2.6. Entenda a redundância de dados¶
O Acronis Cyber Infrastructure protege todos os dados tornando-os redundantes. Isso significa que cópias de cada parte de dados são armazenadas em nós de armazenamento diferentes para fazer com que os dados fiquem disponíveis mesmo quando alguns dos nós de armazenamento ficam inacessíveis.
O Acronis Cyber Infrastructure mantém automaticamente a quantidade necessária de cópias dentro do cluster e mantém todas as cópias atualizadas. Se um nó de armazenamento se tornar inacessível, suas cópias serão substituídas por novas que serão distribuídas entre os nós de armazenamento íntegros. Se um nó de armazenamento voltar a ficar acessível após o tempo de inatividade, as cópias desatualizadas dele serão atualizadas.
A redundância é conseguida por um de dois métodos: replicação ou código de correção de erros (erasure coding, que será explicado com mais detalhes na próxima seção). O método escolhido afeta o tamanho de uma parte dos dados e a quantidade de suas cópias que serão mantidas no cluster. Em geral, a replicação oferece um desempenho melhor, mas o código de correção de erros (erasure coding) deixa mais espaço de armazenamento disponível para dados (consulte a tabela).
O Acronis Cyber Infrastructure é compatível com vários modos para cada método de redundância. A tabela a seguir ilustra a sobrecarga de dados de vários modos de redundância. As primeiras três linhas são replicação e as demais são código de correção de erros (erasure coding).
| Modo de redundância | Número mínimo de nós necessário | Quantos nós podem falhar sem gerar perda de dados | Sobrecarga de armazenamento, % | Espaço bruto necessário para armazenar 100 GB de dados |
|---|---|---|---|---|
| 1 réplica (sem redundância) | 1 | 0 | 0 | 100 GB |
| 2 réplicas | 2 | 1 | 100 | 200 GB |
| 3 réplicas | 3 | 2 | 200 | 300 GB |
| Codificação 1+0 (sem redundância) | 1 | 0 | 0 | 100 GB |
| Codificação 1+1 | 2 | 1 | 100 | 200 GB |
| Codificação 1+2 | 3 | 2 | 200 | 300 GB |
| Codificação 3+1 | 4 | 1 | 33 | 133 GB |
| Codificação 3+2 | 5 | 2 | 67 | 167 GB |
| Codificação 5+2 | 7 | 2 | 40 | 140 GB |
| Codificação 7+2 | 9 | 2 | 29 | 129 GB |
| Codificação 17+3 | 20 | 3 | 18 | 118 GB |
Nota
Os modos de codificação 1+0, 1+1, 1+2 e 3+1 servem para clusters pequenos que não têm nós suficientes para outros modos de código de correção de erros (erasure coding), mas serão aumentados no futuro. Como o tipo de redundância não pode ser alterado depois de escolhido (de replicação para código de correção de erros e vice-versa), esse modo permite a escolha do código de correção de erros (erasure coding) mesmo que o cluster seja menor que o recomendado. Depois que o cluster crescer, outros modos de redundância mais vantajosos poderão ser escolhidos.
A escolha do modo de redundância de dados é feita durante a configuração dos serviços de armazenamento e a criação dos volumes de armazenamento para máquinas virtuais. Independentemente do modo de redundância escolhido, é recomendável se proteger contra a falha simultânea de dois nós, o que costuma acontecer em cenários reais.
Todos os modos de redundância permitem operações de gravação quando um nó de armazenamento fica inacessível. Quando dois nós de armazenamento ficam inacessíveis, as operações de gravação podem ficar congeladas até que o cluster se recupere.
2.6.1. Redundância por replicação¶
Com a replicação, o Acronis Cyber Infrastructure quebra o fluxo de dados recebido em fragmentos de 256 MB. Cada fragmento é replicado e as réplicas são armazenadas em nós de armazenamento diferentes para que cada nó tenha apenas uma réplica de cada fragmento.
O diagrama a seguir ilustra o modo de redundância de 2 réplicas.
A replicação no Acronis Cyber Infrastructure é semelhante ao processo de recriação do RAID, mas com duas diferenças essenciais:
- A replicação no Acronis Cyber Infrastructure é bem mais rápida que a de uma recriação típica de RAID 1/5/10 online. O motivo é que o Acronis Cyber Infrastructure replica fragmentos paralelamente para vários nós de armazenamento.
- Quanto mais nós de armazenamento há em um cluster, mais rápido ele se recuperará de uma falha de disco ou nó.
O alto desempenho de replicação minimiza os períodos de menor redundância do cluster. O desempenho da replicação pode ser afetado por:
- Quantidade de nós de armazenamento disponível. Como a replicação ocorre em paralelo, quanto mais fontes e destinos de replicação houver disponíveis, mais rápido ela ocorrerá.
- Desempenho dos discos dos nós de armazenamento.
- Desempenho da rede. Todas as réplicas são transferidas entre nós de armazenamento pela rede. Por exemplo, a taxa de transferência de 1 Gbps pode ser um gargalo (consulte Recomendações e requisitos de rede por nó).
- Distribuição de dados no cluster. Alguns nós de armazenamento podem ter muito mais dados para replicar que outros e podem ficar sobrecarregados durante a replicação.
- Atividade de E/S no cluster durante a replicação.
2.6.2. Redundância por código de correção de erros (erasure coding)¶
Com o código de correção de erros (erasure coding), o Acronis Cyber Infrastructure quebra o fluxo de dados recebido em fragmentos de determinado tamanho, divide cada fragmento em determinado número (M) de partes de 1 megabyte e cria determinada quantidade (N) de paridades para redundância. Todas as partes são distribuídas entre nós de armazenamento M+N, uma parte por nó. Nos nós de armazenamento, as partes são armazenadas em fragmentos regulares de 256 MB, mas alguns fragmentos não são replicados, pois já houve redundância. O cluster pode sobreviver à falha de qualquer nó de armazenamento N sem perda de dados.
Os valores de M e N são indicados nos nomes dos modos de redundância do código de correção de erros (erasure coding). Por exemplo, no modo 5+2, os dados recebidos são quebrados em fragmentos de 5 MB; cada fragmento é dividido em cinco partes de 1 MB e mais duas paridades de 1 MB são adicionadas por questões de redundância. Além disso, se N for 2, os dados serão codificados com o esquema RAID6, e se N for maior que 2, os códigos de correção de erros serão usados.
O diagrama abaixo ilustra o modo 5+2.
2.6.3. Sem redundância¶
Aviso
Risco de perda de dados!
Sem redundância, fragmentos individuais são armazenados nos nós de armazenamento, um por nó. Se o nó falhar, os dados poderão ser perdidos. Não é nem um pouco recomendável não ter nenhuma redundância, independentemente do cenário, a não ser que você queira apenas avaliar o Acronis Cyber Infrastructure em um servidor individual.