Auflisten der Funktionen und Komponenten von Speicherreplikaten

Abgeschlossen

Die Verfügbarkeit von Daten ist für die Geschäftskontinuität von entscheidender Bedeutung. Bisher waren zur Erhöhung der Speicherresilienz teure, anbieterspezifische Lösungen basierend auf hochleistungsfähiger Hardware erforderlich. Ein Speicherreplikat eliminiert diese Abhängigkeit und bietet kostengünstige, hardwareunabhängige Hochverfügbarkeits- und Notfallwiederherstellungsfunktionen.

Was ist ein Speicherreplikat?

Bei einem Speicherreplikat handelt es sich um eine Windows Server-Technologie für eine unidirektionale Replikation zwischen Volumes, die sich für Hochverfügbarkeit oder Notfallwiederherstellungen auf eigenständigen oder gruppierten Servern befinden. Mithilfe des Speicherreplikats können Sie Stretched Cluster für das Failover erstellen, die sich über zwei unterschiedliche physische Standorte erstrecken, wobei alle Knoten synchron bleiben.

Für das Speicherreplikat sind zwei Volumes im NTFS- (NT File System) oder ReFS-Format (Resilient File System) an der Quelle und zwei am Ziel erforderlich. Dabei wird jeweils ein Paar für Datenprotokolle, das andere für Replikationsprotokolle verwendet. Beide Paare sollten in der Größe und den Leistungsmerkmalen übereinstimmen. Das Quellvolume wird als primäres Volume bezeichnet, das Zielvolume als sekundäres.

Die Server, auf denen die Volumes gehostet werden, bilden dabei eine Replikationspartnerschaft. Eine solche Partnerschaft kann mehrere Datenvolumes umfassen, die jedoch alle dasselbe Protokollvolume verwenden. Jeder Server bildet zusammen mit allen seinen Volumes, die Teil einer Replikationspartnerschaft sind, eine Replikationsgruppe.

Wichtig

Protokollvolumes dürfen nicht für andere Workloads verwendet werden.

Features eines Speicherreplikats

Zu den wichtigsten Features von Speicherreplikaten gehören:

• Replikation auf Blockebene: Bei der Replikation auf Blockebene können keine Dateien gesperrt werden.
• Einfachheit. Im Windows Admin Center werden Sie durch den gesamten Prozess der Erstellung einer Replikationspartnerschaft zwischen zwei Servern geleitet. Einen Stretched Cluster können Sie mithilfe des Failovercluster-Manager-Assistenten bereitstellen.
• Unterstützung für physische Server und virtuelle Computer: Alle Speicherreplikatfunktionen sind sowohl für gastbasierte als auch für hostbasierte virtuelle Bereitstellungen verfügbar. Das heißt, dass Datenvolumes von Gästen auch dann repliziert werden können, wenn sie auf Nicht-Windows-Virtualisierungsplattformen oder in öffentlichen Clouds ausgeführt werden.
• Verwendung von Server Message Block 3.x (SMB): Speicherreplikate basieren auf SMB 3.x, das in Windows Server 2012 eingeführt wurde und in nachfolgenden Versionen von Windows Server erheblich erweitert wurde. Alle erweiterten SMB-Merkmale wie SMB Multichannel und SMB Direct stehen Speicherreplikaten zur Verfügung.
• Sicherheit. Speicherreplikate verfügen über eine Vielzahl von Sicherheitsmechanismen, z. B. Paketsignierung, vollständige AES-128-GCM-Datenverschlüsselung, Unterstützung für beschleunigte Drittanbieterverschlüsselung sowie Vorauthentifizierungsintegrität für die Verhinderung von Man-in-the-Middle-Angriffen. Die Speicherreplikatfunktion nutzt Kerberos AES256 für die gesamte Authentifizierung zwischen Knoten.
• Leistungsstarke Erstsynchronisierung: Die Speicherreplikatfunktion unterstützt eine Erstsynchronisierung, für die ein Seeding durchgeführt wird. Dabei wird eine Teilmenge von Daten aus einem Quellvolume über ein Sicherungsmedium oder einen Wechseldatenträger in das Zielvolume kopiert. Auf diese Weise besteht die erste Replikation nur aus den Unterschieden zwischen den beiden Volumes. Dadurch wird die Dauer der ersten Synchronisierung verkürzt und die Nutzung der Bandbreite eingeschränkt.
• Konsistenzgruppen. Durch die Schreibreihenfolge wird sichergestellt, dass Schreibvorgänge von Anwendungen wie SQL Server in der Quelle und in den replizierten Volumes in der gleichen Reihenfolge stattfinden.
• Delegierte Verwaltung: Sie können Berechtigungen zur Verwaltung der Replikation delegieren, ohne dabei Berechtigungen auf Administratorebene für die replizierten Knoten gewähren zu müssen.
• Netzwerkeinschränkungen: Sind zwischen den replizierten Volumes mehrere Netzwerkpfade vorhanden, können Sie für den Datenverkehr des Speicherreplikats die Nutzung bestimmter Netzwerkadapter konfigurieren. Dadurch werden mögliche Auswirkungen des Replikationsdatenverkehrs auf Produktionsworkloads minimiert.
• Schlanke Speicherzuweisung: Sie können in „Direkte Speicherplätze“ die schlanke Speicherzuweisung implementieren und so die Dauer der ersten Replikation minimieren.

Synchrone und asynchrone Replikation

Speicherreplikate unterstützen zwei Replikationstypen:

• Bei der synchronen Replikation werden Volumes zwischen relativ nahe beieinanderliegenden Standorten repliziert. Die Replikation ist absturzkonsistent, was bei einem Failover auf Dateisystemebene Datenverluste verhindert.
• Die asynchrone Replikation ermöglicht die Replikation über größere Entfernungen hinweg in Fällen, in denen die Latenz für den Netzwerkroundtrip 5 Millisekunden (ms) überschreitet. Hierbei kann es allerdings zu Datenverlusten kommen. Der Umfang der Datenverluste hängt von der Verzögerung der Replikation zwischen den Quell- und Zielvolumes ab.

Bei der synchronen Replikation muss ein Datenschreibvorgang auf beiden Volumes erfolgreich abgeschlossen werden. Andernfalls muss derselbe Vorgang erneut durch die Workload ausgeführt werden, die den Schreibvorgang initiiert. Bei der synchronen Replikation sind die Daten auf beiden Volumes identisch.

Tipp

Sollen Datenverluste unbedingt vermieden werden, verwenden Sie die synchrone Replikation.

Für die synchrone Replikation ist eine geringe Netzwerklatenz erforderlich, um die Wartezeit für die Bestätigung des Remoteschreibvorgangs zu minimieren. Dadurch wird der mögliche Abstand zwischen den Servern oder Clustern, auf denen die jeweiligen Volumes gehostet werden, begrenzt.

Bei der asynchronen Replikation erhält die Workload, die den Schreibvorgang initiiert, nach erfolgreichem Abschluss eines Datenschreibvorgangs auf dem primären Volume eine Bestätigung und kann mit dem nächsten E/A-Vorgang fortfahren. Der entsprechende Datenschreibvorgang auf dem sekundären Volume wird anschließend ohne Auswirkungen auf das primäre Volume ausgeführt.