Az adatok minden vállalkozás éltető elemei. Ez a siker kulcsa, és elengedhetetlen az információgyűjtéshez, a döntések meghozatalához és a műveletek javításához.
Egy vállalkozás minden nap az adataira és alkalmazásaira támaszkodik. De mi történik, ha valamelyik adatbázisuk vagy rendszerük meghibásodik?
Minden kritikus üzleti információ és adat veszélybe kerülhet.
Szerencsére vannak módok ennek megakadályozására. Az üzleti adatok védelmének egyik leghatékonyabb módja az adatbázis-replikáció. Ehhez minden kis-, közép- és nagyvállalkozásnak alkalmazkodnia kell ahhoz, hogy túlélje a versenyt.
Ebben a cikkben megvitatom, mi az adatreplikáció, hogyan működik, és más fontos szempontokat fogok tárgyalni.
Szóval, kezdjük!
Tartalomjegyzék
Mi az adatbázis-replikáció?
Az adatok forrásadatbázisból egy vagy több céladatbázisba történő átvitele adatbázisreplikációnak nevezhető. Ez gyakran magában foglalja az adatok másolását vagy streamelését egyik adatbázisból a másikba, így minden felhasználó hozzáférhet a szinkronizált adatokhoz, függetlenül attól, hogy milyen rendszert használ a megtekintésükre.
Ha az adatok megváltoznak, egy adatreplikációs eszköz gondoskodik arról, hogy a módosítások a céladatbázisban is megvalósuljanak. Ennek eredményeként egy elosztott adattároló hálózat jön létre, amely több helyen is nagyobb rendelkezésre áll, és mindenki gyorsan hozzáférhet a létfontosságú és releváns adatokhoz.
Az adatreplikációs megoldás használatával valószínűleg javult az adatok konzisztenciája az egyes csomópontokon, csökken az adatredundancia, nagyobb az adatok megbízhatósága, és végül a teljesítmény is javul.
Az adatbázis-replikáció valós időben történhet, amikor az adatokat létrehozzák, szerkesztik és megsemmisítik a forrásadatbázisban vagy egy kötegelt művelet részeként.
Hogyan működik az adatreplikáció?
Az adatbázis replikációja egyszeri vagy folyamatos folyamatként is végrehajtható. Ez magában foglalja a szervezet összes adatforrását, és egy elosztott adatbázis-kezelő rendszert (DDBMS) használnak az adatok átvitelére vagy elosztására az összes forráshoz.
A forrásadatbázison végrehajtott módosítások, kiegészítések és törlések automatikusan szinkronizálódnak a többi céladatbázissal, ha ezekre a változtatásokra szükség van. A hagyományos Publisher-Subscriber szoftver paradigma szerint egy vagy több „kiadó” és „előfizető” vesz részt az adatreplikációs folyamatban.
A kép forrása: Microsoft
A „kiadó” egy olyan rendszer vagy forrásadatbázis, amelyen változtatásokat hajtanak végre, az „előfizető” pedig egy olyan rendszer, amelyen a változtatásokat replikálják.
A „kiadói” rendszeren végrehajtott módosítások az „előfizetői” adatbázisokba replikálódnak. A felhasználók az előfizetői adatbázisokban is módosíthatnak, amelyek azután replikálódnak a kiadói adatbázisban. Ez elosztja a változásokat a hálózat összes többi előfizetőjéhez, ha a rendszer kétirányú.
Ezenkívül a legtöbb előfizetőnek fix kapcsolata van a kiadóval, ami lehetővé teszi, hogy manuális beavatkozás nélkül automatikusan megtörténjenek a változtatások vagy frissítések. Ezek a frissítések rendszeres időközönként kötegekben is megtörténhetnek, vagy valós időben is aktiválhatók és alkalmazhatók.
Az adatbázis-replikáció típusai
Az adatbázis-replikáció néhány típusa a következő:
#1. Teljes tábla replikáció
A teljes tábla replikációja létrehozza a teljes forrásadatbázis másolatát a céltárolóra. Sorokat helyez át a kiadótól az előfizetőhöz, beleértve az új, módosított és meglévő sorokat is.
Ez a replikációs megközelítés azonban magas karbantartási költséggel jár a minden másolásához szükséges számítási teljesítmény és hálózati sávszélesség miatt. Ez megterheli a hálózatot, és replikációs késéseket okozhat, különösen, ha nagyobb az adatmennyiség.
#2. Pillanatkép replikáció
Ebben az adatbázis-replikációban a forrásadatbázis pillanatképét használják az adatok replikálására a céladatbázisban. Nem veszi figyelembe az olyan adatmódosításokat, mint az új, frissített vagy törölt; ehelyett másolatot készít arról, amit akkor összegyűjtött.
Ha nagyon kevés az adatváltozás, ez a replikációs technika előnyösebb. Lényegesen gyorsabb, mint a teljes táblás replikáció, de nem követi nyomon a nehezen törölt adatokat.
#3. Replikáció egyesítése
Az egyesítési replikáció olyan folyamat, amely adatbázis-objektumok és adatok átvitelét és elosztását egyik adatbázisból a másikba adatbázis-szinkronizálással végzi. Ez bonyolult, mivel ez a folyamat lehetővé teszi az előfizetők és a kiadók számára, hogy módosítsák az adatbázist, ami gyakori verziókkal kapcsolatos adatütközést eredményez.
A kiszolgálókon telepített egyesítő ügynökök szinkronizálják az összes változást, és egy előre meghatározott konfliktusfeloldási folyamatot követnek az esetleges adatütközések feloldásához.
#4. Kulcsalapú növekményes replikáció
A kulcsalapú növekményes replikáció ellenőrzi a kulcsokat vagy indexeket az adatbázisban, és keresi a módosításokat, például a törlést, az újat és a frissítést. A replikációs mechanizmus ezután csak a szükséges replikációs kulcsokat másolja a replika adatbázisba, hogy tükrözze az utolsó frissítés óta történt változásokat. Ezek a kulcsok általában időbélyegek, dátumok vagy egész számok.
Mivel csak a jelzett változások replikálódnak a replika adatbázisba, a folyamat gyorsabb. Sajnos ez a módszer nem teszi lehetővé a kemény törlést, mert a kritikus érték eltávolításra kerül az elsődleges adatbázisrekord törlésével.
#5. Napló alapú növekményes replikáció
Az ilyen típusú adatbázis-replikáció az adatbázis bináris naplófájlja szerint duplikálja az adatokat. A bináris naplófájl vizsgálatakor tájékoztatást ad az elsődleges adatbázisban végrehajtott változtatásokról, például frissítésekről, beszúrásokról vagy törlésekről. Ezután ugyanazokat a módosításokat vagy frissítéseket hajtja végre a céladatbázisban.
Ez az egyik legszélesebb körben használt adatreplikációs módszer, mivel hatékony, különösen statikus adatbázisok esetén. Ezenkívül a legtöbb adatbázis-szolgáltató támogatja, köztük az Oracle, a MongoDB, a MySQL és a PostgreSQL.
#6. Tranzakciós replikáció
Ha új fejlesztés történik a forrásadatokban, a tranzakciós replikáció az összes meglévő adatot áthelyezi a forrásadatbázisból a célhelyre. Ezután ugyanazt a tranzakciót hajtja végre a replikákban.
Bár ez egy hatékony replikációs módszer, a modellek leginkább olvasási tevékenységekben használhatók, és előfordulhat, hogy nem teszik lehetővé a létrehozási, törlési vagy frissítési műveleteket.
Miért fontos a DB replikáció?
Az adatbázis-replikáció a következő okok miatt fontos:
Adatok megbízhatósága és elérhetősége
Az adatreplikáció elősegíti az adatok elérhetőségét. Fontos szerepet játszik abban az esetben, ha egy szerver szokatlan körülmények között meghibásodik az adatbázis biztonsági mentése révén. Így megkímélheti a napját, mert más helyeken is elérhetők az adatok. Ezenkívül növeli az adatok megbízhatóságát azáltal, hogy a releváns, legfrissebb adatokat biztonságosan tárolja több szerveren.
Katasztrófa utáni helyreállítás
Az adatbázis-replikáció hasznos lehet kiszolgálóhiba esetén. Ez egy csodálatos katasztrófakezelési és helyreállítási technika, mivel egyetlen szerver helyett replikálja és tárolja az adatokat és a legutóbbi módosításokat más szervereken.
Szerver teljesítménye
Az adatokhoz való hozzáférés sokkal gyorsabb, ha az adatokat több szerveren dolgozzák fel és kezelik. Ezenkívül az adminisztrátorok feldolgozási ciklusokat szabadíthatnak fel az eredeti kiszolgálón az erőforrásigényesebb írási műveletekhez, ha az összes adatolvasási műveletet egy replikára irányítják.
Jobb hálózati teljesítmény
Ugyanazon adatok több másolatának különböző helyeken történő tárolása csökkentheti az adathozzáférési késleltetést, mivel előfordulhat, hogy a vonatkozó adatokat onnan lekérheti, ahol a tranzakció végrehajtásra kerül.
Az európai országok felhasználói például késleltetési problémákat tapasztalhatnak, amikor az ausztrál adatközpontokból származó adatokhoz hozzáférnek. Így, ha ezen adatok másolatát a felhasználóhoz közel helyezi el, az javíthatja a hozzáférési időt, miközben egyensúlyba hozza a hálózati feszültséget.
Továbbfejlesztett tesztrendszer teljesítménye
Az adatbázis-replikáció leegyszerűsíti az adatok elosztását és szinkronizálását olyan tesztrendszerek számára, amelyek gyors hozzáférést igényelnek a gyorsabb döntéshozatal érdekében.
Adatbázis biztonsági mentés vs. adatbázis-replikáció
Mind az adatbázis-mentés, mind az adatbázis-replikáció több szempontból is különbözik. Néhány közülük a következő:
- Az adatbázis-mentéseket használat előtt rekonstruálni és vissza kell állítani. Az adatbázis-mentésekkel ellentétben az adatreplikáció nem igényel rekonstrukciót, és azonnal használható.
- Az adatbázis-mentések a szervezeti biztonsági mentési-visszaállítási protokolloktól függően fájlokból vagy mappákból, adatbázis-adatfájlokból és alkalmazásfájlokból állnak. Ezzel szemben az adatbázis-replikációt gyakran használják teljes kötetek vagy fájlrendszerek, adatbázisok és alkalmazások megkettőzésére.
- A biztonsági mentés és a replikáció egyaránt adatvédelmi intézkedés. Az előbbi a Recovery Point Objectives (RPO) csökkentésére és az adatvesztés megelőzésére vonatkozik. Míg ez utóbbi célja a helyreállítási idő célkitűzéseinek (RTO) csökkentése, az üzletmenet folytonosságának biztosítása és az állásidő minimalizálása.
- Az adatbázis-mentés egy alacsony költségű módszer a teljes adatvesztés elkerülésére. Ez elengedhetetlen a megfelelőséghez, és nem garantálja a működés folyamatosságát. Éppen ellenkezőleg, a replikáció biztosítja, hogy az üzleti alkalmazások és folyamatok mindig elérhetőek legyenek, még áramszünet után is.
- Az adatbázis-mentés a megfelelőséggel és a részletes helyreállítással foglalkozik, például a vállalati nyilvántartások hosszú távú tárolásával. Másrészt az adatbázis-replikáció és helyreállítás a katasztrófa utáni helyreállításra, a műveletek gyors és egyszerű újraindítására összpontosít leállást vagy sérülést követően.
- Az adatbázis-mentést általában a munkahelyeken használják az éles szerverektől az asztali számítógépekig. Éppen ellenkezőleg, az adatbázis-replikációt gyakran használják olyan kritikus alkalmazásokhoz, amelyeknek mindig elérhetőnek kell lenniük.
Az adatbázis-replikáció technikái
A szervezetek replikálhatják az adatokat, ha az adatok mozgatására egy pontos technikát követnek. Ezek a stratégiák eltérnek a fent leírt replikációs típusoktól.
#1. Teljes adatbázis-replikáció
A teljes adatbázis-replikáció egy teljes adatbázist replikál különböző gazdagépeken való használatra. Ez biztosítja a legjelentősebb mennyiségű adatredundanciát és elérhetőséget. A globális vállalatok számára ez lehetővé teszi, hogy az ázsiai felhasználók ugyanolyan sebességgel hozzáférjenek ugyanazokhoz az adatokhoz, mint észak-amerikai társaik. Ha az ázsiai szerver meghibásodik, a felhasználók tartalékként használhatják európai vagy észak-amerikai szervereiket.
Ennek a technikának a hátránya azonban a lassú frissítési eljárás. Nehéz az egyes fájlok helyének konzisztens tartása is, ami akkor jelentős, ha az adatok folyamatosan változnak.
#2. Részleges adatbázis-replikáció
A részleges adatbázis-replikáció az a folyamat, amelynek során az adatbázisban lévő adatokat részekre osztják és különböző helyekre mentik, az egyes helyek relevanciájától függően.
A biztosítási szakértők, pénzügyi tanácsadók és értékesítési szakemberek profitálnak a részleges replikációból. Ezek az alkalmazottak a részadatbázisokat hordozhatják más eszközökön vagy laptopokon, és rutinszerűen szinkronizálhatják azokat egy központi szerverrel.
Az elemzők számára gazdaságosabb lehet az európai adatokat Európában, az ausztrál adatokat Ausztráliában stb. tartani. Ez azt jelenti, hogy az adatokat a fogyasztókhoz közel kell tartani, miközben átfogó adatkészletet kell tartani a központban a magas szintű elemzéshez.
Az adatbázis-replikáció hátrányai
Bár az adatreplikáció jelentős értéket jelenthet az Ön munkájának és cégének, a következő hátrányokkal is jár:
Magasabb költségek
Ha az adatokat több helyen replikálják és tárolják, az több tárhelyet és számítási erőforrásokat igényel. A hardver- és számítási erőforrások iránti megnövekedett igény magasabb költségekhez vezethet, beleértve a további tárolóeszközök, szerverek és hálózati infrastruktúra beszerzését és karbantartását.
Időkorlátok
Az adatreplikáció egy összetett folyamat, amely magában foglalja az adatok másolását egy helyről több másik helyre, és az összes másolat konzisztenciájának megőrzését. Ez a folyamat jelentős időt vehet igénybe, különösen azoknál a szervezeteknél, amelyeknek nagy mennyiségű adatot kell replikálniuk.
Sávszélesség
A replikált adatok mennyiségének növekedésével a sávszélesség-igény is megnő, ami megterhelheti a hálózati erőforrásokat.
Ellentmondó adatok
Az adatok elosztott környezetben történő replikálásakor fennáll annak a veszélye, hogy az adatok nem szinkronizálódnak, ha a frissítések nem következetesen történik minden replikában. Ez ellentmondásos adatokat eredményezhet, és további erőfeszítéseket igényelhet a megoldás.
Az adatbázis-replikáció használati esetei
Számos olyan eset van, amikor adatreplikáció használható, például:
Terhelés elosztás
Az adatok több kiszolgálóra való replikálásával a terhelés eloszlik ezeken a szervereken, hogy javítsa a teljesítményét. Így a terheléselosztás biztosítja, hogy egyetlen szervert ne terheljen túl sok kérés, és hogy a rendszer elérhető és érzékeny maradjon még nagy forgalmú időszakokban is.
Adattárház
Az adattárház egy központi tárhely, amely több forrásból származó nagy mennyiségű adat tárolására szolgál. Az ezekből a forrásokból származó adatok adattárházba replikálása lehetővé teszi a szervezetek számára, hogy központosított és szervezett módon elemezzék adataikat, és készítsenek jelentést azokról.
Régiók közötti telepítés
Az adatok több régióra történő replikálása lehetővé teszi a szervezetek számára, hogy javítsák az adatok hozzáférhetőségét és redundanciáját. Ha egy régió kimaradást tapasztal, az adatok továbbra is elérhetők egy másik régióból. Ezenkívül, ha több régióban vannak adatok, az javíthatja a hozzáférési sebességet a világ különböző részein élő felhasználók számára.
Biztonsági mentés és archiválás
Az adatok másodlagos tárhelyre történő replikálása segít a szervezeteknek, hogy hosszú távú másolatot készítsenek adataikról. Ez lehetővé teszi számukra, hogy könnyen hozzáférjenek az adatokhoz, és biztosítsák, hogy azok akkor se vesszenek el, ha az elsődleges tároló meghibásodik.
Adatszinkronizálás
Az adatok több rendszer közötti replikálása biztosítja, hogy az adatok mindenhol szinkronizáltak, konzisztensek és naprakészek maradjanak. Ez olyan alkalmazásoknál fontos, mint például az e-kereskedelem, ahol ugyanazoknak az adatoknak több rendszerből is elérhetőnek kell lenniük.
Több helyszínen történő együttműködés
Az adatok több telephely közötti replikálása lehetővé teszi a szervezetek számára, hogy valós időben osszák meg az adatokat, ami lehetővé teszi az együttműködést és a termelékenység növelését. Ez különösen hasznos azoknak a szervezeteknek, ahol több helyen vannak csapatok, vagy olyan vállalatok számára, amelyeknek meg kell osztaniuk az adatokat partnerekkel vagy ügyfelekkel.
Tanulási források
Íme néhány tanulási forrás, amelyek segítenek jobban megérteni a témát:
#1. Adatbázis replikáció – Bettina Kemme
Ez a könyv segít megérteni a különböző párhuzamossági és replikavezérlési mechanizmusokat és az ezzel kapcsolatos kérdéseket.
#2. Adatbázis replikáció: Teljes útmutató:
Ez a könyv felkészíti Önt arra, hogy szembenézzen az adatbázis-replikációs kihívásokkal azáltal, hogy elmagyarázza és megválaszolja kérdéseit.
Következtetés
Az adatreplikáció egy alulértékelt stratégia a mai gyorsan növekvő, adatvezérelt világban. Tehát, ha Ön vállalkozás tulajdonosa, meg fog lepődni az előnyein.
A források és célállomások számának növekedésével azonban a vállalkozásoknak fel kell készülniük az ezzel járó kihívásokra. Éppen ezért jól jöhet egy megbízható, méretezhető adatreplikációs stratégia.
A teljesítmény elemzéséhez hasznos adatbázis-figyelő szoftvereket is felfedezhet.