Bagikan melalui

Ringkasan Replika Penyimpanan

Anda dapat menggunakan Replika Penyimpanan di Windows Server untuk mereplikasi volume antara server atau kluster untuk pemulihan bencana. Anda juga dapat menggunakannya untuk membuat kluster failover stretch yang mencakup dua situs, dan semua simpul tetap sinkron.

Storage Replica mendukung replikasi sinkron dan asinkron:

  • Synchronous replication mirrors data within a low-latency network site with crash-consistent volumes to ensure zero data loss at the file system level during a failure.
  • Asynchronous replication mirrors data across sites beyond metropolitan ranges over network links with higher latencies, but without a guarantee that both sites have identical copies of the data at the time of a potential failure.

Mengapa menggunakan Replika Penyimpanan?

Replika Penyimpanan menawarkan kemampuan pemulihan dan kesiapsiagaan bencana di Windows Server. Replika Penyimpanan di Windows Server menawarkan ketenangan pikiran dengan tanpa kehilangan data, serta kemampuan untuk melindungi data secara sinkron pada rak, lantai, bangunan, kampus, kabupaten, dan kota yang berbeda. Setelah bencana terjadi, semua data ada di tempat lain tanpa kemungkinan kehilangan. The same applies before a disaster. Replika Penyimpanan dapat membantu Anda mengalihkan beban kerja ke lokasi yang aman tanpa kehilangan data sebelum bencana ketika Anda memiliki peringatan beberapa saat.

Gunakan Replika Penyimpanan untuk penggunaan yang lebih efisien di beberapa pusat data. Dengan meregangkan atau mereplikasi kluster, Anda dapat menjalankan beban kerja di beberapa pusat data untuk akses data yang lebih cepat oleh pengguna dan aplikasi jarak dekat. Anda juga mendapatkan distribusi beban yang lebih baik dan penggunaan sumber daya komputasi. Jika bencana membuat satu pusat data offline, Anda dapat memindahkan beban kerja khasnya untuk sementara waktu ke situs lain.

Saat Anda menerapkan Replika Penyimpanan, Anda mungkin dapat menonaktifkan sistem replikasi file yang ada, seperti Replikasi DFS, yang digunakan sebagai solusi pemulihan bencana tingkat rendah. Meskipun Replikasi DFS berfungsi dengan baik melalui jaringan bandwidth rendah, latensinya tinggi. Latensi dalam skenario tersebut sering diukur dalam jam atau hari. Latensi tinggi disebabkan oleh persyaratannya bahwa file harus ditutup dan pembatasan buatan, yang dimaksudkan untuk mencegah kemacetan jaringan. Dengan karakteristik desain tersebut, file paling baru dan paling sering diakses dalam replika Replikasi DFS adalah yang paling kecil kemungkinannya untuk direplikasi.

Replika Penyimpanan beroperasi di bawah tingkat berkas dan tidak memiliki pembatasan ini.

Replika Penyimpanan juga mendukung replikasi asinkron untuk rentang yang lebih panjang dan jaringan latensi yang lebih tinggi. Karena bukan berbasis titik pemeriksaan, dan sebaliknya, ia terus mereplikasi, delta perubahan cenderung jauh lebih rendah daripada produk berbasis rekam jepret.

Replika Penyimpanan beroperasi di lapisan partisi, sehingga mereplikasi semua cuplikan Volume Shadow Copy Service (VSS) yang dibuat Windows Server atau perangkat lunak cadangan. Dengan menggunakan cuplikan VSS, Anda dapat memperoleh cuplikan data yang konsisten dengan aplikasi untuk pemulihan di waktu tertentu, terutama untuk data pengguna yang tidak terstruktur yang mereplikasi secara asinkron.

Supported configurations

Anda dapat menyebarkan Replika Penyimpanan dalam kluster yang tersebar, dari kluster ke kluster, serta dalam konfigurasi server-ke-server.

Replikasi kluster lintas lokasi

Gunakan replikasi kluster stretch untuk mereplikasi data antara komputer dan penyimpanan dalam satu kluster. Dalam skenario ini, beberapa simpul berbagi sekumpulan penyimpanan asimetris dan beberapa simpul berbagi set penyimpanan lain. Kemudian, mereka mereplikasi secara sinkron atau asinkron dengan kesadaran terhadap situs.

Dalam replikasi kluster peregangan Replika Penyimpanan, Anda dapat menggunakan Ruang Penyimpanan dengan penyimpanan Serial Attached SCSI (SAS) bersama, Storage Area Network (SAN) Logical Unit Numbers (LUN), dan LUN yang terpasang iSCSI.

Anda mengelola konfigurasi kluster stretch dengan menggunakan PowerShell dan alat grafis Manajer Kluster Failover. Skenario ini mendukung failover beban kerja otomatis.

Gambar berikut menggambarkan replikasi penyimpanan dalam kluster stretch dengan menggunakan Replika Penyimpanan:

Diagram memperlihatkan dua node klaster di New York yang menggunakan Replika Penyimpanan untuk mereplikasi penyimpanannya dengan dua node di New Jersey

Cluster-to-cluster replication

In cluster-to-cluster replication, one cluster synchronously or asynchronously replicates with another cluster.

Dalam replikasi cluster-ke-cluster menggunakan Storage Replica, Anda dapat menggunakan Storage Spaces Direct, Storage Spaces dengan penyimpanan SAS bersama, SAN LUN, dan LUN yang terhubung melalui iSCSI.

Anda mengelola konfigurasi kluster-ke-kluster dengan menggunakan Pusat Admin Windows dan PowerShell. Konfigurasi memerlukan intervensi manual untuk failover.

Gambar berikut menggambarkan replikasi penyimpanan kluster-ke-kluster dengan menggunakan Replika Penyimpanan:

Diagram memperlihatkan kluster di Los Angeles menggunakan Replika Penyimpanan untuk mereplikasi penyimpanannya dengan kluster yang berbeda di Las Vegas

Server-to-server replication

Server-to-server replication is synchronous and asynchronous replication between two standalone servers.

Dalam skenario ini, Anda dapat menggunakan Ruang Penyimpanan dengan penyimpanan SAS bersama, SANLUN, LUN yang terpasang iSCSI, dan drive lokal.

Anda mengelola konfigurasi server-ke-server dengan menggunakan Pusat Admin Windows dan PowerShell. Konfigurasi memerlukan intervensi manual untuk failover.

Gambar berikut menggambarkan replikasi penyimpanan server-ke-server dengan menggunakan Replika Penyimpanan:

Diagram memperlihatkan server di Membangun 5 mereplikasi dengan server di Gedung 9.

Note

Anda juga dapat mengonfigurasi replikasi server-ke-sendiri dengan menggunakan empat volume terpisah di satu komputer. Namun, artikel ini tidak mencakup skenario ini.

Fitur Replika Penyimpanan

Replika Penyimpanan di Windows Server menawarkan fitur berikut:

  • Tanpa kehilangan data dan replikasi tingkat blok. Dengan replikasi sinkron, tidak ada kemungkinan kehilangan data. Dengan replikasi tingkat blok, tidak ada kemungkinan penguncian file.

  • Penyebaran dan manajemen sederhana. Storage Replica memiliki mandat desain untuk mempermudah penggunaan. Anda dapat menggunakan Pusat Admin Windows untuk membuat kemitraan replikasi antara dua server. Gunakan wizard yang intuitif dalam alat yang sudah dikenal, Manajer Kluster Failover, untuk menyebarkan kluster stretch.

  • Tamu dan tuan rumah. Semua kemampuan Replika Penyimpanan tersedia dalam penerapan baik pada tamu virtual maupun berbasis host. Tamu dapat mereplikasi volume data mereka bahkan jika berjalan di platform virtualisasi non-Windows atau di cloud publik jika Windows Server berada di lingkungan tamu.

  • SMB 3-based. Replika Penyimpanan menggunakan teknologi Server Message Block (SMB) 3 yang sudah terbukti matang, pertama kali dirilis di Windows Server 2012. Semua karakteristik canggih SMB, termasuk dukungan multisaluran dan SMB Direct pada kartu jaringan RoCE, iWARP, dan InfiniBand RDMA, tersedia untuk fitur Storage Replica.

  • Security. Tidak seperti banyak produk vendor, Storage Replica memiliki teknologi keamanan terkemuka yang terintegrasi di dalamnya. Ini termasuk penandatanganan paket, enkripsi data lengkap AES-128-GCM, dukungan untuk akselerasi enkripsi Intel AES-NI, dan preauthentication integrity untuk pencegahan serangan man-in-the-middle. Replika Penyimpanan menggunakan Kerberos AES256 untuk semua autentikasi antar simpul.

  • Sinkronisasi awal berkinerja tinggi. Replika Penyimpanan mendukung sinkronisasi awal dengan data yang sudah ada, di mana subset data sudah ada pada target dari salinan, cadangan, atau drive yang telah dikirim sebelumnya. Replikasi awal hanya menyalin blok yang berbeda, berpotensi mempersingkat waktu sinkronisasi awal dan mencegah data menggunakan bandwidth terbatas. Perhitungan dan penggabungan checksum blok dalam Replika Penyimpanan berarti bahwa performa sinkronisasi awal hanya dibatasi oleh kecepatan penyimpanan dan jaringan.

  • Consistency groups. Urutan tulis menjamin bahwa aplikasi seperti SQL Server dapat menulis ke beberapa volume yang direplikasi dan data ditulis di server tujuan secara berurutan.

  • User delegation. Pengguna dapat diberikan izin untuk mengelola replikasi tanpa menjadi anggota grup Administrator bawaan pada simpul yang direplikasi. Keuntungannya adalah bahwa akses mereka terbatas pada area yang tidak terkait.

  • Network constraint. Anda dapat membatasi Storage Replica ke jaringan individual berdasarkan server dan volume yang direplikasi untuk menyediakan bandwidth yang memadai bagi perangkat lunak aplikasi, cadangan, dan manajemen.

  • Thin provisioning. Pengalokasian ruang tipis pada Ruang Penyimpanan dan perangkat SAN didukung untuk menyediakan waktu replikasi awal yang hampir seketika dalam banyak situasi. Setelah replikasi awal dimulai, Anda tidak dapat menyusutkan atau memangkas volume.

  • Compression. Fitur Replika Penyimpanan menyediakan kompresi untuk data yang ditransfer melalui jaringan antara server sumber dan server tujuan. The Storage Replica Compression for Data Transfer feature is supported only in Windows Server Datacenter: Azure Edition beginning with OS build 20348.1070 and later (KB5017381).

Storage Replica mencakup fitur-fitur berikut:

Feature Details
Type Host-based
Synchronous Yes
Asynchronous Yes
Storage hardware-agnostic Yes
Replication unit Volume (Partition)
Pembuatan kluster lintas lokasi Windows Server Yes
Replikasi server ke server Yes
Replikasi kluster ke kluster Yes
Transport SMB3
Network TCP/IP atau RDMA
Dukungan batasan jaringan Yes
Network compression Yes**
RDMA* iWARP, InfiniBand, RoCE v2
Persyaratan port jaringan untuk firewall replikasi Port IANA tunggal (TCP 445 atau 5445)
Multipath/Multichannel Ya (SMB 3)
Kerberos support Ya (SMB 3)
Enkripsi dan penandatanganan melalui jaringan Ya (SMB 3)
Failover untuk setiap volume diizinkan Yes
Dukungan penyimpanan berpenyediaan tipis Yes
Kotak Masuk UI Manajemen PowerShell, Manajer Kluster Failover

* Mungkin memerlukan peralatan dan kabel jarak jauh tambahan.

** Saat menggunakan Pusat Data Windows Server: Azure Edition dimulai dengan build OS 20348.1070.

Prasyarat Replika Penyimpanan

  • Layanan Domain Active Directory forest.

  • Ruang Penyimpanan dengan Serial Attached SCSI (SAS) "hanya sekelompok disk" enclosures (JBOD), Storage Spaces Direct, Fibre Channel Storage Area Network (FC SAN), Virtual Hard Disk v2 (VHDX) bersama, target Internet Small Computer Systems Interface (iSCSI), atau penyimpanan SAS, SCSI, atau Serial Advanced Technology Attachment (SATA) lokal. Kami merekomendasikan penggunaan solid-state drive (SSD) atau drive yang lebih cepat untuk drive log replikasi. Kami menyarankan agar Anda menggunakan penyimpanan log yang lebih cepat daripada penyimpanan data Anda. Volume log tidak boleh digunakan untuk beban kerja lain.

  • Setidaknya satu koneksi Ethernet/TCP di setiap server untuk replikasi sinkron, tetapi Akses Memori Langsung Jarak Jauh (RDMA) lebih disukai.

  • Setidaknya 2 GB RAM dan dua inti per server.

  • Jaringan antara server dengan bandwidth yang cukup untuk menangani beban kerja tulis input/output (I/O) Anda dan latensi rata-rata bolak-balik 5 ms atau kurang untuk replikasi sinkron. Replikasi asinkron tidak memiliki rekomendasi latensi.

  • Pusat Data Windows Server atau Windows Server Standard. Replika Penyimpanan yang berjalan di Windows Server Standard memiliki batasan berikut:

    • Anda harus menggunakan Windows Server 2019 atau yang lebih baru.
    • Replika Penyimpanan mereplikasi satu volume, bukan volume tanpa batas.
    • Volume dapat memiliki ukuran hingga 2 TB alih-alih ukuran tidak terbatas.

Background

Bagian ini mencakup informasi tentang istilah industri tingkat tinggi, replikasi sinkron dan asinkron, dan perilaku utama.

Istilah industri tingkat tinggi

Disaster recovery refers to a contingency plan for recovering from site catastrophes so that the business continues to operate. Pemulihan bencana data berarti bahwa beberapa salinan data produksi disimpan di lokasi fisik terpisah. Contohnya adalah cluster terbentang, di mana setengah node berada di satu lokasi dan setengahnya berada di lokasi lainnya. Kesiapsiagaan bencana mengacu pada rencana kontingensi untuk memindahkan beban kerja ke lokasi yang berbeda sebelum bencana yang akan datang, seperti badai.

Perjanjian tingkat layanan (SLA) menentukan ketersediaan aplikasi organisasi dan toleransi waktu henti dan kehilangan data selama pemadaman yang direncanakan dan tidak direncanakan. Recovery Time Objective (RTO) menentukan berapa lama bisnis dapat mentolerir ketidaktersediaan total data. Recovery Point Objective (RPO) menentukan berapa banyak data yang dapat ditoleransi untuk hilang oleh bisnis.

Synchronous replication

Synchronous replication guarantees that the application writes data to two locations at once before it completes the I/O operation. Replikasi ini lebih cocok untuk data misi penting karena membutuhkan investasi jaringan dan penyimpanan, dan berisiko menurunkan performa aplikasi dengan melakukan penulisan di dua lokasi.

Ketika penulisan aplikasi terjadi pada salinan data sumber, penyimpanan asal tidak segera mengakui I/O. Sebagai gantinya, perubahan data tersebut mereplikasi ke salinan tujuan jarak jauh dan mengembalikan pengakuan. Hanya dengan begitu aplikasi menerima pengakuan I/O. Urutan ini memastikan sinkronisasi yang konstan antara situs jarak jauh dan situs sumber, yang berdampak pada perluasan transaksi I/O penyimpanan di seluruh jaringan. Jika kegagalan situs sumber terjadi, aplikasi dapat beralih ke situs jarak jauh dan melanjutkan operasi mereka dengan jaminan tanpa kehilangan data.

Mode Diagram Steps
Synchronous

Tanpa kehilangan data

RPO

 Diagram memperlihatkan bagaimana Replika Penyimpanan menulis data dalam replikasi sinkron. 1. Aplikasi menulis data.
2. Data log ditulis dan data direplikasi ke situs jarak jauh.
3. Data log ditulis di situs jarak jauh.
4. Pengakuan diterima dari situs jarak jauh.
5. Penulisan aplikasi diakui.

t & t1 : Data diarahkan ke volume, log selalu menggunakan metode tulis-langsung

Asynchronous replication

Asynchronous replication means that when the application writes data, the data replicates to the remote site without immediate acknowledgment guarantees. Mode ini memungkinkan waktu respons yang lebih cepat ke aplikasi dan solusi pemulihan bencana yang berfungsi secara geografis.

Ketika aplikasi menulis data, mesin replikasi menangkap tulisan dan segera mengakuinya ke aplikasi. Data yang diambil kemudian direplikasi ke lokasi jarak jauh. Simpul jarak jauh memproses salinan data dan secara bertahap mengirimkan pengakuan penerimaan kembali ke salinan sumber. Karena performa replikasi tidak lagi berada di jalur I/O aplikasi, responsivitas dan jarak situs jarak jauh adalah faktor yang kurang penting. Ada risiko kehilangan data jika data sumber hilang dan salinan tujuan data masih dalam mode buffer tanpa meninggalkan sumbernya.

Dengan RPO yang lebih tinggi dari nol, replikasi asinkron kurang cocok untuk solusi ketersediaan tinggi seperti kluster failover karena dirancang untuk operasi berkelanjutan dengan redundansi dan tidak ada kehilangan data.

Mode Diagram Steps
Asynchronous

Kehilangan data mendekati nol

(tergantung pada beberapa faktor)

RPO

 diagram memperlihatkan bagaimana Replika Penyimpanan menulis data dalam replikasi asinkron. 1. Aplikasi menulis data.
2. Data log ditulis.
3. Penulisan data pada aplikasi diakui.
4. Data direplikasi ke situs jarak jauh.
5. Data log ditulis di situs jarak jauh.
6. Pengakuan diterima dari situs jarak jauh.

t & t1 : Data diarahkan ke volume, log selalu menggunakan metode tulis-langsung

Titik dan perilaku evaluasi utama

  • Bandwidth dan latensi jaringan dengan penyimpanan tercepat. Ada batasan fisik dalam replikasi sinkron. Karena Replika Penyimpanan menerapkan mekanisme pemfilteran I/O dengan menggunakan log dan memerlukan perjalanan pulang pergi jaringan, replikasi sinkron kemungkinan akan membuat penulisan aplikasi lebih lambat. Dengan menggunakan jaringan latensi rendah, bandwidth tinggi, dan subsistem disk throughput tinggi untuk log, Anda meminimalkan beban kinerja.

  • Volume tujuan tidak dapat diakses saat mereplikasi di Windows Server 2016. Saat Anda mengonfigurasi replikasi, volume tujuan akan dilepas, sehingga pengguna tidak dapat membaca atau menulis data. Huruf drivernya mungkin terlihat di antarmuka pengguna umum seperti File Explorer, tetapi aplikasi tidak dapat benar-benar mengakses volume. Teknologi replikasi tingkat blok tidak kompatibel dengan memungkinkan akses ke sistem file target tujuan yang dipasang dalam volume. Sistem File Teknologi Baru (NTFS) dan Sistem File Tangguh (ReFS) tidak mendukung pengguna menulis data ke volume saat blok berubah di bawahnya.

    Cmdlet Test-Failover debut di Windows Server versi 1709 dan juga disertakan dalam Windows Server 2019. Cmdlet sekarang mendukung pemasangan sementara rekam jepret baca-tulis volume tujuan untuk pencadangan, pengujian, dan sebagainya. Untuk informasi selengkapnya, lihat FAQ Storage Replica.

  • Implementasi Microsoft dari replikasi asinkron berbeda dari kebanyakan. Sebagian besar implementasi industri replikasi asinkron mengandalkan replikasi berbasis rekam jepret, di mana transfer diferensial berkala berpindah ke node lain dan bergabung. Replikasi asinkron Storage Replica beroperasi seperti replikasi sinkron, kecuali bahwa replikasi tersebut menghapus persyaratan untuk pengakuan sinkron yang diserialkan dari tujuan. Replika Penyimpanan secara teoritis memiliki RPO yang lebih rendah karena terus mereplikasi. Namun, itu juga berarti bahwa ia bergantung pada jaminan konsistensi aplikasi internal daripada menggunakan rekam jepret untuk memaksa konsistensi dalam file aplikasi. Replika Penyimpanan menjamin konsistensi saat terjadi kerusakan di semua mode replikasi.

  • Banyak pelanggan menggunakan Replikasi DFS sebagai solusi pemulihan bencana, meskipun sering kali tidak praktis untuk skenario tersebut. Replikasi DFS tidak dapat mereplikasi file yang sedang dibuka dan dirancang untuk meminimalkan penggunaan bandwidth dengan mengorbankan performa, yang mengarah ke selisih titik pemulihan yang besar. Replika Penyimpanan mungkin memungkinkan Anda menghentikan Replikasi DFS dari beberapa jenis tugas pemulihan bencana ini.

  • Replika Penyimpanan bukan solusi cadangan. Beberapa lingkungan TI menyebarkan sistem replikasi sebagai solusi cadangan karena opsi kehilangan data nol dibandingkan dengan cadangan harian. Replika Penyimpanan mereplikasi semua perubahan pada semua blok data pada volume, terlepas dari jenis perubahannya. Jika pengguna menghapus semua data dari volume, Replika Penyimpanan mereplikasi penghapusan secara instan ke volume lain, menghapus data dari kedua server secara tidak dapat ditarik kembali. Jangan gunakan Replika Penyimpanan sebagai pengganti solusi cadangan titik waktu tertentu.

  • Replika Penyimpanan bukan Replika Hyper-V atau grup ketersediaan Always On SQL Server. Mesin Replika Penyimpanan adalah mesin tujuan umum yang tidak bergantung pada jenis penyimpanan tertentu. Menurut definisi, itu tidak dapat menyesuaikan perilakunya idealnya dengan replikasi tingkat aplikasi. Desain dan tujuan Replika Penyimpanan dapat menyebabkan kesenjangan fitur tertentu yang mendorong Anda menerapkan atau tetap menggunakan teknologi replikasi aplikasi tertentu.

Note

You can view a list of known issues and expected behaviors and review the Storage Replica FAQ.

Terminologi Penyimpanan Replika

Artikel Storage Replica sering menggunakan istilah berikut:

  • The source is a computer's volume that allows local writes and replicates outbound. Also known as primary.

  • The destination is a computer's volume that doesn't allow local writes and replicates inbound. Also known as secondary.

  • A replication partnership is the synchronization relationship between a source and destination computer for one or more volumes and uses a single log.

  • A replication group is the organization of volumes and their replication configuration within a partnership, on a per-server basis. Grup dapat berisi satu atau beberapa volume.

Apa yang baru dalam Replika Penyimpanan

Untuk daftar fitur baru di Storage Replica pada Windows Server 2019, lihat Apa yang baru dalam penyimpanan.

Related content