Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
В области хранения данных зеркальное копирование дисков — это репликация логических томов дисков на отдельные физические жесткие диски в реальном времени для обеспечения непрерывной доступности. Чаще всего оно используется в RAID 1. Зеркальный том представляет собой полное логическое представление отдельных копий тома. В контексте аварийного восстановления, зеркальное копирование данных на большие расстояния называется репликацией хранилища. В зависимости от используемых технологий, репликация может выполняться синхронно, асинхронно, полусинхронно или по определенному моменту времени. Репликация обеспечивается микрокодом на контроллере дискового массива или через серверное программное обеспечение. Как правило, это проприетарное решение, несовместимое между различными производителями устройств хранения данных. Зеркалирование обычно выполняется только синхронно. Синхронная запись обычно обеспечивает целевое значение точки восстановления (RPO) равное нулю потерянных данных. Асинхронная репликация может обеспечить RPO всего в несколько секунд, в то время как остальные методы обеспечивают RPO от нескольких минут до, возможно, нескольких часов. Зеркалирование дисков отличается от теневого копирования файлов, которое работает на уровне файлов, и снимков дисков, где образы данных никогда не синхронизируются со своими источниками.
In data storage, disk mirroring is the replication of logical disk volumes onto separate physical hard disks in real time to ensure continuous availability. It is most commonly used in RAID 1. A mirrored volume is a complete logical representation of separate volume copies. In a disaster recovery context, mirroring data over long distance is referred to as storage replication. Depending on the technologies used, replication can be performed synchronously, asynchronously, semi synchronously, or point in time. Replication is enabled via microcode on the disk array controller or via server software. It is typically a proprietary solution, not compatible between various data storage device vendors. Mirroring is typically only synchronous. Synchronous writing typically achieves a recovery point objective (RPO) of zero lost data. Asynchronous replication can achieve an RPO of just a few seconds while the remaining methodologies provide an RPO of a few minutes to perhaps several hours. Disk mirroring differs from file shadowing that operates on the file level, and disk snapshots where data images are never re synced with their origins.
Обзор
Обычно зеркальное отображение реализуется либо в аппаратных решениях, таких как дисковые массивы, либо в программном обеспечении операционной системы (например, Linux mdadm и device mapper). Кроме того, файловые системы, такие как Btrfs или ZFS, предоставляют встроенное зеркальное отображение данных. Btrfs и ZFS имеют дополнительные преимущества, поскольку поддерживают контрольные суммы целостности как данных, так и метаданных, что позволяет им обнаруживать поврежденные копии блоков и использовать зеркальные данные для восстановления данных из корректных блоков. Существует несколько сценариев развития событий при выходе диска из строя. В системе с возможностью горячей замены, при сбое диска, сама система обычно диагностирует неисправность и сигнализирует о ней. Продвинутые системы могут автоматически активировать резервный диск и использовать оставшийся активный диск для копирования текущих данных на этот диск. В качестве альтернативы устанавливается новый диск, на который данные копируются. В менее сложных системах система продолжает работать на оставшемся диске до установки запасного диска. Копирование данных с одной стороны зеркальной пары на другую называется восстановлением или, реже, пересвертыванием. Зеркалирование может выполняться между площадками с использованием высокоскоростных каналов передачи данных, например, оптоволоконных линий связи, которые на расстояниях около 500 м могут обеспечивать достаточную производительность для поддержки зеркального отображения в реальном времени. На больших расстояниях или при использовании более медленных каналов зеркала поддерживаются с помощью асинхронной системы копирования. Для удаленных систем аварийного восстановления зеркальное отображение может выполняться не встроенными системами, а дополнительными приложениями на основных и резервных машинах.
Typically, mirroring is provided in either hardware solutions such as disk arrays, or in software within the operating system (such as Linux mdadm and device mapper). Additionally, file systems like Btrfs or ZFS provide integrated data mirroring. There are additional benefits from Btrfs and ZFS, which maintain both data and metadata integrity checksums, making themselves capable of detecting bad copies of blocks, and using mirrored data to pull up data from correct blocks. There are several scenarios for what happens when a disk fails. In a hot swap system, in the event of a disk failure, the system itself typically diagnoses a disk failure and signals a failure. Sophisticated systems may automatically activate a hot standby disk and use the remaining active disk to copy live data onto this disk. Alternatively, a new disk is installed and the data is copied to it. In less sophisticated systems, the system is operated on the remaining disk until a spare disk can be installed. The copying of data from one side of a mirror pair to another is called rebuilding or, less commonly, resilvering. Mirroring can be performed site to site either by rapid data links, for example fibre optic links, which over distances of 500 m or so can maintain adequate performance to support real time mirroring. Longer distances or slower links maintain mirrors using an asynchronous copying system. For remote disaster recovery systems, this mirroring may not be done by integrated systems but simply by additional applications on primary and secondary machines.
Дополнительные льготы
В дополнение к предоставлению дополнительной копии данных для обеспечения избыточности в случае отказа оборудования, зеркальное отображение диска может позволить обращаться к каждому диску отдельно для чтения. В определенных ситуациях это может значительно повысить производительность, поскольку система может выбирать для каждой операции чтения диск, который быстрее всего сможет найти требуемые данные. Это особенно важно, когда несколько задач одновременно обращаются к данным на одном диске, и может быть снижена "перегрузка" (когда время, затрачиваемое на переключение между задачами, превышает время, необходимое для их выполнения). Это важный фактор при выборе аппаратных конфигураций, которые часто обращаются к данным на диске.
In addition to providing an additional copy of the data for the purpose of redundancy in case of hardware failure, disk mirroring can allow each disk to be accessed separately for reading purposes. Under certain circumstances, this can significantly improve performance as the system can choose for each read which disk can seek most quickly to the required data. This is especially significant where there are several tasks competing for data on the same disk, and thrashing (where the switching between tasks takes up more time than the task itself) can be reduced. This is an important consideration in hardware configurations that frequently access the data on the disk.