В сфере хранения данных зеркалирование дисков представляет собой репликацию томов логических дисков на отдельные физические жесткие диски в режиме реального времени для обеспечения постоянной доступности . Чаще всего он используется в RAID 1 . Зеркальный том — это полное логическое представление отдельных копий тома.
В контексте аварийного восстановления зеркалирование данных на большие расстояния называется репликацией хранилища . В зависимости от используемых технологий репликация может выполняться синхронно , асинхронно , полусинхронно или на определенный момент времени. Репликация включается с помощью микрокода на контроллере дискового массива или с помощью серверного программного обеспечения . Обычно это собственное решение, несовместимое с устройствами хранения данных различных производителей.
Зеркальное отображение обычно бывает только синхронным. Синхронная запись обычно обеспечивает достижение целевой точки восстановления (RPO) с нулевой потерей данных. Асинхронная репликация может обеспечить RPO всего в несколько секунд, в то время как остальные методологии обеспечивают RPO от нескольких минут до, возможно, нескольких часов.
Зеркальное отображение дисков отличается от теневого копирования файлов , которое работает на уровне файлов, и моментальных снимков диска , в которых образы данных никогда не синхронизируются повторно со своими источниками.
Обычно зеркалирование обеспечивается либо аппаратными решениями, такими как дисковые массивы , либо программным обеспечением операционной системы (например, Linux mdadm и устройство сопоставления устройств ). [1] [2] Кроме того, файловые системы, такие как Btrfs или ZFS, обеспечивают интегрированное зеркалирование данных. [3] [4] Btrfs и ZFS дают дополнительные преимущества, которые поддерживают контрольные суммы целостности данных и метаданных, позволяют обнаруживать плохие копии блоков и использовать зеркальные данные для извлечения данных из правильных блоков. [5]
Существует несколько сценариев того, что происходит при выходе из строя диска. В системе горячей замены в случае сбоя диска система обычно сама диагностирует сбой диска и сигнализирует об этом. Сложные системы могут автоматически активировать диск горячего резерва и использовать оставшийся активный диск для копирования текущих данных на этот диск. Альтернативно устанавливается новый диск и на него копируются данные. 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 от узла к узлу либо с помощью быстрых каналов передачи данных, например, оптоволоконных каналов, которые на расстояниях около 500 м могут поддерживать достаточную производительность для поддержки зеркалирования в реальном времени. На больших расстояниях или более медленных каналах зеркала поддерживаются с использованием системы асинхронного копирования. Для удаленных систем аварийного восстановления такое зеркалирование может выполняться не интегрированными системами, а просто дополнительными приложениями на основных и вторичных машинах.
Помимо предоставления дополнительной копии данных в целях резервирования в случае аппаратного сбоя, зеркалирование дисков может обеспечить доступ к каждому диску отдельно для целей чтения. При определенных обстоятельствах это может значительно повысить производительность, поскольку для каждого чтения система может выбирать, на каком диске быстрее всего будут искать необходимые данные. Это особенно важно, когда несколько задач конкурируют за данные на одном и том же диске, и перегрузка между задачами (когда переключение между задачами занимает больше времени, чем сама задача) может быть уменьшена. Это важный момент в конфигурациях оборудования, которые часто обращаются к данным на диске.