Úvod
Jednou z největších hrozeb pro moderní databáze je ztráta dat v důsledku selhání hardwaru nebo ransomwaru. Distribuované databáze nabízejí řešení replikací dat v různých fyzických umístěních.
Replikace databáze umožňuje distribuovat části databáze přes více uzlů.
V tomto kurzu se budeme zabývat tím, jak replikace dat funguje, kdy ji použít, různé typy a schémata replikace a nástroje, které pomáhají replikovat databázi.
Co je replikace databáze?
Replikace databáze je proces kopírování dat a jejich ukládání na různá místa. Provádění replikace dat zajišťuje konzistentní kopii databáze napříč všemi uzly v distribuovaném systému. To slouží k široké dostupnosti dat a ochraně před ztrátou dat.
Replikovaná data mohou být úplná nebo částečné snímek a lze jej uložit na místě, mimo pracoviště nebo v cloudovém prostředí. V případě výpadku organizace obnoví data a udrží obchodní kontinuitu obnovením ze záložního umístění.
Poznámka: 90 % podniků bez plánu obnovy po havárii se po velkém výpadku zavře. Eliminujte toto riziko pomocí špičkových řešení Disaster-Recovery-as-a-Service (DRaaS).
Data se replikují buď synchronně nebo asynchronně :
- Synchronní replikace . Data se zapisují současně do primární databáze a všech jejích replik.
- Asynchronní replikace . Data jsou nejprve zapsána do primární databáze a později zkopírována do replik.
Typy replikace databáze
Existuje několik různých metod replikace databáze. Organizace by si měly zvolit techniku založenou na účelu replikovaných dat a způsobu, jakým k nim hodlají přistupovat.
Replikace snímku
Replikace snímku zkopíruje "snímek" databáze - přesně tak, jak se zdá v okamžiku zahájení procesu replikace. Nesleduje změny nebo aktualizace dat.
Replikace snímků je užitečná, když se data často nemění, ale také v případě, že během krátké doby dochází k významným změnám. Jakákoli změna v databázi způsobí, že snímek bude zastaralý, dokud nebude replikován nový.
Transakční replikace
Transakční replikace vytvoří úplnou kopii databáze, přičemž nová data budou přicházet se změnou databáze. Data se kopírují v reálném čase v pořadí provedených změn, což zajišťuje konzistenci.
Pro zajištění přírůstkových změn dat v reálném čase je nejlepší použít transakční replikaci. To zlepšuje výkon a snižuje latenci a zároveň poskytuje velký objem aktivit čtení, zápisu a mazání.
Sloučit replikaci
Sloučit replikaci kombinuje data z několika zdrojů do jedné databáze. Použití slučovací replikace umožňuje více uživatelům změnit data a nechat všechny změny aplikovat na novou repliku.
Slučovací replikace pomáhá rychle odhalit a řešit konfliktní změny. Umožňuje také uživatelům provádět změny offline před synchronizací se serverem.
Heterogenní replikace
Heterogenní replikace se používá k replikaci dat mezi servery dodávanými různými dodavateli. Umožňuje vám například kopírovat data ze serveru SQL na server jiný než SQL.
Peer-to-Peer transakční replikace
Replikace typu peer-to-peer je založen na transakční replikaci. Umožňuje všem zúčastněným uživatelům a serverům posílat si data, takže aktualizace probíhají téměř v reálném čase.
Replikace peer-to-peer je užitečná zejména pro webové aplikace. Jeho flexibilita pomáhá škálovat počet uživatelů bez ovlivnění výkonu. Systém je také robustnější a umožňuje serverům vypnout se kvůli údržbě.
Schémata replikace databáze
Pro replikaci databáze se používají následující schémata replikace:
Úplná replikace
Provedení úplné replikace znamená zkopírování kompletní databáze do každého uzlu distribuovaného systému. Tento přístup maximalizuje redundanci dat, zvyšuje globální výkon a dostupnost dat. Data jsou dostupná, dokud je funkční jeden uzel.
Ve výše uvedeném příkladu jsou všechny části původní databáze (P1, P2, P3) plně replikovány na všechny weby.
Úplná replikace trvá déle, protože aktualizaci je třeba replikovat na všechny lokality. Kromě toho se mohou sčítat náklady na ukládání úplných datových snímků na více místech.
Částečná replikace
Kopírování pouze určitých částí databáze je částečná replikace . Obvykle se rozhoduje podle toho, jak důležité je mít data dostupná na každém místě.
Ve výše uvedeném příkladu jsou pouze určité části původní databáze (P1, P2, P3) replikovány do jednoho uzlu.
Při použití schématu částečné replikace se počet kopií pro každou část databáze může pohybovat od jedné do celkového počtu uzlů v distribuovaném systému.
Žádná replikace
Bez žádné replikace , každý uzel v distribuovaném systému obdrží pouze kopii jedné části databáze. Toto schéma replikace se provádí nejrychleji, ale má tendenci snižovat dostupnost dat a ponechává databázi zranitelnou vůči ztrátě dat. Souběžnosti je však snadné dosáhnout.
Ve výše uvedeném příkladu je do konkrétního uzlu replikován pouze jeden fragment původní databáze.
Software a nástroje pro replikaci databáze
Mnoho nástrojů pro správu databází nabízí způsoby, jak provádět replikaci databáze. Existují také replikační nástroje třetích stran, které poskytují stejné funkce.
Nástroje třetích stran mohou být dokonce flexibilnější, protože většina z nich umožňuje replikaci napříč různými typy databází. Zde jsou některé z nejpopulárnějších příkladů:
- Zálohování a obnova dat phoenixNAP. phoenixNAP nabízí několik možností a řešení zálohování, včetně integrace Veeam, zálohování cloudové databáze, spravovaného zálohování pro Office 365 a DRaaS (Disaster Recovery as a Service).
- Veeam Backup &Replication . Veeam pracuje s různými typy databází, včetně cloudových databází, virtuálních, Kubernetes a fyzických distribucí. Nabízí nepřetržitou ochranu dat, pokročilou replikaci a převzetí služeb při selhání pro obnovu po havárii a okamžitou obnovu pro oblíbené správce databází, jako jsou NAS, Microsoft SQL a Oracle.
- Acronis Cyber Backup . Acronis podporuje více než 20 databázových platforem a nabízí pokročilé bezpečnostní funkce, jako je prevence ransomwaru založená na umělé inteligenci.
- Zálohování a replikace NAKIVO . NAKIVO nabízí funkce, jako je podpora pro živé aplikace, obnova na úrovni souborů a objektů, globální deduplikace a automatické zprávy. Dokáže replikovat data lokálně, na vzdáleném serveru nebo v cloudu.
- Carbonite Safe Backup. Carbonite je zaměřen na menší podniky. Nabízí automatické cloudové zálohování a zálohování na pevný disk, zálohování bitové kopie a obnovu na holý kov a replikaci databáze na vyšších úrovních.
Výhody replikace dat
Použití replikace databáze pomáhá:
- Zajistěte kontinuitu podnikání pomocí plánu obnovy po havárii. V případě selhání hardwaru nebo útoku ransomwaru zajistí replikace dat jako součást plánu obnovy po havárii existenci kopie systému mimo pracoviště. To umožňuje organizacím obnovovat data a udržovat kontinuitu podnikání.
- Zlepšete výkon. Mít stejná data na více místech znamená, že uživatel může získávat data z nejbližšího serveru, což snižuje latenci sítě a zvyšuje výkon.
- Zlepšete podporu pro více uživatelů. Replikace dat pomáhá s prováděním dotazů, zvláště když k databázi přistupuje více uživatelů.
- Zlepšete analýzu. Samostatná úplná kopie databáze umožňuje týmu provádět analýzy bez ovlivnění výkonu.
- Zlepšit dostupnost. Několik uživatelů může přistupovat a spravovat data v distribuované databázi, aniž by si navzájem překáželi.
Nevýhody replikace dat
Replikace dat představuje několik problémů:
- Může vyžadovat hodně úložného prostoru, zejména pro úplné replikace. To může způsobit vysoké náklady nebo snížit výkon, pokud je třeba aktualizovat mnoho replik současně.
- Udržování konzistence dat je obtížné při použití metod, jako je slučování nebo replikace peer-to-peer.