Репликация данных: что это и как она влияет на ваш бизнес?

Безопасность бизнеса напрямую зависит от сохранности важных данных. Нет ничего для современного бренда страшнее, чем потерять информацию из-за внезапного сбоя системы. Для того чтобы минимизировать риски, используется инструмент репликации данных.

В статье мы расскажем, что такое репликация данных, для чего она нужна и какой механизм работы этого инструмента.

Что такое репликация данных?

Репликация данных — это процесс синхронизации данных из одной базы данных сразу в нескольких копиях.

В процессе репликации информация копируется на другую машину, однако и оригинал, и копия функционируют одновременно. Пользователи вносят изменения в базы данных, которые через определенные моменты времени синхронизируются между собой. Это позволяет создавать сразу несколько качественных и независимых копий одной базы данных.

Использование подобной технологии позволяет исключить утрату данных. Если одна база данных теряется, то для ее восстановления используется копия.

Как работает репликация данных?

Повторимся: во время репликации данных создается распределенная БД. В системе существует два основных узла:

• Главная СУБД. Это оригинал, имеющий доступ ко всем данным в соответствии с разными уровнями запросов.

• Подчиненная СУБД. Это копия главной. Функциональные возможности вполне могут отличаться от оригинала.

Элементы качественно взаимодействуют друг с другом благодаря системе управления распределенными базами данных. Вы можете установить определенные настройки реплицирования: оно будет осуществляться массово или отдельными узлами, онлайн или в соответствии с определенным расписанием.

На выбор алгоритма функционирования СУБД и процесса репликации влияет приоритет данных, их количество, масштаб и доступные вычислительные мощности.

Процедуры дублирования бывают четырех видов: полная, частичная, репликация на основе журналов, инкрементная репликация на основе ключей.

Полная репликация

Данный метод репликации включает в себя копирование всей информации из источника в целевую систему. Данные могут быть как новыми, так и уже измененными. Учитывая объем информации, можно понять, что этот способ репликации требует значительных затрат ресурсов и сопровождается повышенной нагрузкой на сеть. Как правило, это дорогостоящий способ копирования больших объемов данных, поскольку важно поддерживать согласованность действий.

Частичная репликация

Подразумевает копирование только определенной части данных — например, только обновленную информацию. Такрй процесс происходит куда быстрее, чем полная репликация, — это объясняется меньшим объемом информации. При этом нагрузка на сеть невелика, а проблем с согласованностью нет.

Репликация на основе журналов

Этот метод репликации можно использовать только в отношении баз данных. В его основе — применение файлов двоичного журнала, которые присутствуют в БД. Информация считывается непосредственно из файлов журналов, что уменьшает нагрузку на производственную систему. К такой методике близка репликация данных онлайн.

Инкрементная репликация на основе ключей

Этот вид репликации подразумевает копирование базы данных, в процессе которой или обновляется, или изменяется информация при помощи ключей репликации. Инкрементная репликация быстрее и эффективнее, чем полная репликация, поскольку в процессе копируется значительно меньший объем данных. Недостаток метода заключается в невозможности репликации уже удаленной информации.

Синхронная репликация

Под синхронной репликацией подразумевается процесс дублирования информации в режиме онлайн. Для этого может использоваться локальная или глобальная сеть. Это обеспечит существование сразу нескольких копий.

Технология обладает особым алгоритмом функционирования: запись выполняется сразу в разные локации. Операция заканчивается только тогда, когда данные полностью записываются и сохраняются на других копиях.

Для обеспечения корректного функционирования и правильной репликации используется идентичное оборудование, хранилища и серверы на точках.

Преимущества

Преимуществами синхронной репликации данных являются:

• Идентичность информации в копиях.

• Значительный уровень доступности: если основная база данных перестает функционировать, то переключение на реплику выполняется быстро (за несколько секунд). Реплики продолжают работать, в них содержится актуальная информация.

Недостатки

К недостаткам синхронной репликации относится:

• Замедление функционирования основного приложения, поскольку появляется задержка в процессе передачи информации на резервный сервер.

• Синхронная репликация не применяется для функционирования на значительных расстояниях, поскольку это увеличивает время отклика на канале связи.

• Этот вид репликации приводит к значительным затратам — он дороже прочих форм репликации.

Где используется

Синхронная репликация — это отличное решение в случае, если бизнес не терпит какой-либо утраты информации. Это кассы, банковское дело, e-commerce.

Асинхронная репликация

Программное обеспечение, использующее асинхронную репликацию, дублирует информацию в реплику сразу после того, как она записана в основное хранилище. Копия обновляется не одновременно, а с некоторой задержкой, всегда отстает от основной базы данных.

Преимущества

У асинхронной репликации есть ряд очевидных преимуществ, на которые обязательно стоит обратить внимание:

• Асинхронная репликация предназначается для работы на значительных расстояниях.

• Этот вид репликации способен перенести ухудшения в качестве связи, поскольку сам процесс не происходит в режиме онлайн. Это обеспечивает устойчивость процесса копирования.

• Стоимость асинхронной репликации существенно ниже, чем синхронной. Это объясняется тем, что для процесса не нужна большая пропускная способность и скорость в канале.

Недостатки

Асинхронная репликация не лишена минусов:

Задержка во времени между хранением на основной и удаленной локациях.

Существует повышенный риск потери информации: если есть авария или сбой, информация, которая не была скопирована, будет потеряна, а данные во вторичном хранилище не будут актуальны.

Когда используется асинхронная репликация

Асинхронная репликация активно используется в ряде случаев:

• Внедрение синхронной технологии сталкивается с значительной задержкой в канале. Она усиливается пропорционально увеличению размера канала и степени его загруженности.

• Особенности бизнеса допускают потерю определенного количества информации.

• Стоимость синхронной репликации значительно выше потерь, к которым может привести простой.

• Если развертывание резервной копии требует времени, которое значительно превышает допустимое для бизнеса. Реплика — лучший выход.

Этапы внедрения технологий репликации

Репликация данных раскрывает все свои преимущества в том случае, если во всей организации существует согласованная копия информации. Для достижения максимальной эффективности технология репликации должна внедряться по следующим шагам:

1. Определите необходимый объем данных для копирования из исходной в целевую систему.

2. Подберите архитектуру решения. Важно назначить наблюдателя за кластером, с которого будут создаваться реплики.

3. Выберите таблицы и столбцы, которые нужно скопировать из источника.

4. Определите частоту выполнения обновлений.

5. Рассчитайте чистую стоимость и выбирайте наиболее быстрый вариант решения.

6. Определитесь с конкретным методом репликации информации.

7. Используйте специализированное программное обеспечение для осуществления процесса репликации.

8. Запуск тестовой среды, которая подразумевает копию основной базы, проверку времени задержки.

9. Непосредственный запуск технологии с обязательным наблюдением за основным кластером.

Репликация vs Резервная копия

Разница между двумя технологиями заключается во времени готовности к запуску и стратегии применения.

В случае аварии для развертывания резервной копии необходимо время. Если развертывается резервная копия большой базы данных, то это может занять несколько дней. Простой приводит не только к потере денег, но и репутационным рискам.

В подобной ситуации переключение с основной базы данных на реплику может занять всего несколько минут. Программное обеспечение будет работать, а простой и потеря информации при этом минимальны.

Однако у бэкапа есть несколько преимуществ:

• Он дешевле.

• Создание резервной копии требует минимальных вложений — необходим отдельный сервер. Для репликации потребуется разработка архитектуры, выполнение настройки.

Специалисты предлагают использовать две технологии вместе. Репликацию применять для обеспечения непрерывности программного обеспечения в случае аварии, бэкап — для сохранности всего массива данных.

Репликация данных является инструментом, который обеспечивает сохранность критически важной информации даже в аварийных ситуациях. Внедрение репликации затратно, поэтому требуется тщательный анализ необходимости перед внедрением этой технологии.