Datenreplikation: Asynchron oder synchron?

Jacob Gsoedl

Das Bereitstellen von kritischen Daten auf Reservesystemen durch Datenreplikation ist heute überall anzutreffen. Replikationstechniken sorgen für Datenschutz und Hochverfügbarkeit beim Austausch von Informationen mit Cloud-Services ebenso wie bei der Spiegelung von Images einer virtuellen Maschine. Vor allem in einer zunehmenden virtualisierten IT-Umgebung sind Replikationswerkzeuge etablierte Verfahren für die agile Datenübertragung und den Schutz der Daten. Einziger Wermutstropfen: Die Wahl der besten Replikationstechnik kann schwierig sein.  

Replication-Angebote sind in der Regel in Kategorien eingeteilt, die unterschiedliche Vorteile und Nutzen je nach Anwendungsfall und abhängig von der IT-Umgebung bieten. Ein wichtiges Unterscheidungskriterium betrifft die synchrone oder asynchrone Datenreplikation. Was sind die Vor- und Nachteile dieser beiden Verfahren?

Die asynchrone Datenspiegelung ist weit verbreitet und findet sich am häufigsten bei Array-, Netzwerk- und Host-basierten Replikations-Tools. Das Verfahren ist eng am Quellsystem orientiert, puffert die gerade geschriebenen Daten oder bereitet den folgenden Transfer zeitgesteuert auf das Zielsystem vor. Nachteil: Eine Echtzeit-Datenübertragung ist nicht gegeben, da die Daten immer mit Verzögerung am Zielmedium ankommen. Abhängig von der Netzwerk-Latenz und der zur Verfügung stehenden Bandbreite eignet sich der asynchrone Übertragungsmodus besonders für weit auseinanderliegende Quell- und Zielsysteme.

Nicht alle asynchronen Replikation-Implementierungen sind gleich. Ein Unterscheidungsmerkmal ist der Umgang bei Netzausfällen, vor allem wenn es um Recovery-Vorgänge geht. Ein weiteres Thema ist das Replizieren zur Beibehaltung der Systemkonsistenz. Das erfordert die Herstellung crash-konsistenter und lauffähiger Datenduplikate, auch mit den Applikationen und unter dem Betriebssystem des Zielsystems.

Zum Beispiel enthalten die Replikationslösungen "Global Mirror" für die IBM System Storage DS8000 und der "Universal Replicator " von Hitachi Data Systems Vorkehrungen, die die Reihenfolge der Schreibvorgänge auf dem Quellsystem festhält. "Hitachi Universal Replicator garantiert die Wiederherstellung von Transaktionsdaten durch Sequenzierung der replizierten Daten innerhalb konsistenzer Gruppen", sagte Sarah Hamilton, Hitachi Data Systems Senior Product Marketing Manager, Datenkonsistenz und Sicherheit.

Synchrone Replikation für den High-End-Bereich

Bei einer Host-basierten Replikationssoftware ist die synchrone Datenspiegelung seltener anzutreffen. Generell ist die synchrone Replikation das Markenzeichen von High-End-Block-basierten Speicher-Arrays und den meisten Netzwerk-basierten Replikationsprodukten. Dazu zählen beispielsweise die IBM System Storage SAN Volume Controller (SVC) oder der StoreAge Storage Virtualization Manager (SVM) von LSI. Bei der synchronen Spiegelung müssen die Schreibvorgänge auf dem Quell- und dem Zielsystem abgeschlossen sein, bevor ein neuer Schreibvorgang auf dem Ausgangsrechner beginnt. Der Vorteil dabei ist, dass die beiden Datenblöcke jederzeit vollständig synchronisiert sind. Ein zuverlässiges Netzwerk und niedrige Latenzzeiten sind die Voraussetzung. Die Übertragungsreichweite ist begrenzt und liegt zwischen 50 Kilometer und 300 Kilometer, abhängig von den Gerätespezifikationen der Array-Anbieter.

Das wichtigste Einsatzfeld liegt im Bereich der High-End-Transaktions-Anwendungen, die ein sofortiges Failover verlangen, wenn beispielsweise das Primärsystem ausfällt. Weniger Bedeutung hat die synchrone Spiegelung im Bereich des Network-Attached Storage (NAS), es sei denn das NAS dient auch als Block-basierter Speicher für High-End-Transaktions-Anwendungen. Eine reine NAS-Umgebung, wie die von BlueArc unterstützte Hitachi NAS Platform, führt in der Regel keine synchronen Replikationen aus. "Ein NAS benötigt keine synchrone Replikation", versichert Ravi Chalaka, BlueArc Senior Director Marketing.

Eine Ausnahme ist die Archivierungslösung NetApp Filer. Das Storage-System unterstützt NAS und Block-basierte Protokolle, insbesondere Fibre Channel (FC) und enthält Funktionen für die synchrone Replikation. Damit können NetApp-Arrays mit den High-End-Block-basierten Storage-Systemen von EMC, Hitachi Data Systems und IBM konkurrieren.

Sehen Sie den nächsten Artikel in diesem „Essential Guide“: Was ist besser: Cloud-Dienste oder Server-Konsolidierung? or sehen Sie den kompletten Guide: Notfall-Management mit Business Continuity und Disaster Recovery

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