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Azure Files-Datenredundanz

Azure Files speichert immer mehrere Kopien Ihrer Daten, damit sie vor geplanten und ungeplanten Ereignissen geschützt sind – von vorübergehend auftretenden Hardwarefehlern über Netzwerk- oder Stromausfälle bis hin zu Naturkatastrophen. Redundanz stellt sicher, dass Ihr Speicherkonto seine Ziele für Verfügbarkeit und Dauerhaftigkeit selbst bei Ausfällen erfüllt.

Berücksichtigen Sie bei der Entscheidung, welche Redundanzoption für Ihr Szenario am besten geeignet ist, die Kompromisse zwischen geringeren Kosten und höherer Verfügbarkeit. Anhand der folgenden Faktoren können Sie bestimmen, welche Redundanzoption Sie auswählen sollten:

  • Wie Ihre Daten in der primären Region repliziert werden.
  • Ob Ihre Daten in eine zweite Region repliziert werden, die von der primären Region geografisch entfernt ist, um Schutz vor regionalen Ausfällen zu bieten (Georedundaz).

Azure-Dateifreigaben werden über eine allgemeine Azure-Ressource, das Speicherkonto, verwaltet. Das Speicherkonto stellt einen freigegebenen Speicherpool dar, der zum Bereitstellen von Dateifreigaben verwendet werden kann. Weitere Informationen zu Speicherkonten finden Sie in der Speicherkontoübersicht.

Wenn Sie ein Speicherkonto erstellen, wählen Sie eine Redundanzeinstellung für das Speicherkonto aus, das für alle Speicherdienste, die von diesem Konto verfügbar gemacht werden, freigegeben ist. Daher haben alle Dateifreigaben, die in demselben Speicherkonto bereitgestellt werden, dieselbe Redundanzeinstellung. Sie sollten Dateifreigaben in separaten Speicherkonten isolieren, wenn sie unterschiedliche Redundanzanforderungen haben.

Gilt für:

Verwaltungsmodell Abrechnungsmodell Medienebene Redundanz KMU NFS (falls abgekürzt von Network File System gemeint)
Microsoft.Storage Bereitgestellt v2 HDD (Standard) Lokal (LRS) Ja Nein
Microsoft.Storage Bereitgestellt v2 HDD (Standard) Zone (ZRS) Ja Nein
Microsoft.Storage Bereitgestellt v2 HDD (Standard) Geo (GRS) Ja Nein
Microsoft.Storage Bereitgestellt v2 HDD (Standard) GeoZone (GZRS) Ja Nein
Microsoft.Storage Bereitgestellt v1 SSD (Premium) Lokal (LRS) Ja Ja
Microsoft.Storage Bereitgestellt v1 SSD (Premium) Zone (ZRS) Ja Ja
Microsoft.Storage Nutzungsbasierte Bezahlung HDD (Standard) Lokal (LRS) Ja Nein
Microsoft.Storage Nutzungsbasierte Bezahlung HDD (Standard) Zone (ZRS) Ja Nein
Microsoft.Storage Nutzungsbasierte Bezahlung HDD (Standard) Geo (GRS) Ja Nein
Microsoft.Storage Nutzungsbasierte Bezahlung HDD (Standard) GeoZone (GZRS) Ja Nein

Redundanz in der primären Region

Daten in einem Azure-Speicherkonto werden immer dreimal in der primären Region repliziert. Azure Files bietet zwei Optionen für die Replikation Ihrer Daten in der primären Region:

  • Lokal redundanter Speicher (LRS) kopiert Ihre Daten synchron dreimal innerhalb eines einzelnen physischen Standorts in der primären Region. LRS ist die kostengünstigste Replikationsoption, wird jedoch nicht für Anwendungen empfohlen, die Hochverfügbarkeit oder Dauerhaftigkeit erfordern.
  • Zonenredundanter Speicher (ZRS) kopiert Ihre Daten synchron über drei Azure-Verfügbarkeitszonen in der primären Region. Für Anwendungen, die hohe Verfügbarkeit erfordern, empfehlen wir die Verwendung von geozonenredundanten Speicher (GZRS), die ZRS in der primären Region verwendet und auch Ihre Daten in eine sekundäre Region repliziert.

Lokal redundanter Speicher

Bei lokal redundantem Speicher (LRS) wird Ihr Speicherkonto innerhalb eines einzelnen Rechenzentrums in der primären Region dreimal repliziert. LRS gewährleistet eine Beständigkeit von mindestens 99,999999999 % (11 Neunen) über ein gegebenes Jahr.

LRS ist die kostengünstigste Redundanzoption und bietet im Vergleich zu anderen Optionen die geringste Dauerhaftigkeit. LRS schützt Ihre Daten vor Serverrack- und Laufwerkfehlern. Wenn jedoch eine Katastrophe wie Feuer oder Überschwemmungen innerhalb des Rechenzentrums auftritt, können alle Replikate eines Speicherkontos mit LRS verloren gehen oder nicht wiederhergestellt werden. Um dieses Risiko zu mindern, empfehlen wir die Verwendung von ZRS, GRS oder GZRS.

Eine Schreibanforderung an ein Speicherkonto, das LRS verwendet, erfolgt synchron. Die Schreibanforderung wird erst dann erfolgreich zurückgegeben, nachdem die Daten in alle drei Replikate geschrieben wurden.

Das folgende Diagramm zeigt, wie Ihre Daten mit LRS innerhalb eines einzelnen Rechenzentrums repliziert werden:

Diagramm der Datenreplikation mit LRS innerhalb eines einzelnen Rechenzentrums.

LRS ist eine gute Wahl für die folgenden Szenarien:

  • Wenn Ihre Anwendung Daten speichert, die bei einem Datenverlust leicht wiederhergestellt werden können.
  • Wenn Ihre Anwendung aufgrund von Anforderungen an die Datengovernance auf die Datenreplikation innerhalb eines Landes oder einer Region beschränkt ist. In einigen Fällen können sich die gekoppelten Regionen, in denen die Daten georepliziert werden, möglicherweise in einem anderen Land oder einer anderen Region befinden. Weitere Informationen finden Sie unter Azure-Regionspaare und nicht gepaarte Regionen.

LRS wird in allen Azure-Regionen für HDD-Dateifreigaben unterstützt. Eine Liste der Regionen, die LRS für SSD-Dateifreigaben unterstützen, finden Sie unter LRS-Unterstützung für SSD-Dateifreigaben.

Zonenredundanter Speicher

Zonenredundanter Speicher (ZRS) repliziert Ihr Speicherkonto synchron über drei Azure-Verfügbarkeitszonen in der primären Region. Jede Verfügbarkeitszone ist ein getrennter physischer Standort mit unabhängigen Stromversorgungs-, Kühlungs- und Netzwerkgeräten. Der ZRS bietet eine Dauerhaftigkeit von mindestens 99,9999999999 % (12 Neunen) über einen Zeitraum von einem Jahr.

Mit ZRS bleiben Ihre Daten sowohl für Lese- als auch Schreibvorgänge zugänglich, selbst wenn eine Zone nicht mehr verfügbar ist. Wenn eine Zone nicht mehr verfügbar ist, unternimmt Azure Netzwerkupdates, wie beispielsweise das Umleiten von DNS. Diese Updates können sich auf Ihre Anwendung auswirken, wenn Sie auf Daten zugreifen, bevor die Updates abgeschlossen sind. Befolgen Sie beim Entwerfen von Anwendungen für ZRS die Praktiken zur Handhabung vorübergehender Fehler, einschließlich der Implementierung von Wiederholungsstrategien mit exponentiellem Backoff.

Schreibanforderungen an ein Speicherkonto, das ZRS verwendet, erfolgen synchron. Die Schreibanforderung wird erst dann erfolgreich zurückgegeben, nachdem die Daten in alle Replikate in den drei Verfügbarkeitszonen geschrieben wurden.

Ein Vorteil der Verwendung von ZRS für Azure Files-Arbeitsauslastungen besteht darin, dass keine erneute Bereitstellung von Azure-Dateifreigaben von den verbundenen Clients erforderlich ist, wenn eine Zone nicht verfügbar ist. Es wird empfohlen, ZRS in der primären Region für Szenarien zu verwenden, die Hochverfügbarkeit erfordern. ZRS wird auch zum Einschränken der Replikation von Daten auf ein bestimmtes Land oder eine bestimmte Region empfohlen, um die Anforderungen an die Datengovernance zu erfüllen.

Hinweis

Azure File Sync ist zonenredundant in allen Regionen, die Verfügbarkeitszonen außer US Gov Virginia unterstützen. In den meisten Fällen wird empfohlen, dass Benutzer der Azure-Dateisynchronisierung Speicherkonten für die Verwendung von ZRS oder GZRS konfigurieren.

Das folgende Diagramm zeigt, wie Ihre Daten mit ZRS über Verfügbarkeitszonen in der primären Region hinweg repliziert werden:

Diagramm, das zeigt, wie Daten mit ZRS in der primären Region repliziert werden.

ZRS bietet hervorragende Leistung, geringe Latenz und Resilienz für Ihre Daten, wenn diese vorübergehend nicht verfügbar sind. ZRS selbst kann Ihre Daten jedoch möglicherweise nicht vor einem regionalen Notfall schützen, bei dem mehrere Zonen dauerhaft betroffen sind. Für den Schutz vor regionalen Katastrophen empfehlen wir die Verwendung von GZRS.

ZRS-Unterstützung nach Region

Informationen dazu, welche Regionen ZRS für Standarddateifreigaben unterstützen, finden Sie in der Azure-Regionsliste und in der Spalte zur Unterstützung der Verfügbarkeitszone. ZRS wird in Standardspeicherkonten vom Typ „Universell v2“ für alle drei Standardebenen unterstützt: transaktionsoptimierte Ebene, heiße Ebene und kalte Ebene.

ZRS wird für SSD-Dateifreigaben über die Art des FileStorage-Speicherkontos unterstützt. Eine Liste der Regionen, die ZRS für SSD-Dateifreigabekonten unterstützen, finden Sie unter ZRS-Unterstützung für SSD-Dateifreigaben.

Redundanz in einer sekundären Region

Bei Anwendungen, die eine hohe Dauerhaftigkeit für SMB-Dateifreigaben erfordern, können Sie georedundanten Speicher auswählen, um die Daten in Ihrem Speicherkonto in eine sekundäre Region zu kopieren, die Hunderte von Kilometern von der primären Region entfernt ist. Wenn Ihr Speicherkonto in eine sekundäre Region kopiert wird, sind Ihre Daten dauerhaft gespeichert, selbst bei einem regionalen Komplettausfall oder einem Notfall, nach dem die primäre Region nicht mehr wiederhergestellt werden kann.

Wichtig

Azure Files unterstützt nur Georedundanz (GRS oder GZRS) für HDD-Dateifreigaben. SSD-Dateifreigaben müssen LRS oder ZRS verwenden.

Wenn Sie ein Speicherkonto erstellen, wählen Sie die primäre Region für das Konto aus. Die gekoppelte sekundäre Region wird basierend auf der primären Region bestimmt und kann nicht geändert werden. Weitere Informationen zu regionen, die von Azure unterstützt werden, finden Sie in der Azure-Regionsliste.

Azure Files bietet zwei Optionen für das Kopieren Ihrer Daten in eine sekundäre Region. Derzeit stehen georedundante Speicheroptionen nur für standardmäßige SMB-Dateifreigaben zur Verfügung.

  • Georedundanter Speicher (GRS): Die Daten werden synchron dreimal innerhalb eines einzelnen physischen Standorts in der primären Region mit LRS kopiert. Anschließend werden die Daten asynchron an einen einzelnen physischen Standort in der sekundären Region kopiert. In der sekundären Region werden Ihre Daten dreimal mit LRS synchron kopiert.
  • Geozonenredundanter Speicher (GZRS): Die Daten werden mit ZRS synchron über drei Azure-Verfügbarkeitszonen hinweg in der primären Region kopiert. Anschließend werden die Daten asynchron an einen einzelnen physischen Standort in der sekundären Region kopiert. In der sekundären Region werden Ihre Daten dreimal mit LRS synchron kopiert.

Der Hauptunterschied zwischen GRS und GZRS besteht in der Art, wie Daten in der primären Region repliziert werden. In der sekundären Region werden die Daten immer dreimal synchron mithilfe von LRS repliziert. LRS in der sekundären Region schützt Ihre Daten vor Hardwareausfällen.

Georedundanter Speicher

Bei georedundantem Speicher (GRS) werden die Daten synchron dreimal innerhalb eines einzelnen physischen Standorts in der primären Region mit LRS kopiert. Anschließend werden Ihre Daten asynchron an einen physischen Standort in einer sekundären Region kopiert, die Hunderte von Kilometern von der primären Region entfernt ist. GRS bietet eine Dauerhaftigkeit von mindestens 99,99999999999999 % (16 Neunen) über einen Zeitraum von einem Jahr.

Ein Schreibvorgang wird zunächst an den primären Speicherort übertragen und mit LRS repliziert. Anschließend wird das Update asynchron in die sekundäre Region repliziert. Wenn Daten in den sekundären Speicherort geschrieben werden, werden sie dort auch mit LRS repliziert.

Das folgende Diagramm zeigt, wie Ihre Daten mit GRS repliziert werden:

Diagramm der Datenreplikation mit GRS.

Geozonenredundanter Speicher

Mit geozonenredundantem Speicher (GZRS) wird die Hochverfügbarkeit durch Redundanz über Verfügbarkeitszonen hinweg mit dem Schutz vor regionalen Ausfällen kombiniert, der durch Georeplikation geboten wird. Daten in einem GZRS-Speicherkonto werden über drei Azure-Verfügbarkeitszonen in die primäre Region kopiert sowie auch in eine sekundäre geografische Region zum Schutz vor regionalen Notfällen. Es wird empfohlen, die GZRS für Anwendungen, die maximale Konsistenz, Dauerhaftigkeit und Verfügbarkeit, hervorragende Leistung und Resilienz bei der Notfallwiederherstellung erfordern, zu verwenden.

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, nach dem die primäre Region nicht mehr wiederhergestellt werden kann, beständig gespeichert. GZRS ist darauf ausgelegt, eine Dauerhaftigkeit von mindestens 99,99999999999999 % (16 Neunen) über einen Zeitraum von einem Jahr bereitzustellen.

Das folgende Diagramm zeigt, wie Ihre Daten mit GZRS repliziert werden:

Diagramm der Datenreplikation mit GZRS.

Nur Speicherkonten vom Typ „Standard, Universell V2“ unterstützen GZRS.

Informationen dazu, ob eine Region GZRS unterstützt, finden Sie in der Azure-Regionsliste. Um GZRS zu unterstützen, muss eine Region Verfügbarkeitszonen unterstützen und über eine gekoppelte Region verfügen.

Momentaufnahme- und Synchronisierungshäufigkeit

Um sicherzustellen, dass sich redundante Geo- und GeoZone-Dateifreigaben in einem konsistenten Zustand befinden, wenn ein Failover auftritt, wird in der primären Region alle 15 Minuten eine Systemmomentaufnahme erstellt und in die sekundäre Region repliziert. Wenn ein Failover in die sekundäre Region erfolgt, basiert der Freigabestatus auf der neuesten Systemmomentaufnahme in der sekundären Region. Aufgrund von geografisch bedingten Verzögerungen oder anderen Problemen kann die aktuellste Momentaufnahme des Systems in der sekundären Region älter als 15 Minuten sein.

Die Eigenschaft „Letzter Synchronisierungszeitpunkt“ gibt den Zeitpunkt an, an dem zuletzt Daten aus der primären Region erfolgreich in die sekundäre Region geschrieben wurden. Für Azure Files basiert der letzte Synchronisierungszeitpunkt auf der aktuellsten Momentaufnahme des Systems in der sekundären Region. Sie können PowerShell oder die Azure CLI verwenden, um den letzten Synchronisierungszeitpunkt für ein Speicherkonto zu überprüfen.

Folgende Informationen zur Eigenschaft „Letzter Synchronisierungszeitpunkt“ sind von Bedeutung:

  • Die Eigenschaft „Letzter Synchronisierungszeitpunkt“ für das Speicherkonto basiert auf dem Dienst (Dateien, Blobs, Tabellen, Warteschlangen) in dem Speicherkonto, der am weitesten zurück liegt.
  • Der letzte Synchronisierungszeitpunkt wird nicht aktualisiert, wenn keine Änderungen am Speicherkonto vorgenommen wurden.
  • Bei der Berechnung des letzten Synchronisierungszeitpunkts kann ein Timeout auftreten, wenn die Anzahl der Dateifreigaben pro Speicherkonto größer als 100 ist. Es wird empfohlen, weniger als 100 Dateifreigaben pro Speicherkonto zu verwenden.

Überlegungen zum Failover

Mit GRS oder GZRS ist ein Zugriff auf die Dateifreigaben in der sekundären Region nur möglich, wenn ein Failover auftritt. Wenn die primäre Region nicht verfügbar ist, können Sie ein Failover in die sekundäre Region ausführen. Der Failovervorgang aktualisiert den von Azure Files bereitgestellten DNS-Eintrag, sodass der sekundäre Endpunkt zum neuen primären Endpunkt für Ihr Speicherkonto wird. Während des Failovervorgangs können Sie nicht auf Ihre Daten zugreifen. Nach Abschluss des Failovers können Sie Daten in der neuen primären Region lesen und schreiben. Nachdem das Failover abgeschlossen ist, wird die sekundäre Region zur primären Region, und Sie können wieder Daten lesen und schreiben. Weitere Informationen finden Sie unter Azure Files Notfallwiederherstellung und Failover.

Wichtig

Azure Files unterstützt nicht georedundanten Speicher mit Lesezugriff (RA-GRS) oder geozonenredundanten Speicher mit Lesezugriff (RA-GZRS). Wenn ein Speicherkonto für die Verwendung von RA-GRS oder RA-GZRS konfiguriert ist, werden die Dateifreigaben als GRS oder GZRS konfiguriert und abgerechnet.

Die folgenden Elemente wirken sich möglicherweise auf ihre Fähigkeit aus, ein Failover in die sekundäre Region durchzuführen:

  • Das Failover eines Speicherkontos wird blockiert, wenn in der sekundären Region keine Systemmomentaufnahme vorhanden ist.
  • Das Failover eines Speicherkontos wird blockiert, wenn das Speicherkonto mehr als 100 000 Dateifreigaben enthält. Öffnen Sie eine Supportanfrage für ein Failover des Speicherkontos.
  • Dateihandles und -leases werden beim Failover nicht beibehalten, und Clients müssen die Einbindung der Dateifreigaben aufheben und sie erneut einbinden.
  • Das Dateifreigabekontingent kann sich nach dem Failover ändern. Das Dateifreigabekontingent in der sekundären Region basiert auf dem Kontingent, das konfiguriert war, als die Momentaufnahme des Systems in der primären Region erstellt wurde.
  • Laufende Kopiervorgänge werden abgebrochen, wenn ein Failover auftritt. Nach dem Failover auf die sekundäre Region können Sie den Kopiervorgang wiederholen.

Informationen zum Failover eines Speicherkontos finden Sie unter "Initiieren eines Kontofailovers".

Georedundanz für SSD-Dateifreigaben

Wie bereits erwähnt, werden Georedundanzoptionen (GRS und GZRS) für SSD-Dateifreigaben nicht unterstützt. Es gibt jedoch auch andere Möglichkeiten, um Georedundanz zu erreichen.

Für Azure-Dateisynchronisierungszenarios können Sie eine Synchronisierung zwischen Ihrer Azure-Dateifreigabe (Ihrem Cloudendpunkt), einem lokalen Windows-Dateiserver und einer eingebundenen Dateifreigabe durchführen, die auf einem virtuellen Computer in einer anderen Azure-Region ausgeführt wird (Ihr Serverendpunkt für Notfallwiederherstellungszwecke). Sie müssen das Cloudtiering deaktivieren, um sicherzustellen, dass alle Daten lokal vorhanden sind, und genügend Speicherplatz auf dem virtuellen Azure-Computer bereitstellen, um das gesamte Dataset zu speichern. Um sicherzustellen, dass Änderungen schnell in die sekundäre Region repliziert werden, sollte der Zugriff auf Dateien und deren Änderung nur auf dem Serverendpunkt und nicht in Azure erfolgen.

Sie können auch Ihr eigenes Skript erstellen, um Daten in ein Speicherkonto in einer sekundären Region mithilfe von Tools wie AzCopy zu kopieren (verwenden Sie Version 10.4 oder höher, um ACLs und Zeitstempel beizubehalten).

Zusammenfassung der Redundanzoptionen

In den Tabellen in den folgenden Abschnitten werden die für Azure Files verfügbaren Redundanzoptionen zusammengefasst.

Parameter für Dauerhaftigkeit und Verfügbarkeit

In der folgenden Tabelle werden die Schlüsselparameter für die einzelnen Redundanzoptionen beschrieben:

Parameter LRS ZRS GRS GZRS
Prozentuale Dauerhaftigkeit über ein bestimmtes Jahr mindestens 99,999999999 % (11 Neuen) mindestens 99,9999999999 % (12 Neunen) mindestens 99,99999999999999 % (16 Neunen) mindestens 99,99999999999999 % (16 Neunen)
Verfügbarkeit für Leseanforderungen Mindestens 99,9 % (99 % für die Cool-Stufe) Mindestens 99,9 % (99 % für die Cool-Stufe) Mindestens 99,9 % (99 % für die Cool-Stufe) Mindestens 99,9 % (99 % für die Cool-Stufe)
Verfügbarkeit für Schreibanforderungen Mindestens 99,9 % (99 % für die Cool-Stufe) Mindestens 99,9 % (99 % für die Cool-Stufe) Mindestens 99,9 % (99 % für die Cool-Stufe) Mindestens 99,9 % (99 % für die Cool-Stufe)
Die Anzahl der Datenkopien, die auf separaten Knoten gespeichert werden. Drei Kopien innerhalb einer Region Drei Kopien in separaten Verfügbarkeitszonen innerhalb einer einzelnen Region Sechs Kopien insgesamt, darunter drei in der primären Region und drei in der sekundären Region Sechs Kopien insgesamt, darunter drei über separate Verfügbarkeitszonen in der primären Region und drei lokal redundante Kopien in der sekundären Region

Weitere Informationen finden Sie in der Vereinbarung zum Servicelevel (SLA) für Storage-Konten.

Dauerhaftigkeit und Verfügbarkeit nach Ausfallszenario

In der folgenden Tabelle wird gezeigt, ob Ihre Daten in einem bestimmten Szenario dauerhaft und verfügbar sind, aufgeschlüsselt nach dem Redundanztyp Ihres Speicherkontos. Azure Files unterstützt keinen Lesezugriff auf die sekundäre Region, wenn die primäre Region nicht mehr verfügbar ist, es sei denn, es tritt ein Failover auf.

Ausfallszenario LRS ZRS GRS GZRS
Ein Knoten innerhalb eines Rechenzentrums steht nicht mehr zur Verfügung. Ja Ja Ja Ja
Ein gesamtes Rechenzentrum (zonal oder nicht zonal) ist nicht mehr verfügbar. Nein Ja Ja1 Ja
Ein regionsweiter Ausfall tritt in der primären Region auf. Nein Nein Ja1 Ja1

1 Ein Failover für das Konto ist erforderlich, um die Schreibverfügbarkeit wiederherzustellen, falls die primäre Region nicht mehr verfügbar ist.

Die Preise für die verschiedenen Redundanzoptionen finden Sie unter Azure Files – Preise.

Unterstützung von Regionen basierend auf verschiedenen Abrechnungsmodellen

Sie können die Unterstützung von Regionen für verschiedene Abrechnungsmodelle mithilfe der folgenden Befehle überprüfen.

Verwenden Sie Azure PowerShell oder Azure CLI, um die Unterstützung von Regionen basierend auf verschiedenen Abrechnungsmodellen anzuzeigen.