Bestimmen von Replikationsstrategien

7 Minuten

Die Daten in Ihrem Azure-Speicherkonto werden stets repliziert, um Beständigkeit und Hochverfügbarkeit sicherzustellen. Die Azure Storage-Replikation kopiert Ihre Daten, sodass sie vor geplanten und ungeplanten Ereignissen geschützt sind. Zu diesen Ereignissen können vorübergehende Hardwarefehler, Netzwerk- oder Stromausfälle sowie Naturkatastrophen gehören. Sie können Ihre Daten wahlweise im selben Rechenzentrum, in Rechenzentren in derselben Zone und sogar regionsübergreifend replizieren. Mit der Replikation wird sichergestellt, dass Ihr Speicherkonto auch bei Ausfällen die Vereinbarung zum Servicelevel (SLA) für Azure Storage erfüllt.

Im Folgenden werden vier Replikationsstrategien beschrieben:

Lokal redundanter Speicher (LRS)
Zonenredundanter Speicher (ZRS)
Georedundanter Speicher (GRS)
Geozonenredundanter Speicher (GZRS)

Lokal redundanter Speicher

Diagramm des LRS-Speichers mit drei Kopien.

Lokal redundanter Speicher ist die kostengünstigste Redundanzoption und bietet im Vergleich zu den anderen Strategien die geringste Dauerhaftigkeit. Bei einer Katastrophe auf der Ebene des Rechenzentrums, z. B. bei einem Brand oder einer Überschwemmung, können alle Replikate verloren gehen oder möglicherweise nicht wiederhergestellt werden. Trotz dieser Einschränkungen ist LRS in verschiedenen Szenarios möglicherweise geeignet:

Ihre Anwendung speichert Daten, die bei einem Datenverlust leicht wiederhergestellt werden können.
Ihre Daten ändern sich ständig wie bei einem Livefeed, und das Speichern der Daten ist nicht wichtig.
Ihre Anwendung ist aufgrund von Anforderungen an die Datengovernance auf die Replikation von Daten innerhalb eines Lands oder einer Region beschränkt.

Zonenredundanter Speicher

Diagramm des ZRS-Speichers mit drei Rechenzentren.

Zonenredundanter Speicher repliziert Ihre Daten synchron über drei Speichercluster innerhalb einer einzigen Region. Jeder Speichercluster ist physisch unabhängig von den anderen und befindet sich in einer eigenen Verfügbarkeitszone. Jede Verfügbarkeitszone und der ZRS-Cluster darin ist autonom und verfügt über getrennte Hilfsprogramme und Netzwerkfunktionen. Durch das Speichern Ihrer Daten in einem ZRS-Konto wird sichergestellt, dass Sie auch dann auf Ihre Daten zugreifen und diese verwalten können, wenn eine Zone nicht verfügbar ist. ZRS bietet eine herausragende Leistung bei geringer Latenz.

ZRS ist derzeit nicht in allen Regionen verfügbar.
Für den Wechsel von einer anderen Datenreplikationsoption zu ZRS ist die physische Datenverschiebung von einem einzelnen Speicherstempel zu mehreren Stempeln innerhalb einer Region erforderlich.

Georedundanter Speicher

Diagramm des GRS-Speichers mit zwei Rechenzentren.

Georedundanter Speicher repliziert Ihre Daten in eine sekundäre Region, die mehrere hundert Kilometer vom primären Speicherort der Quelldaten entfernt ist. GRS bietet ein höheres Maß an Dauerhaftigkeit, auch bei einem regionalen Ausfall. GRS ist für eine Dauerhaftigkeit von mindestens 99,99999999999999 % (16 Neunen) ausgelegt. Wenn für Ihr Speicherkonto GRS aktiviert ist, sind Ihre Daten beständig gespeichert – selbst bei einem vollständigen regionalen Ausfall oder einer Naturkatastrophe, nach der die primäre Region nicht mehr wiederherstellbar ist.

Wenn Sie GRS implementieren, haben Sie zwei Optionen zur Auswahl:

GRS repliziert Ihre Daten in ein anderes Rechenzentrum in einer sekundären Region. Die Daten sind jedoch nur dann lesbar, wenn Microsoft ein Failover von der primären zur sekundären Region initiiert.
Georedundanter Speicher mit Lesezugriff (RA-GRS) basiert auf GRS. RA-GRS repliziert Ihre Daten in ein anderes Rechenzentrum in einer sekundären Region und bietet Ihnen die Möglichkeit, aus der sekundären Region zu lesen. Mit RA-GRS können Sie aus der sekundären Region lesen, unabhängig davon, ob Microsoft ein Failover von der primären Region in die sekundäre initiiert.

Bei einem Speicherkonto mit aktiviertem GRS oder RA-GRS werden alle Daten zunächst mit dem lokal redundanten Speicher repliziert. Ein Update wird zunächst an den primären Speicherort übertragen und mit LRS repliziert. Anschließend wird das Update asynchron mit GRS in die sekundäre Region repliziert. Daten in der sekundären Region verwenden LRS. Sowohl in der primären als auch in der sekundären Region werden Replikate über separate Fehlerdomänen und Upgradedomänen hinweg in einer Speicherskalierungseinheit verwaltet. Die Speicherskalierungseinheit ist die grundlegende Replikationseinheit im Datencenter. Die Replikation erfolgt dabei über LRS.

Geozonenredundanter Speicher

Diagramm des RA-GRS-Speichers mit zwei Rechenzentren.

Bei geozonenredundantem Speicher wird die Hochverfügbarkeit von zonenredundantem Speicher mit dem Schutz bei regionalen Ausfällen kombiniert, den georedundanter Speicher bietet. Daten in einem GZRS-Speicherkonto werden über drei Azure-Verfügbarkeitszonen in die primäre Region repliziert sowie auch in eine sekundäre geografische Region zum Schutz vor regionalen Notfällen. Jeder Azure-Region ist innerhalb des gleichen geografischen Gebiets eine andere Region als Regionspartner zugeordnet.

Mit einem GZRS-Speicherkonto können Sie weiterhin Daten lesen und schreiben, wenn eine Verfügbarkeitszone nicht verfügbar oder nicht wiederherstellbar ist. Außerdem sind Ihre Daten auch bei einem regionalen Komplettausfall oder einem Notfall beständig gespeichert, nach dem die primäre Region nicht mehr wiederherstellbar ist. GZRS ist darauf ausgelegt, für Objekte eine Dauerhaftigkeit von mindestens 99,99999999999999 Prozent (16 Neunen) in einem bestimmten Jahr bereitzustellen. GZRS bietet außerdem die gleichen Skalierbarkeitsziele wie LRS, ZRS, GRS oder RA-GRS. Optional kann der Lesezugriff auf Daten in der zweiten Region mit geozonenredundantem Speicher mit Lesezugriff (RA-GZRS) aktiviert werden.

Tipp

Microsoft empfiehlt die Verwendung von GZRS für Anwendungen, die Konsistenz, Dauerhaftigkeit, Hochverfügbarkeit, hervorragende Leistung und Resilienz bei der Notfallwiederherstellung erfordern. Aktivieren Sie RA-GZRS für den Lesezugriff auf eine sekundäre Region im Falle eines regionalen Notfalls.

Aspekte, die beim Auswählen von Replikationsstrategien berücksichtigt werden müssen

Sehen wir uns den Umfang der Dauerhaftigkeit und Verfügbarkeit für die verschiedenen Replikationsstrategien einmal genauer an. In der folgenden Tabelle werden verschiedene wichtige Faktoren während des Replikationsprozesses beschrieben, z. B. die Nichtverfügbarkeit von Knoten innerhalb eines Rechenzentrums und ob das gesamte Rechenzentrum (zonal oder nicht zonal) verfügbar ist. In der Tabelle sind der Lesezugriff auf Daten in einer georeplizierten Remoteregion während der regionsweiten Nichtverfügbarkeit sowie die unterstützten Azure-Speicherkontotypen angegeben.