Сценарии Storage Replica

Storage Replica (реплика хранения) была разработана с двумя сценариями:

• Растяжение отказоустойчивого кластера для обеспечения высокой доступности
• Репликация между серверами для аварийного восстановления

Репликация растягивающегося кластера

Растягивающийся кластер (также называемый многоузловым кластером), для подключения двух наборов асимметричных общих хранилищ в одном отказоустойчивом кластере, использует Storage Replica. Это хранилище может быть подключено последовательно SCSI JBOD (всего несколько дисков), iSCSI target или SAN. Кластерные узлы прикрепляются к каждому из двух наборов хранилищ в двух физических местах, как разные здания в одном квартале или разные центры обработки данных одной метрополии. Реплицируемым хранилищем могут быть либо общие тома кластера (CSV), либо назначенные ролями ресурсы физического диска (PDR).

На рисунке ниже представлена типичная архитектура, используемая для реализации репликации стрейч-кластеров с использованием Storage Replica. Слева находится сайт Редмонда, где есть два сервера (SR-SRV-01 и SR-SRV-02) и разделяемое общее хранилище (SAN, JBOD или iSCSI). Справа находится сайт Bellevue, где есть ещё два сервера (SR-SRV-03 и SR-SRV-04) и большее общее хранилище. Вы можете, с помощью асимметричной репликации хранилища с одного сайта на другой, использовать Storage Replica для объединения серверов и общего хранилища на этих двух сайтах в один растянутый кластер.

Эта конфигурация делает отказоустойчивый кластер устойчивым не только к отказам узлов, но и к сбоям всего сайта. Когда один узел на сайте выходит из строя, другой узел на этом сайте, становится новым источником репликации. Когда все узлы на сайте выходят из строя, источником репликации становится узел на другом сайте. Все это происходит автоматически, как с обычным не растянутым кластером. Для растягивающей кластеризации требуется минимум два узла, и кластер может содержать до 64 узлов.

В Windows Server 2016, для репликации рекомендованы две роли кластера - это Hyper-V и General File File Server. Вам следует избегать настройки SOFS в качестве стрейч-кластера, поскольку отказоустойчивые кластеры Windows Server по своей сути не осведомлены о сайте, приложения будут подключаться к узлам на обоих сайтах, а затем перенаправляться обратно на собственный узел, где происходят записи I/O. Это потенциально может привести к снижению производительности приложений. Microsoft поддерживает использование гостевых кластеров VM только для целей оценки.

Используя диспетчер отказоустойчивых кластеров (cluadmin.msc), вы можете управлять этим кластером с помощью простого интерфейса, управляемого мастером. Чтобы создать растянутый кластер, просто создайте CSV и настройте роль общего файлового сервера или роль виртуальной машины Hyper-V. Щёлкните правой кнопкой мыши на исходном хранилище, выберите «Репликация», а затем в появившемся контекстном меню нажмите «Включить».

В открывшемся диалоговом окне «Configure Storage Replica Wizard» на странице «Выбор диска данных назначения», выберите из доступного хранилища целевой диск, который вы хотите реплицировать. На рисунке ниже, в качестве диска назначения данных выбран кластер диска 1.

Для завершения настройки растягивающегося кластера, следуйте инструкциям мастера. При настройке, хранилища синхронно реплицируются между источником и получателем в кластере. После завершения репликации формируется стрейч кластер и Storage Replica защищает данные на дисках, источника и назначения. Например рисунок ниже показывает направление репликации после последующего перехода на другой ресурс. В этом случае кластер диска 1 в настоящее время источник репликации, а кластер диска 3 - место назначения.

Примечание. Для создания стрейч кластера также можно использовать Windows PowerShell Failover-Clustering и модули StorageReplica.

Сервер-to-сервер и кластер-to-кластер репликации

К реплике хранения можно подключить два отдельных сервера — иногда называется автономные репликации — и их объёмы. Это хранилище может быть последовательно подключено к SCSI JBOD, iSCSI target, SAN или даже к локальным DAS, таким как, подключённые к локальному RAID-контроллеру диски SCSI.

Реплика хранилища также может реплицироваться между двумя кластерами, как если бы они были двумя серверами, с любым общим хранилищем, которое кластер считает приемлемым. Репликация происходит между двух физических расположений так же, как различные здания в том же квартале или различные центры обработки данных метрополии. Реплицированные хранилища должны быть томами NTFS или ReFS.

На следующем рисунке, изображена типичная архитектура реализации репликации сервера на сервер с помощью реплики хранения. На левой стороне находится сайт Redmond с сервера SR-SRV01 и некоторые хранилища (SAN, JBOD или iSCSI). Справа находится сайт Bellevue с сервера SR-SRV02 и большее хранилище. Вы можете использовать Storage Replica, чтобы объединить серверы и хранилища на этих двух сайтах в партнёрстве, асимметрично реплицируя хранилище с одного сайта на другой.

В сценарии «сервер-to-сервер» и «кластер-to-кластер» нет графического интерфейса и автоматического управления отказоустойчивостью - всё администрирование осуществляется вручную и управляется человеком через модуль Windows PowerShell StorageReplica. Для обеспечения простоты резервирования данных Storage Replica, когда это возможно, реализует простую систему настройки репликации с помощью одной команды.

Модуль Windows PowerShell StorageReplica содержит следующие команды Windows Server 2016:

Настройка репликации так же проста, как предоставление следующей информации:

New-SRPartnership -SourceComputerName np-sr-srv05 -SourceRGName rg01 -SourceVolumeName g: -SourceLogVolumeName h: -DestinationComputerName np-sr-srv06 -DestinationRGName rg02 -DestinationVolumeName g: -DestinationLogVolumeName h: -LogSizeInBytes 16GB

Существует много вариантов командлета New-SRPartnership, включая создание асинхронной репликации. А также, вы можете создать репликацию в более гранулированном виде, запустив New-SRGroup на каждом сервере и связав их с помощью New-SRPartnership. С помощью Set-SRGroup, вы можете добавить в группу репликации дополнительные тома, и одновременно запускать более одной группы репликации на сервере.

Перед окончательной версией, Storage Replica будет включать в себя больше командлетов, включая командлет, для определения, насколько хорошо будет выполняться репликация между двумя серверами по данной сети, оптимальный размер журналов репликации и то, что предлагает для репликации текущая загрузка ввода-вывода на сервере - все без необходимости устанавливать или настраивать реплику хранилища заранее.

Репликация хранилища в Windows Server 2016

Ниже перечислены некоторые, связанные с Storage Replica, ключевые моменты, начиная с выпуска Windows Server 2016:

 Пропускная способность сети и задержка с самым быстрым хранением. Для синхронной репликации существуют физические ограничения. Поскольку Storage Replica реализует механизм фильтрации ввода-вывода используя журналы и требует круговых переходов по сети, синхронная репликация может замедлить работу приложений. Используя низкозатратные сети с высокой пропускной способностью, а также высокопроизводительные подсистемы для журналов, вы можете минимизировать накладные расходы на производительность.

 Точка назначения при репликации недоступна. Когда вы настраиваете репликацию, целевой том демонтируется и больше не будет отображаться в каких-либо обычных инструментах графического интерфейса пользователя или доступен для любой записи пользователями, до тех пор, пока вы не удалите репликацию, или том не станет источником из-за отказа. Технологии репликации на уровне блоков, несовместимы с возможностью доступа к установленной файловой системе конечного пункта в томе. NTFS и ReFS не поддерживают пользователей, записывающих данные в том, когда блоки под ними изменяются.

 Различная реализация асинхронной репликации. Реализация асинхронной репликации Microsoft, отличается от большинства, основанных на моментальных снимках, отраслевых реализаций асинхронной репликации, при которой периодические дифференциальные передачи перемещаются на другой узел и объединяются. Напротив, асинхронная Storage Replica работает так же, как и синхронная репликация, за исключением того, что она устраняет необходимость в сериализованном синхронном подтверждении от адресата. Это означает, что Storage Replica, поскольку непрерывно реплицируется, теоретически имеет более низкий RPO. Однако это также означает, что для обеспечения согласованности в файлах приложений, она полагается на внутренние гарантии согласованности приложений, а не на использование моментальных снимков. Storage Replica гарантирует согласованность во всех режимах репликации.

 Реплика хранилища не является распределенной репликацией файловой системы. Репликация хранилища блоков на уровне тома не является хорошим вариантом для использования в сценариях филиала. Сети филиалов, как правило, высоко латентны, сильно используются и имеют более низкую полосу пропускания, что делает синхронную репликацию нецелесообразной. Отделение офиса часто реплицирует данные в режиме «один ко многим» с постоянными точками доступа, например, для распространения программного обеспечения, а Storage Replica в первой версии этого сделать не может. При копировании данных из филиала в главный офис, чтобы предотвратить прямой доступ, Storage Replica отключает тома назначения.

Тем не менее, важно отметить, что многие клиенты, в качестве решения для DR, используют репликацию распределенной файловой системы (DFSR), хотя для этого сценария, это часто нецелесообразно. DFSR не может реплицировать открытые файлы и предназначен для минимизации использования полосы пропускания за счёт производительности. Что приводит к большим дельтам восстановления. Реплика хранилища может предоставить вам возможность удалить из некоторых из типов режимов DR - DFSR.

 Реплика хранилища не является резервной. В некоторых ИТ- средах, в качестве решений резервного копирования, из-за их параметров нулевой потери информации, по сравнению с ежедневными резервными копиями, развёртываются системы репликации. Storage Replica реплицирует все изменения во все блоки данных на томе независимо от типа изменения. Если пользователь удаляет все данные из тома, Storage Replica мгновенно реплицирует удаление на другой том, безотзывно удаляя данные с обоих серверов.

 Реплика хранилища не является репликой Hyper-V или SQL AlwaysOn. Storage Replica - универсальный механизм хранения и агностики. По определению, он не может адаптировать своё поведение так же идеально, как репликация на уровне приложения. Это может привести к определённым недостаткам функций, которые побуждают вас развёртывать или оставаться на определённых технологиях репликации приложений.