Overzicht van Opslag Replika
U kunt Opslagreplica in Windows Server gebruiken om volumes tussen servers of clusters te repliceren voor herstel na noodgevallen. U kunt deze ook gebruiken om stretch-failoverclusters te maken die twee sites omvatten, en alle knooppunten blijven gesynchroniseerd.
Opslagreplica ondersteunt synchrone en asynchrone replicatie:
- Synchrone replicatie spiegelt gegevens binnen een netwerksite met lage latentie met crash-consistente volumes om te zorgen voor nul gegevensverlies op het niveau van het bestandssysteem tijdens een storing.
- Asynchrone replicatie spiegelt gegevens over sites buiten grootstedelijke gebieden via netwerkkoppelingen met hogere latentie, maar zonder een garantie dat beide sites identieke kopieën van de gegevens hebben op het moment van een mogelijke storing.
Waarom zou je Storage Replica gebruiken?
Opslagreplica biedt mogelijkheden voor herstel na noodgevallen en voorbereiding in Windows Server. Opslagreplica in Windows Server biedt de gemoedsrust van nul gegevensverlies, met de mogelijkheid om gegevens op verschillende rekken, verdiepingen, gebouwen, campussen, provincies en steden synchroon te beveiligen. Nadat een ramp toeslaat, bestaan alle gegevens op een andere locatie zonder kans op verlies. Hetzelfde geldt voordat een ramp. Opslagreplica kan u helpen bij het overschakelen van workloads naar veilige locaties zonder gegevensverlies, voordat een ramp plaatsvindt, indien u enkele ogenblikken waarschuwing krijgt.
Gebruik Opslagreplica voor een efficiënter gebruik van meerdere datacenters. Door clusters uit te rekken of te repliceren, kunt u workloads uitvoeren in meerdere datacenters voor snellere toegang tot gegevens door gebruikers en toepassingen in nabijheid. U krijgt ook een betere verdeling van de belasting en het gebruik van rekenresources. Als een noodgeval één datacenter offline haalt, kunt u de typische workloads tijdelijk naar de andere site verplaatsen.
Wanneer u Opslagreplica implementeert, kunt u mogelijk bestaande bestandsreplicatiesystemen, zoals DFS-replicatie, die als eenvoudige noodhersteloplossingen werden gebruikt, buiten gebruik stellen. Hoewel DFS-replicatie goed werkt via netwerken met lage bandbreedte, is de latentie hoog. Latentie in dat scenario wordt vaak gemeten in uren of dagen. De hoge latentie is te wijten aan de vereiste dat bestanden worden gesloten en aan de kunstmatige beperkingen die bedoeld zijn om netwerkcongestie te voorkomen. Met deze ontwerpkenmerken zijn de nieuwste en heetste bestanden in een DFS-replicatiereplica het minst waarschijnlijk te repliceren.
Opslagreplica werkt onder het bestandsniveau en heeft geen van deze beperkingen.
Opslagreplica ondersteunt ook asynchrone replicatie voor langere bereiken en netwerken met een hogere latentie. Omdat het niet op controlepunten is gebaseerd en in plaats daarvan continu wordt gerepliceerd, is de delta van wijzigingen meestal veel lager dan producten op basis van momentopnamen.
Opslag Replica werkt op de partitielaag en repliceert daarom alle snapshots van de Volume Shadow Copy Service (VSS), die worden gemaakt door Windows Server of back-upsoftware. Met behulp van VSS-momentopnamen kunt u applicatieconsistente gegevensmomentopnamen verkrijgen voor punt-op-tijd herstel, met name voor ongestructureerde gebruikersgegevens die asynchroon worden gerepliceerd.
Ondersteunde configuraties
U kunt Opslagreplica implementeren in een stretch-cluster, van cluster naar cluster en in een server-naar-serverconfiguratie.
Stretch-cluster-replicatie
Gebruik stretch-clusterreplicatie om gegevens tussen computers en opslag in één cluster te repliceren. In dit scenario delen sommige knooppunten een set asymmetrische opslag en delen sommige knooppunten een andere set opslag. Vervolgens repliceren ze synchroon of asynchroon met oog voor de site.
In replicatie van stretch-clusters van Opslagreplica kunt u Opslagruimten gebruiken met gedeelde SAS-opslag (Serial Attached SCSI), Storage Area Network (SAN) Logical Unit Numbers (LUN's) en iSCSI-gekoppelde LUN's.
U beheert een stretch-clusterconfiguratie met behulp van PowerShell en het grafische hulpprogramma Failoverclusterbeheer. Het scenario ondersteunt geautomatiseerde failover van workloads.
In de volgende afbeelding ziet u opslagreplicatie in een stretch-cluster met behulp van Opslagreplica:
Replicatie van cluster naar cluster
In cluster-naar-clusterreplicatie, wordt één cluster synchroon of asynchroon gerepliceerd met een ander cluster.
In Opslagreplica-cluster-naar-clusterreplicatie kunt u Opslagruimten Direct, Opslagruimten met gedeelde SAS-opslag, SAN-LUN's en iSCSI-gekoppelde LUN's gebruiken.
U beheert een cluster-naar-clusterconfiguratie met behulp van het Windows-beheercentrum en PowerShell. Voor de configuratie is handmatige tussenkomst vereist voor failover.
In de volgende afbeelding ziet u replicatie van cluster-naar-clusteropslag met behulp van Opslagreplica:
Server-naar-server-replicatie
Server-naar-server-replicatie is synchrone en asynchrone replicatie tussen twee zelfstandige servers.
In dit scenario kunt u Opslagruimten gebruiken met gedeelde SAS-opslag, SAN LUN's, aan iSCSI gekoppelde LUN's en lokale stations.
U beheert een server-naar-serverconfiguratie met behulp van Het Windows-beheercentrum en PowerShell. Voor de configuratie is handmatige tussenkomst vereist voor failover.
In de volgende afbeelding ziet u de replicatie van server-naar-serveropslag met behulp van Opslagreplica:
Notitie
U kunt ook server-naar-self-replicatie configureren met behulp van vier afzonderlijke volumes op één computer. Dit artikel heeft echter geen betrekking op dit scenario.
Functies van Opslagreplica
Opslagreplica in Windows Server biedt de volgende functies:
geen gegevensverlies en replicatie op blokniveau. Met synchrone replicatie is er geen mogelijkheid tot gegevensverlies. Met replicatie op blokniveau is het niet mogelijk om bestanden te vergrendelen.
eenvoudige implementatie en beheer. Opslagreplica heeft een ontwerpmandaat voor gebruiksgemak. U kunt Windows Admin Center gebruiken om een replicatierelatie tussen twee servers te maken. Gebruik een intuïtieve wizard in het vertrouwde hulpprogramma Failoverclusterbeheer om stretch-clusters te implementeren.
Gast en host. Alle mogelijkheden van Opslagreplica worden weergegeven in zowel gevirtualiseerde gast- als hostimplementaties. Gasten kunnen hun gegevensvolumes repliceren, zelfs als ze worden uitgevoerd op niet-Windows-virtualisatieplatforms of in openbare clouds als Windows Server zich in de gastomgeving bevindt.
op SMB 3 gebaseerde. Opslagreplica maakt gebruik van de bewezen en volwassen technologie van Server Message Block (SMB) 3, die voor het eerst is uitgebracht in Windows Server 2012. Alle geavanceerde SMB-kenmerken, waaronder multichannel- en SMB-directe ondersteuning op RoCE-, iWARP- en InfiniBand RDMA-netwerkkaarten, zijn beschikbaar voor Opslagreplica.
Security. In tegenstelling tot veel leveranciersproducten heeft Storage Replica toonaangevende beveiligingstechnologie ingebakken. Het omvat pakketondertekening, volledige gegevensversleuteling met AES-128-GCM, ondersteuning voor Intel AES-NI versleutelingsversnelling en preventie van man-in-the-middle-aanvallen door integriteit van pre-authenticatie. Opslagreplica maakt gebruik van Kerberos AES256 voor alle verificatie tussen knooppunten.
High-performance initiële synchronisatie. Opslagreplica ondersteunt seeded initiële synchronisatie, waarbij een subset van gegevens al bestaat op een doel van oudere kopieën, back-ups of verzonden schijven. Initiële replicatie kopieert alleen de verschillende blokken, mogelijk verkort de initiële synchronisatietijd en verhindert dat gegevens een beperkte bandbreedte gebruiken. De berekening en aggregatie van blokcontrolesommen in Opslagreplica betekent dat de initiële synchronisatieprestaties alleen worden beperkt door de snelheid van de opslag en het netwerk.
consistentiegroepen. Schrijfvolgorde garandeert dat toepassingen zoals SQL Server kunnen schrijven naar meerdere gerepliceerde volumes en dat de gegevens opeenvolgend op de doelserver worden geschreven.
gebruikersdelegatie. Gebruikers kunnen machtigingen krijgen voor het beheren van replicatie zonder lid te zijn van de ingebouwde groep Administrators op de gerepliceerde knooppunten. Het voordeel is dat hun toegang tot niet-gerelateerde gebieden beperkt is.
netwerkbeperking. U kunt Opslagreplica beperken tot afzonderlijke netwerken per server en door gerepliceerde volumes om softwarebandbreedte voor toepassingen, back-ups en beheer te bieden.
Thin Provisioning. Dunne provisioning in opslagruimten en SAN-apparaten wordt ondersteund om onder veel omstandigheden bijna onmiddellijke initiële replicatietijden te bieden. Nadat de initiële replicatie is gestart, kunt u het volume niet verkleinen of knippen.
Compressie. Opslagreplica biedt compressie voor gegevens die via het netwerk worden overgedragen tussen de bron- en doelservers. De functie Opslagreplicacompressie voor gegevensoverdracht wordt alleen ondersteund in Windows Server Datacenter: Azure Edition vanaf os build 20348.1070 en hoger (KB5017381).
Opslagreplica bevat de volgende functies:
| Eigenschap | Bijzonderheden |
|---|---|
| Typ | Op basis van een host |
| Synchroon | Ja |
| Asynchroon | Ja |
| Niet afhankelijk van opslaghardware | Ja |
| Replicatie-eenheid | Volume (partitie) |
| Windows Server stretch-cluster maken | Ja |
| Replicatie van server naar server | Ja |
| Replicatie van cluster naar cluster | Ja |
| Vervoer | SMB3 |
| Netwerk | TCP/IP of RDMA |
| Ondersteuning voor netwerkbeperkingen | Ja |
| Netwerkcompressie | Ja** |
| RDMA* | iWARP, InfiniBand, RoCE v2 |
| Firewallvereisten voor replicatienetwerkpoort | Eén IANA-poort (TCP 445 of 5445) |
| Meerdere paden/meerdere kanalen | Ja (SMB 3) |
| Kerberos-ondersteuning | Ja (SMB 3) |
| Versleuteling en ondertekening tijdens datatransmissie | Ja (SMB 3) |
| Failovers per volume zijn toegestaan | Ja |
| Ondersteuning voor thin provisioned storage | Ja |
| Gebruikersinterface voor beheer in het vak | PowerShell, Failoverclusterbeheer |
* Kan aanvullende apparatuur en bekabeling voor lange afstand vereisen.
** Wanneer u Windows Server Datacenter gebruikt: Azure Edition vanaf os build 20348.1070.
Vereisten voor Opslagreplica
Active Directory Domain Services-forest.
Opslagruimten met SAS (Serial Attached SCSI) "just a bunch of disks" (JBOD) opstellingen, Opslagruimten Direct, een Fibre Channel Storage Area Network (FC SAN), een gedeelde virtuele harde schijf v2 (VHDX), een Internet Small Computer Systems Interface (iSCSI)-doel, of lokale SAS-, SCSI- of Serial Advanced Technology Attachment (SATA) opslag. We raden SSD (Solid-State Drive) of sneller aan voor replicatielogboekstations. U wordt aangeraden logboekopslag te gebruiken die sneller is dan uw gegevensopslag. Logboekvolumes mogen nooit worden gebruikt voor andere workloads.
Ten minste één Ethernet-/TCP-verbinding op elke server voor synchrone replicatie, maar RDMA (Remote Direct Memory Access) heeft de voorkeur.
Ten minste 2 GB RAM en twee kernen per server.
Een netwerk tussen servers met voldoende bandbreedte voor het schrijven van invoer/uitvoer (I/O) en een gemiddelde retourlatentie van 5 ms of minder voor synchrone replicatie. Asynchrone replicatie heeft geen latentieaanbeveling.
Windows Server Datacenter en Windows Server Standard. Opslagreplica die wordt uitgevoerd op Windows Server Standard heeft de volgende beperkingen:
- U moet Windows Server 2019 of hoger gebruiken.
- Opslagreplica repliceert één volume in plaats van een onbeperkt aantal volumes.
- Volumes kunnen een grootte hebben van maximaal 2 TB in plaats van onbeperkte grootte.
Achtergrond
Deze sectie bevat informatie over industrietermen op hoog niveau, synchrone en asynchrone replicatie en sleutelgedrag.
Industrietermen op hoog niveau
herstel na noodgevallen verwijst naar een noodplan voor het herstellen van siterampen, zodat het bedrijf blijft functioneren. Herstel na noodgevallen van gegevens betekent dat meerdere kopieën van productiegegevens worden opgeslagen op een afzonderlijke fysieke locatie. Een voorbeeld is een stretch-cluster, waarbij de helft van de knooppunten zich op de ene site bevindt en de helft zich in een andere. Voorbereidheid op noodgevallen verwijst naar een plan voor onvoorziene gebeurtenissen voor het preventief verplaatsen van workloads naar een andere locatie vóór een binnenkomende ramp, zoals een orkaan.
Service Level Agreements (SLA's) de beschikbaarheid van een organisatietoepassingen en hun tolerantie voor downtime en gegevensverlies tijdens geplande en ongeplande storingen definiëren. RTO (Recovery Time Objective) bepaalt hoe lang het bedrijf de totale ontoegankelijkheid van gegevens tolereert. RPO (Recovery Point Objective) bepaalt hoeveel gegevens het bedrijf kan verliezen.
Synchrone replicatie
synchrone replicatie garandeert dat de toepassing gegevens naar twee locaties tegelijk schrijft voordat de I/O-bewerking is voltooid. Deze replicatie is geschikter voor bedrijfskritieke gegevens, omdat hiervoor netwerk- en opslaginvesteringen zijn vereist en de prestaties van toepassingen afnemen door schrijfbewerkingen op twee locaties uit te voeren.
Wanneer schrijfbewerkingen worden uitgevoerd op de brongegevenskopie, wordt de I/O niet onmiddellijk bevestigd door de oorspronkelijke opslag. In plaats daarvan worden deze gegevenswijzigingen gerepliceerd naar de externe bestemmingskopie en wordt er een bevestiging geretourneerd. Alleen dan ontvangt de toepassing de I/O-bevestiging. Deze reeks zorgt voor constante synchronisatie van de externe site met de bronsite, waardoor opslag-I/Os in het netwerk wordt uitgebreid. Als een bronsitefout optreedt, kunnen toepassingen een failover naar de externe site uitvoeren en hun bewerkingen hervatten met zekerheid dat er geen gegevens verloren gaan.
| Wijze | Diagram | Stappen |
|---|---|---|
|
Synchroon Geen gegevensverlies RPO |
|
1. De toepassing schrijft gegevens. 2. Logboekgegevens worden geschreven en de gegevens worden gerepliceerd naar de externe site. 3. Logboekgegevens worden geschreven op de externe site. 4. Bevestiging wordt ontvangen van de externe site. 5. Schrijfbewerking van toepassingen wordt bevestigd. t & t1: Gegevens die naar het volume zijn gespoeld, logboeken schrijven altijd door |
Asynchrone replicatie
Asynchrone replicatie betekent dat wanneer de toepassing gegevens schrijft, de gegevens worden gerepliceerd naar de externe site zonder onmiddellijke bevestigingsgaranties. Met deze modus kunt u sneller reageren op de toepassing en een oplossing voor herstel na noodgevallen die geografisch werkt.
Wanneer de toepassing gegevens schrijft, legt de replicatie-engine de schrijfbewerking vast en bevestigt deze onmiddellijk aan de toepassing. De vastgelegde gegevens worden vervolgens gerepliceerd naar de externe locatie. Het externe knooppunt verwerkt de kopie van de gegevens en bevestigt het ontvangstbewijs geleidelijk terug naar de bronkopie. Omdat de replicatieprestaties zich niet meer in het I/O-pad van de toepassing bevinden, zijn de reactiesnelheid en afstand van de externe site minder belangrijke factoren. Er bestaat een risico op gegevensverlies als de brongegevens verloren gaan en de doelkopie van de gegevens zich nog in de buffermodus bevindt zonder de bron te verlaten.
Met de RPO met een hogere waarde dan nul is asynchrone replicatie minder geschikt voor oplossingen voor hoge beschikbaarheid, zoals failoverclusters, omdat ze zijn ontworpen voor continue bewerking met redundantie en geen verlies van gegevens.
| Wijze | Diagram | Stappen |
|---|---|---|
|
asynchrone Bijna nul gegevensverlies (hangt af van meerdere factoren) RPO |
|
1. De toepassing schrijft gegevens. 2. Logboekgegevens worden geschreven. 3. Schrijfopdracht in de applicatie wordt erkend. 4. Gegevens worden gerepliceerd naar de externe site. 5. Logboekgegevens worden geschreven op de externe site. 6. Bevestiging wordt ontvangen van de externe site. t & t1: Gegevens die naar het volume zijn gespoeld, logboeken schrijven altijd door |
Belangrijkste evaluatiepunten en -gedrag
Netwerkbandbreedte en latentie met snelste opslag. Er zijn fysieke beperkingen in synchrone replicatie. Omdat Opslagreplica een I/O-filtermechanisme implementeert met behulp van logboeken en netwerkrondes vereist, is synchrone replicatie waarschijnlijk trager voor het schrijven van toepassingen. Door gebruik te maken van netwerken met lage latentie, hoge bandbreedte en schijfsubsystemen met hoge doorvoer voor de logboeken, minimaliseert u de overhead van de prestaties.
Het doelvolume is niet toegankelijk tijdens het repliceren in Windows Server 2016. Wanneer u replicatie configureert, wordt het doelvolume ontkoppeld, waardoor het niet toegankelijk is voor lees- of schrijfbewerkingen door gebruikers. De stuurprogrammaletter is mogelijk zichtbaar in algemene gebruikersinterfaces zoals Verkenner, maar een toepassing heeft geen toegang tot het volume. Replicatietechnologieën op blokniveau zijn niet compatibel met het toestaan van toegang tot het gekoppelde bestandssysteem van het doel in een volume. New Technology File System (NTFS) en Resilient File System (ReFS) bieden geen ondersteuning voor gebruikers die gegevens naar het volume schrijven terwijl blokken eronder worden gewijzigd.
De
Test-Failovercmdlet debuteerde in Windows Server versie 1709 en was ook opgenomen in Windows Server 2019. De cmdlet biedt nu ondersteuning voor het tijdelijk koppelen van een momentopname van lezen/schrijven van het doelvolume voor back-ups, testen enzovoort. Zie de veelgestelde vragen over Storage Replicavoor meer informatie.De Microsoft-implementatie van asynchrone replicatie verschilt van de meeste. De meeste branche-implementaties van asynchrone replicatie zijn afhankelijk van replicatie op basis van momentopnamen, waarbij periodieke differentiële overdrachten naar het andere knooppunt worden verplaatst en worden samengevoegd. De asynchrone replicatie van Storage Replica werkt vergelijkbaar met synchrone replicatie. Het verschil is dat de vereiste voor een geserialiseerde synchrone bevestiging vanuit de bestemming wordt verwijderd. Opslagreplica heeft theoretisch een lagere RPO omdat deze continu wordt gerepliceerd. Het betekent echter ook dat het afhankelijk is van interne toepassingsconsistentiegaranties in plaats van momentopnamen te gebruiken om consistentie in toepassingsbestanden af te dwingen. Opslagreplica garandeert crashconsistentie in alle replicatiemodi.
Veel klanten gebruiken DFS-replicatie als een oplossing voor herstel na noodgevallen, ook al is dit vaak onpraktisch voor dat scenario. DFS-replicatie kan geen geopende bestanden repliceren en is ontworpen om het bandbreedtegebruik te minimaliseren ten koste van prestaties, wat leidt tot grote herstelpunt delta's. Met Opslagreplica kunt u DFS-replicatie mogelijk buiten gebruik stellen van een aantal van deze typen noodhersteltaken.
Opslagreplica is geen back-upoplossing. Sommige IT-omgevingen implementeren replicatiesystemen als back-up-oplossingen vanwege hun opties voor nul gegevensverlies in vergelijking met dagelijkse back-ups. Opslagreplica repliceert alle wijzigingen in alle gegevensblokken op het volume, ongeacht het wijzigingstype. Als een gebruiker alle gegevens van een volume verwijdert, repliceert Opslagreplica de verwijdering onmiddellijk naar het andere volume, waarbij de gegevens definitief van beide servers worden verwijderd. Gebruik Opslagreplica niet als vervanging voor een back-upoplossing voor een bepaald tijdstip.
Opslagreplica is niet Hyper-V Replica of SQL Server AlwaysOn-beschikbaarheidsgroepen. Storage Replica is een algemene motor die onafhankelijk is van specifieke opslag. Het gedrag kan per definitie niet zo goed worden aangepast als replicatie op toepassingsniveau. Het ontwerp en doel van Storage Replica kunnen leiden tot specifieke functionele lacunes die u aanmoedigen om specifieke toepassingsreplicatietechnologieën toe te passen of te blijven gebruiken.
Notitie
U kunt een lijst met bekende problemen en verwacht gedrag bekijken en de veelgestelde vragen over Storage Replica bekijken.
Terminologie voor Opslag-replica
In artikelen over Storage Replica worden vaak de volgende termen gebruikt:
De bron is het volume van een computer waarmee lokale schrijfbewerkingen en replicaties uitgaand zijn toegestaan. Ook wel primairegenoemd.
De bestemming is een volume van een computer dat geen lokale schrijfbewerkingen toestaat en inkomende gegevens repliceert. Ook wel secundairegenoemd.
Een replicatierelatie is de synchronisatierelatie tussen een bron- en doelcomputer voor een of meer volumes en maakt gebruik van één logboek.
Een replicatiegroep is de organisatie van volumes en hun replicatieconfiguratie binnen een partnerschap, per server. Een groep kan een of meer volumes bevatten.
Wat is er nieuw in Storage Replica?
Zie Wat is er nieuw in opslagvoor een lijst met nieuwe functies in Storage Replica in Windows Server 2019.