines Festplattenausfalls normalerweise einen Festplattenfehler und signalisiert einen Fehler. Anspruchsvolle Systeme aktivieren möglicherweise automatisch eine Hot-Standby- Festplatte und verwenden die verbleibende aktive Festplatte, um Live-Daten auf diese Festplatte zu kopieren. Alternativ wird eine neue Festplatte installiert und die Daten werden auf diese kopiert. In weniger anspruchsvollen Systemen wird das System auf der verbleibenden Festplatte betrieben, bis eine Ersatzfestplatte installiert werden kann.
Das Kopieren von Daten von einer Seite eines Spiegelpaars auf eine andere wird als Neuaufbau oder seltener als Resilvering bezeichnet .
Die Spiegelung kann von Standort zu Standort entweder über schnelle Datenverbindungen erfolgen, z. B. Glasfaserverbindungen, die über Entfernungen von etwa 500 m eine ausreichende Leistung zur Unterstützung der Echtzeitspiegelung aufrechterhalten können. Längere Entfernungen oder langsamere Verbindungen verwalten Spiegel mithilfe eines asynchronen Kopiersystems. Bei Remote-Disaster-Recovery-Systemen erfolgt diese Spiegelung möglicherweise nicht durch integrierte Systeme, sondern lediglich durch zusätzliche Anwendungen auf primären und sekundären Computern.
Zusätzliche Vorteile
Zusätzlich zur Bereitstellung einer zusätzlichen Kopie der Daten zum Zwecke der Redundanz im Falle eines Hardwarefehlers kann die Plattenspiegelung den separaten Zugriff auf jede Platte zum Lesen ermöglichen. Unter bestimmten Umständen kann dies die Leistung erheblich verbessern, da das System für jeden Lesevorgang auswählen kann, welche Festplatte am schnellsten nach den erforderlichen Daten suchen kann. Dies ist besonders wichtig, wenn mehrere Aufgaben auf derselben Festplatte um Daten konkurrieren und das Thrashing (bei dem das Wechseln zwischen Aufgaben mehr Zeit in Anspruch nimmt als die Aufgabe selbst) reduziert werden kann. Dies ist eine wichtige Überlegung bei Hardwarekonfigurationen, die häufig auf die Daten auf der Festplatte zugreifen.
In einigen Implementierungen kann die gespiegelte Festplatte abgespalten und für die Datensicherung verwendet werden, sodass die erste Festplatte aktiv bleibt. Das Zusammenführen der beiden Datenträger kann jedoch eine Synchronisierungsperiode erfordern, wenn eine Schreib-E / A-Aktivität auf dem gespiegelten Datenträger aufgetreten ist.
Andere Systeme
Einige Spiegelungsschemata verwenden drei Festplatten, wobei zwei der Festplatten für die Redundanzspiegelung und die dritte für die Durchführung von Sicherungen abgespalten werden. In der EMV- Nomenklatur werden diese dritten Datenträger als Business Continuance Volumes (BCVs) bezeichnet.
Siehe auch
Verweise