В области хранения данных зеркалирование дисков представляет собой репликацию логических томов дисков на отдельные физические жесткие диски в режиме реального времени для обеспечения постоянной доступности . Чаще всего используется в RAID 1. Зеркальный том представляет собой полное логическое представление отдельных копий томов.
В контексте аварийного восстановления зеркалирование данных на большом расстоянии называется репликацией хранилища . В зависимости от используемых технологий репликация может выполняться синхронно , асинхронно , полусинхронно или в определенный момент времени. Репликация включается через микрокод на контроллере дискового массива или через серверное программное обеспечение . Обычно это фирменное решение, несовместимое между различными поставщиками устройств хранения данных.
Зеркальное отображение обычно бывает только синхронным. Синхронная запись обычно достигает точки восстановления (RPO) нулевой потери данных. Асинхронная репликация может достичь RPO всего в несколько секунд, в то время как остальные методологии обеспечивают RPO от нескольких минут до нескольких часов.
Зеркальное копирование дисков отличается от теневого копирования файлов , которое работает на уровне файлов, и снимков дисков , где образы данных никогда не синхронизируются повторно с их источниками.
Обычно зеркалирование обеспечивается либо в аппаратных решениях, таких как дисковые массивы , либо в программном обеспечении в операционной системе (например, Linux mdadm и device mapper ). [1] [2] Кроме того, файловые системы , такие как Btrfs или ZFS, обеспечивают интегрированное зеркалирование данных. [3] [4] Существуют дополнительные преимущества Btrfs и ZFS, которые поддерживают контрольные суммы целостности как данных, так и метаданных, что позволяет им обнаруживать плохие копии блоков и использовать зеркалированные данные для извлечения данных из правильных блоков. [5]
Существует несколько сценариев того, что происходит при отказе диска. В системе с горячей заменой в случае отказа диска система обычно сама диагностирует отказ диска и сигнализирует о сбое. Сложные системы могут автоматически активировать диск горячего резерва и использовать оставшийся активный диск для копирования на него текущих данных. В качестве альтернативы устанавливается новый диск и данные копируются на него. В менее сложных системах система работает на оставшемся диске до тех пор, пока не будет установлен запасной диск.
Копирование данных с одной стороны зеркальной пары на другую называется восстановлением или, реже, восстановлением серебра . [6]
Зеркальное отображение может выполняться site-to-site либо с помощью быстрых каналов передачи данных, например, оптоволоконных каналов, которые на расстоянии около 500 м могут поддерживать достаточную производительность для поддержки зеркалирования в реальном времени. Более длинные расстояния или более медленные каналы поддерживают зеркала с использованием асинхронной системы копирования. Для удаленных систем аварийного восстановления это зеркалирование может выполняться не интегрированными системами, а просто дополнительными приложениями на основных и дополнительных машинах.
Помимо предоставления дополнительной копии данных в целях избыточности в случае отказа оборудования, зеркалирование дисков может позволить осуществлять доступ к каждому диску отдельно для чтения. При определенных обстоятельствах это может значительно повысить производительность, поскольку система может выбирать для каждого чтения, какой диск может быстрее всего искать требуемые данные. Это особенно важно, когда есть несколько задач, конкурирующих за данные на одном и том же диске, и пробуксовка (когда переключение между задачами занимает больше времени, чем сама задача) может быть уменьшена. Это важное соображение в конфигурациях оборудования, которые часто обращаются к данным на диске.