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Techniques de réplication de données

Evidian SafeKit

Techniques de réplication de données au niveau base de données, disque ou fichier ?

Aperçu

Cet article étudie les avantages et les inconvénients des techniques de réplication de données au niveau base de données, disque et fichier pour les clusters de haute disponibilité. Nous étudions le basculement sur panne, le retour après panne, la simplicité de mise en œuvre.

Techniques de réplication de données

Les tableaux comparatifs suivants détaillent les techniques de réplication de données mises en œuvre par SafeKit, un produit logiciel de haute disponibilité.

Quelle est la technique de réplication des données au niveau base de données ?

C'est la réplication des fichiers journaux entre deux serveurs faite par le système de gestion de la base de données (comme le journal de SQL Server).

Pour un basculement automatique, il est obligatoire d'avoir une réplication synchrone sinon les données des dernières transactions ne seront pas récupérées sur le serveur secondaire après un basculement.

Cette technique de réplication des données réplique une base de données mais pas les autres données d'une application. Le basculement de nombreuses applications nécessite également la réplication d'autres données telles que les fichiers de configuration.

Lorsqu'un serveur tombe en panne et perd certains fichiers de la base de données, le retour après panne n'est pas automatique. Un DBA qualifié doit restaurer la base de données sur le serveur défaillant.

Quelle est la technique de réplication des données au niveau disque ?

C'est la réplication des modifications à l'intérieur des disques entre deux serveurs (comme DRBD).

Pour un basculement automatique, la réplication synchrone entre les disques est obligatoire pour avoir 0 perte de données.

Cette technique de réplication de données peut répliquer des bases de données ainsi que d'autres fichiers. Mais, il y a un fort impact sur l'organisation des données applicatives. Toutes les données doivent être localisées dans le disque répliqué. Cela peut être impossible si certaines données à répliquer se trouvent dans le disque système, car ce disque est propre à chaque serveur.

Des compétences sont requises pour configurer un disque répliqué avec un système de fichiers et pour configurer les données applicatives dans le disque répliqué.

Quelle est la technique de réplication des données au niveau fichier ?

C'est la réplication des modifications à l'intérieur des fichiers entre deux serveurs (comme SafeKit ).

Pour un basculement automatique, la réplication synchrone est requise pour avoir 0 perte de données.

Cette technique de réplication de données peut répliquer des bases de données ainsi que d'autres fichiers. Il n'y a pas d'impact sur l'organisation des données d'une application. Par exemple, si une application a ses données sur le disque système, la réplication de fichiers en temps réel fonctionne.

La solution est très simple à configurer car seuls les chemins des répertoires à répliquer sont configurés.

Tableaux comparatifs entre les techniques de réplication de données

Avantages et inconvénients des techniques de réplication de données sur l'exemple de SafeKit

Cluster miroir d'Evidian SafeKit avec réplication de fichiers temps réel et reprise sur panne

Économisez avec 3 produits en 1
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Économisez avec 3 produits en 1

Configuration très simple
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Configuration très simple

Réplication synchrone
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Synchronous replication

Retour d'un serveur tombé en panne totalement automatisé (failback)
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Automatic failback

Réplication de n'importe quel type de données
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Any replicated data

Réplication de fichiers vs réplication de disque
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File replication vs disk replication

Réplication de fichiers vs disque partagé
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File replication vs shared disk

Sites distants et adresse IP virtuelle
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Remote sites

Split brain et quorum
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Quorum

Cluster actif/actif
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Active active mirror cluster

Solution de haute disponibilité uniforme
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Uniform high availability solution

RTO / RPO
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RTO/RPO

Partenaires, le succès avec SafeKit

Cette solution indépendante de la plateforme est idéale pour un partenaire revendant une application critique et qui souhaite proposer une option de redondance et de haute disponibilité simple à déployer auprès de nombreux clients.

Avec de nombreuses références dans de nombreux pays gagnées par des partenaires, SafeKit s'est avéré être la solution la plus simple à mettre en œuvre pour la redondance et la haute disponibilité des logiciels de gestion des bâtiments, vidéosurveillance, contrôle d'accès, systèmes SCADA...

Logiciel de gestion des bâtiments (BMS)

Logiciel de gestion vidéo (VMS)

Contrôle d'accès électroniques (EACS)

Logiciels SCADA (Industrie)

Comment fonctionne le cluster miroir de SafeKit ?

Etape 1. Réplication en temps réel

Le serveur 1 (PRIM) exécute l'application. Les utilisateurs sont connectés à une adresse IP virtuelle. Seules les modifications faites par l'application à l'intérieur des fichiers sont répliquées en continue à travers le réseau.

Réplication de données temps réel reprise sur panne

La réplication est synchrone sans perte de données en cas de panne contrairement à une réplication asynchrone.

Il vous suffit de configurer les noms des répertoires à répliquer dans SafeKit. Il n'y a pas de pré-requis sur l'organisation du disque. Les répertoires peuvent se trouver sur le disque système.

Etape 2. Basculement automatique

Lorsque le serveur 1 est défaillant, SafeKit bascule l'adresse IP virtuelle sur le serveur 2 et redémarre automatiquement l'application. L'application retrouve les fichiers répliqués à jour sur le serveur 2.

L'application poursuit son exécution sur le serveur 2 en modifiant localement ses fichiers qui ne sont plus répliqués vers le serveur 1.

Basculement automatique dans un cluster miroir

Le temps de basculement est égal au temps de détection de la panne (30 secondes par défaut) et au temps de relance de l'application.

Etape 3. Réintégration après panne

A la reprise après panne du serveur 1 (réintégration du serveur 1), SafeKit resynchronise automatiquement les fichiers de ce serveur à partir de l'autre serveur.

Seuls les fichiers modifiés sur le serveur 2 pendant l'inactivité du serveur 1 sont resynchronisés.

Réintégration après panne dans un cluster miroir

La réintégration du serveur 1 se fait sans arrêter l'exécution de l'application sur le serveur 2.

Etape 4. Retour à la normale

Après la réintégration, les fichiers sont à nouveau en mode miroir comme à l'étape 1. Le système est en haute disponibilité avec l'application qui s'exécute sur le serveur 2 et avec réplication temps réel des modifications vers le serveur 1.

Retour à la normale d'un cluster actif-passif

Si l'administrateur souhaite que son application s'exécute en priorité sur le serveur 1, il peut exécuter une commande de basculement, soit manuellement à un moment opportun, soit automatiquement par configuration.

Utilisation typique avec SafeKit

Pourquoi une réplication de quelques Tera-octets ?

Temps de resynchronisation après panne (étape 3)

  • Réseau 1 Gb/s ≈ 3 heures pour 1 téraoctet.
  • Réseau 10 Gb/s ≈ 1 heure pour 1 téraoctet ou moins en fonction des performances d'écriture disque.

Alternative

Pourquoi une réplication < 1 000 000 fichiers ?

  • Performance du temps de resynchronisation après panne (étape 3).
  • Temps pour vérifier chaque fichier entre les deux nœuds.

Alternative

  • Placez les nombreux fichiers à répliquer sur un disque dur virtuel / une machine virtuelle.
  • Seuls les fichiers représentant le disque dur virtuel / la machine virtuelle seront répliqués et resynchronisés dans ce cas.

Pourquoi un basculement ≤ 32 VMs répliquées ?

  • Chaque VM s'exécute dans un module miroir indépendant.
  • Maximum de 32 modules miroir exécutés sur le même cluster.

Alternative

  • Utilisez un stockage partagé externe et une autre solution de clustering de VMs.
  • Plus cher, plus complexe.

Pourquoi un réseau LAN/VLAN entre sites distants ?

Alternative

  • Utilisez un équilibreur de charge pour l'adresse IP virtuelle si les 2 nœuds sont dans 2 sous-réseaux (supporté par SafeKit, notamment dans le cloud).
  • Utilisez des solutions de backup avec réplication asynchrone pour un réseau à latence élevée.

Modules SafeKit pour des solutions de redondance et de haute disponibilité plug&play

Architectures de clustering avancée

Plusieurs modules peuvent être déployés dans le même cluster. Ainsi, des architectures de clustering avancées peuvent être mises en œuvre :

Webinaire SafeKit (Anglais)

Evidian SafeKit Overview Slides

  • Demonstration
  • Examples of redundancy and high availability solution
  • Evidian SafeKit sold in many different countries with Milestone
  • 2 solutions: virtual machine cluster or application cluster
  • Distinctive advantages
  • More information on the web site

More slides

Evidian SafeKit 8.2

Toutes les nouvelles fonctionnalités par rapport à la SafeKit 7.5 décrites dans le release notes

Packages

Licence d'essai gratuit d'un mois

Documentation technique

Training

Modules et installation rapide

SafeKit 8.2 Training

Introduction

  1. Overview / pptx

    • Demonstration
    • Examples of redundancy and high availability solution
    • Evidian SafeKit sold in many different countries with Milestone
    • 2 solutions: virtual machine or application cluster
    • Distinctive advantages
    • More information on the web site
    • SafeKit training
  2. Competition / pptx

    • Cluster of virtual machines
    • Mirror cluster
    • Farm cluster

Installation, Console, CLI

  1. Install and setup / pptx
    • Package installation
    • Nodes setup
    • Upgrade
  2. Web console / pptx
    • Configuration of the cluster
    • Configuration of a new module
    • Advanced usage
    • Securing the web console
  3. Command line / pptx
    • Configure the SafeKit cluster
    • Configure a SafeKit module
    • Control and monitor

Advanced configuration

  1. Mirror module / pptx
    • start_prim / stop_prim scripts
    • userconfig.xml
    • Heartbeat (<hearbeat>)
    • Virtual IP address (<vip>)
    • Real-time file replication (<rfs>)
    • How real-time file replication works?
    • Mirror's states in action
  2. Farm  module / pptx
    • start_both / stop_both scripts
    • userconfig.xml
    • Farm heartbeats (<farm>)
    • Virtual IP address (<vip>)
    • Farm's states in action
  1. Checkers / pptx
    • userconfig.xml
    • errd checker
    • intf and ip checkers
    • custom checker
    • splitbrain checker for a mirror module
    • tcp, ping, module checkers
    • Checkers in action

Troubleshooting

  1. Troubleshooting / pptx
    • Analyze yourself the logs
    • Take snapshots for support
    • Boot / shutdown
    • Web console / Command lines
    • Mirror / Farm / Checkers
    • Running an application without SafeKit

Support

  1. Evidian support / pptx
    • Get permanent license key
    • Register on support.evidian.com
    • Call desk