Tecnologías de replicación

Existen varias tecnologías para replicar el contenido del sistema de archivos: tecnologías de réplica de nivel de almacenamiento, herramientas del sistema operativo y otras funciones específicas del producto.

Se tratan las siguientes tecnologías disponibles en OCI para la replicación del sistema de archivos de la capa media: la réplica de OCI Block Volumes y la réplica de OCI File Storage (como tecnologías de réplica de nivel de almacenamiento), rsync (como herramienta de sistema operativo) y el sistema de archivos de base de datos (DBFS), que es una función específica de la base de datos de Oracle.

Los valores de RTO y RPO son diferentes para cada tecnología. El RTO viene determinado por el tiempo que se tarda en activar el almacenamiento y hacerlo accesible para las aplicaciones. El RPO está determinado por la frecuencia de replicación permitida por cada tecnología.

Acerca de la replicación de volúmenes en bloque de OCI

El servicio OCI Block Volumes proporciona replicación automática, asíncrona y continua de volúmenes en bloque y grupos de volúmenes en otras regiones y dominios de disponibilidad. Soporta dos tipos de replicaciones: entre regiones (para replicación entre regiones) y entre dominios de disponibilidad (para replicación entre dominios de disponibilidad dentro de la misma región). Las topologías de recuperación ante desastres utilizan la réplica entre regiones porque las ubicaciones principal y en espera están ubicadas en diferentes regiones de OCI.

Al activar la replicación para un volumen o un grupo de volúmenes, el proceso incluye una sincronización inicial de los datos del origen a la réplica. Una vez finalizado el proceso a sincronizar inicial, el proceso a replicación es continuo y la frecuencia objetivo típica del punto objetivo de recuperación (RPO) es menos de 30 minutos para el replicación entre regiones (sin embargo, el RPO puede variar según el ratio de cambio de datos en el volumen de origen).

Los artefactos de réplica de volumen en bloque no se pueden montar directamente. Para montar un volumen en bloque replicado, debe ejecutar la activación en su réplica (o en la réplica del grupo de volúmenes cuando se replica dentro de un grupo). El proceso de activación crea un nuevo volumen mediante la clonación de la réplica, que puede montar como volumen en bloque normal. El RTO de esta tecnología está directamente relacionado con el tiempo necesario para realizar esta operación (por lo general, de 5 a 10 minutos, puede variar según el número de nodos y si realiza las acciones en paralelo). En situaciones de failover, estos pasos pueden causar una sobrecarga operativa adicional y aumentar el RTO total. Sin embargo, en una operación de switchover planificada, puede realizar estas operaciones antes de parar el sistema principal, de modo que no incurran en tiempo de inactividad ni aumenten el RTO total.

Esta replicación no requiere conectividad específica entre el origen y el destino; sin embargo, debe aparecer en las asignaciones de región de origen y destino para la replicación de volumen en bloque.

Note:

Los volúmenes en bloque de OCI se suelen utilizar de forma privada: cada instancia informática tiene acceso de lectura y escritura en sus propios volúmenes en bloque. Aunque puede asociar un volumen a más de una instancia informática a la vez, se necesita una solución adicional adaptada a los clusters para evitar que los datos se dañen debido a operaciones de lectura/escritura no controladas con asociaciones de volúmenes de varias instancias. Por lo tanto, cuando una aplicación necesita compartir archivos entre nodos, utiliza un sistema de archivos de OCI File Storage en su lugar, que es un sistema de archivos de red.


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Acerca de la replicación de OCI File Storage

La función de replicación de OCI File Storage proporciona replicación automática, asíncrona y continua para los sistemas de archivos de OCI File Storage mediante la copia del contenido de un origen a un sistema de archivos de destino. El sistema de archivos de destino de OCI File Storage puede estar en el mismo dominio de disponibilidad o en otro diferente que el sistema de archivos de origen de OCI, en la misma región (dominio de disponibilidad cruzada) o en una región diferente (entre regiones). Las topologías de recuperación ante desastres utilizan la réplica entre regiones porque las ubicaciones principal y en espera están ubicadas en diferentes regiones de OCI.

Al activar la replicación para un sistema de archivos de OCI File Storage, seleccione un sistema de archivos de destino y defina la frecuencia con la que se replican los datos. La función de replicación crea una instantánea especial de replicación en el sistema de archivos de origen. A continuación, transfiere la instantánea al destino, que escribe los datos nuevos en el sistema de archivos de destino. La última instantánea completa de replicación permanece en los sistemas de archivos de origen y de destino hasta el siguiente intervalo. En el siguiente intervalo, el proceso de replicación suprime automáticamente la instantánea de replicación antigua y crea una nueva. La replicación continúa en el intervalo especificado siempre que la replicación esté en vigor. El intervalo de replicación mínimo es de 15 minutos, que define el RPO mínimo para esta tecnología.

El sistema de archivos de destino es un sistema de archivos que nunca se ha exportado, por lo que se marca como "targetable". Mientras la replicación está activada, el sistema de archivos de destino es de solo lectura y sólo lo actualiza la replicación. Para exportar y montar un sistema de archivos replicado, debe clonarlo.

A continuación, puede exportar y montar el sistema de archivos clonado. El RTO de esta tecnología está directamente relacionado con el tiempo necesario para realizar esta operación (normalmente menos de 5 minutos para clonar, exportar y montar un sistema de archivos, pero puede variar según el número de nodos y si realiza las acciones en paralelo). En situaciones de failover, estos pasos pueden causar una sobrecarga operativa adicional y aumentar el RTO total. Sin embargo, en una operación de switchover planificada, puede realizar estas operaciones antes de parar el sistema principal, de modo que no incurran en tiempo de inactividad ni aumenten el RTO total.

Esta replicación no requiere ninguna conectividad específica entre sitios principales y secundarios; sin embargo, deben estar en la lista de regiones de destino recomendadas para la replicación de OCI File Storage (OCI FS).



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Acerca de la utilidad de sincronización remota (rsync)

La utilidad rsync permite transferir y sincronizar archivos entre un host y una unidad de almacenamiento, y entre hosts, mediante la comparación de los tiempos de modificación y los tamaños de archivo. Cuando se utiliza con SSH, puede sincronizar archivos y directorios entre dos sistemas diferentes con un uso de red mínimo.

Para utilizar esta tecnología, es responsable de crear y ejecutar los scripts rsync. Los scripts deben utilizar los comandos rsync adecuados para replicar las carpetas de nivel medio, como la configuración o las carpetas de productos. El RPO para esta tecnología depende de la frecuencia de las secuencias de comandos de réplica rsync.

Cuando se utiliza rsync como tecnología de replicación, el almacenamiento ya está montado tanto en el primario como en el secundario, por lo que no se requiere tiempo durante el switchover para montar el almacenamiento en el secundario. Esta tecnología no aumenta el RTO del sistema durante las operaciones de switchover o failovers.

El comando rsync proporciona opciones útiles para realizar una buena operación de copia. Por ejemplo, la opción --exclude omite archivos y carpetas específicos de la copia. El indicador --delete permite mantener una copia exacta suprimiendo en el destino los archivos que ya no existen en el origen. El indicador --checksum fuerza una comparación de total de control completa en cada archivo presente en ambos sistemas. Dado que rsync es un comando del sistema operativo, puede copiar archivos y carpetas independientemente de si residen en un volumen en bloque, en un montaje de NFS o incluso si el almacenamiento subyacente difiere entre el almacenamiento principal y el en espera.

Esta tecnología requiere conectividad de red entre regiones principales y secundarias, más específicamente entre el host que ejecuta los comandos rsync y los hosts remotos a los que se conecta. OCI ha evolucionado a lo largo de los años y proporciona comunicación directa entre regiones con intercambio de tráfico remoto y gateways de enrutamiento dinámico. Esto permite la comunicación mediante direcciones IP privadas, sin enrutar el tráfico a través de Internet o a través de la red local. Esto ha hecho que la solución rsync sea lo suficientemente fiable y segura como para ser utilizada como un enfoque de replicación válido en todas las regiones.

La tecnología rsync permite flexibilidad en su implantación porque el usuario es responsable de crear los scripts rsync. Puede elegir entre diferentes enfoques:

  • De igual a igual

    En este modelo, la copia se realiza directamente desde cada host a su par remoto. Cada nodo tiene conectividad SSH con su par y utiliza comandos rsync a través de SSH para replicar el sistema principal. Esto es fácil de configurar y no necesita hardware adicional. Sin embargo, requiere mantenimiento en muchos nodos, ya que los scripts no están centralizados. Es decir, los clusters grandes añaden más complejidad a la solución.



    rsync-peer-peer-oracle.zip

  • Ubicación temporal central

    En este modelo, un nodo actúa como coordinador. Se conecta a cada host que se debe replicar y copia el contenido en una ubicación temporal común. Este nodo también coordina la copia de la ubicación temporal a los hosts de destino. Este enfoque descarga los nodos individuales de la sobrecarga de las copias.



    rsync-central-staging-oracle.zip

Acerca del Sistema de Archivos de Base de Datos

Un sistema de archivos de base de datos (DBFS) es una interfaz de sistema de archivos estándar que Oracle Database expone. DBFS es similar a NFS en el sentido de que proporciona un sistema de archivos de red compartido que se parece a un sistema de archivos local y que tiene un componente de servidor y un componente de cliente. Un host de nivel medio con una instalación de cliente de base de datos puede montarlo como un sistema de archivos NFS normal, mediante la utilidad dbfs_client.

Note:

La función DBFS no está disponible cuando la base de datos es una instancia de Oracle Autonomous Database.

Cuando se configura Oracle Data Guard para la base de datos, el contenido de DBFS de la base de datos principal se replica automáticamente en la base de datos en espera. Cualquier carpeta o archivo que coloque en la carpeta DBFS está disponible en la ubicación secundaria, y los hosts secundarios pueden montarla si la base de datos está abierta en modo de solo lectura o si se convierte en modo de instantánea en espera.

Sin embargo, Oracle no recomienda almacenar directamente los artefactos de nivel medio (como la configuración de nivel medio o los productos) en un montaje de DBFS. Esto haría que la capa media dependiera de la infraestructura DBFS (cliente de base de datos, base de datos, bibliotecas FUSE, etc.). Puede utilizar un montaje DBFS como carpeta temporal intermedia para almacenar una copia de la carpeta que desea replicar.

Para utilizar esta tecnología, es responsable de crear y ejecutar scripts para copiar las carpetas de nivel medio, como las carpetas de configuración, en la carpeta temporal de DBFS y desde ella. El RPO para esta tecnología depende de la frecuencia de estas secuencias de comandos.

Dado que el montaje de DBFS no se utiliza directamente para almacenar los artefactos de capa media, el almacenamiento real ya está montado tanto en la base de datos principal como en la base de datos en espera, por lo que no se necesita tiempo durante el switchover para montar el almacenamiento en espera. Esta tecnología no aumenta el RTO del sistema durante las operaciones de switchover o failovers.

Esta tecnología requiere el cliente de base de datos en los hosts de capa media. Según la implementación, este método también puede requerir conectividad SQL*net entre los hosts y las bases de datos remotas para operaciones de base de datos, como conversiones de roles.



dbfs-replication-oracle.zip