تکنولوژی Storage Replica در ویندوز سرور قابل ارائه است و توسط آن همسان‌سازی Volumeهای بین سرورها یا کلاسترها را برای Disaster Recovery میسر می‌گردد. همچنین به کاربر این امکان را می‌دهد که بتواند Stretch Failover Cluster ایجاد کند که بین دو سایت گسترده شده و در عین حال تمام Nodeها را Sync نگه دارد.
بررسی انواع Storage Replica
تکنولوژی Storage Replica از دو نوع Replication همزمان (Synchronous) و غیرهمزمان (Asynchronous) پشتیبانی می‌کند:
- همسان‌سازی همزمان یا Synchronous Replication داده‌ها را در یک سایت شبکه‌ی دارای تاخیر کم با Volumeهای مقاوم در برابر خرابی (Crash-Consistent) کپی می‌کند تا هنگام بروز مشکل، حفظ داده‌ها را در سطح فایل سیستم تضمین نماید.
- همسان‌سازی غیرهمزمان یا Asynchronous Replication داده‌ها را میان سایت‌های فراتر از گستره‌های مرکزی (Metropolitan) بر لینک‌های شبکه با میزان تاخیر بالاتر کپی می‌کند، اما تضمین نمی‌کند که در اختلال، هردو سایت کپی‌های یکسانی از داده‌ها داشته باشند.
مطالب مرتبط: بررسی دسترسی‌پذیری بالا و Disaster Recovery در طراحی SCOM
دلیل استفاده از تکنولوژی Storage Replica
Storage Replica قابلیت آمادگی برای Disaster Recovery را در Windows Server ارائه می‌نماید. Windows Server نیز با قابلیت محافظت همزمان از داده‌ها درکشورها، شهرها، Campusها، ساختمان‌ها، طبقات و Rackهای مختلف، عدم از دست رفتن داده‌ها را تضمین می‌کند. بعد از یک سانحه، تمام داده‌ها در جایی دیگر وجود دارد و امکان از دست رفتن آن‌ها منتفی است. این که هشدار داده شد، بارهای کاری را پیش از سانحه به مکان‌هایی ایمن منتقل نموده تا داده‌ای از دست نرود.
تکنولوژی Storage Replica استفاده‌ی کارآمدتر از چندین دیتاسنتر را میسر می‌سازد. با استفاده از کلاسترهای گسترده شده بین دو سایت یا کلاسترهای متناظر در دوسایت، بارهای کاری این امکان را دارند که برای دسترسی سریع‌تر برنامه‌های کاربردی و کاربران Local مجاور و همچنین برای توزیع بار بهتر و استفاده‌ی بهتر از منابع رایانش، در چندین دیتاسنتر اجرا گردند. اگر Disaster یکی از دیتاسنترها را آفلاین کند، می‌توان به طور موقت بارهای کاری معمول آن را به سایت دیگر انتقال داد.
Storage Replica ممکن است به عنوان جایگزینی برای سیستم‌های همسان‌سازی فایل کنونی ، مانند DFS Replication که به عنوان راهکارهای سطح پایین Disaster Recovery شناخته می‌شوند استفاده گردد. در حالی که DFS Replication بر شبکه‌هایی با پهنای باند بسیار پایین به خوبی کار می‌کند، میزان تاخیر آن بسیار بالاست و گاهی میزان آن به ساعت‌ها یا روزها می‌رسد که این امر به دلیل نیاز آن به بسته شدن فایل‌ها و Throttleهای مصنوعی آن، که به منظور جلوگیری از ازدحام شبکه به کار می‌رود، می‌باشد. با این نوع طراحی، جدیدترین فایل‌ها در Replicaی DFS Replication از کمترین احتمال برای همسان‌سازی برخوردار هستند. Storage Replica در پایین‌تر از سطح فایل عمل نموده و هیچ یک از این محدودیت‌ها را ندارد.
تکنولوژی Storage Replica برای گستره‌های بزرگتر و شبکه‌هایی با میزان تاخیر بیشتر، از همسان‌سازی غیر همزمان نیز پشتیبانی می‌کند. از آن‌جایی که مبتنی بر Checkpoint نیست و همسان‌سازی را به طور مداوم انجام می‌دهد، حجم تغییرات بسیار کمتر از محصولات مبتنی بر Snapshot خواهد بود. به علاوه، Storage Replica در لایه‌ی پارتیشن عمل می‌کند، بنابراین تمام Snapshotهای VSS ساخته شده توسط Windows Server یا نرم‌افزار پشتیبان‌گیر را همسان‌سازی می‌کند که این امر استفاده از Snapshotهای داده‌ی هماهنگ با برنامه‌ی کاربردی (Application-Consistent) را، مخصوصا داده‌های بدون ساختار کاربر که به صورت غیر همزمان همسان‌سازی شده‌اند، برای بازیابی در لحظه میسر می‌سازد.
انواع پیکربندی در تکنولوژی Storage Replica
کاربر می‌تواند Storage Replica را در یک Stretch Cluster، به صورت Cluster-to-Cluster، و در پیکربندی‌های Server-to-Server پیاده‌سازی نماید (شکل‌های 1 تا 3).
Stretch Cluster این امکان را فراهم می‌کند تا پیکربندی کامپیوترها و Storage را در یک کلاستر واحد انجام شود. در این حالت برخی Nodeها یک مجموعه‌ی Storage و برخی Nodeها مجموعه‌ی دیگری را به صورت نامتقارن به اشتراک می‌گذارند، سپس به صورت همزمان یا غیر همزمان با آگاهی سایت همسان‌سازی می‌نماید. این سناریو می‌تواند Storage Spaces همراه با SAS Storage مشترک، SAN و LUNهای همراه با iSCSI را به کار گیرد. این سناریو با PowerShell و ابزار گرافیکی Failover Cluster Manager مدیریت می‌گردد و زمینه را برای Failover بار کاری خودکار فراهم می‌کند.
Cluster to Cluster همسان‌سازی بین دو کلاستر به صورت مجزا را میسر می‌کند که در آن یک کلاستر به صورت همزمان یا غیر همزمان با کلاستر دیگری همسان‌سازی می‌کند. این حالت از Storage Spaces Direct و Storage Spaces همراه با SAS Storage مشترک، SAN و نیز LUNهای همراه با iSCSI پشتیبانی می‌کند. این سناریو با Windows Admin Center و PowerShell مدیریت می‌گردد و برای Failover به مداخله‌ی دستی نیاز دارد.
Server to Server با استفاده از Storage Spaces همراه با SAS Storage مشترک، SAN و LUNهای همراه با iSCSI و درایوهای Local، امکان همسان‌سازی همزمان و غیر همزمان را بین دو سرور مستقل فراهم می‌آورد. این سناریو با Windows Admin Center و PowerShell مدیریت می‌شود و برای Failover به مداخله‌ی دستی نیاز دارد.
ویژگی‌های Storage Replica
- عدم از دست رفتن داده‌ها و همسان‌سازی در سطح Block: با همسان‌سازی همزمان، امکان از دست رفتن داده‌ها به صفر خواهد رسید و همچنین هنگام همگام سازی امکان دسترسی به فایل‌ها وجود دارد.
- مدیریت و پیاده‌سازی ساده: برای استفاده‌ی راحت از Storage Replica چند روش وجود دارد. با استفاده از Windows Admin Center می‌توان یک ارتباط Replicaion بین دو سرور ایجاد کرد. پیاده‌سازی Stretch Clusterها از Wizard با کاربری آسان که در ابزار آشنای Failover Cluster Manager نیز میسر است.
- Guest و Host: تمام قابلیت‌های Storage Replica هم در پیاده‌سازی‌های مبتنی بر Guest مجازی و هم در پیاده‌سازی‌های مبتنی بر Host مجازی گنجانده شده‌اند. این بدین معناست که کاربران Guest می‌توانند Volumeهای داده‌ی خود را همسان‌سازی نمایند حتی اگر روی پلتفرم‌های مجازی‌سازی غیر Windows یا در Cloudهای عمومی اجرا شوند. این امر تا زمانی میسر است که از Windows Server به عنوان سیستم عامل Guest استفاده شود.
- پشتیبانی از SMB3: Storage Replica از فناوری اثبات‌شده و تکامل‌یافته‌ی SMB 3، که اولین بار در Windows Server 2012 منتشر گردید، استفاده می‌کند. این بدین معناست که تمام خصوصیات پیشرفته‌ی SMB، نظیر پشتیبانی مستقیم SMB و Multichannel در کارت شبکه‌های RoCE و iWARP و نیز InfiniBand RDMA، برای Storage Replica در دسترس هستند.
- امنیت: بر خلاف بسیاری از محصولات شرکتهای ارائه‌دهنده فناوری مشابه، Storage Replica فناوری برتر و کامل در حوزه امنیت می‌باشد که شامل Packet Signing، کدگذاری داده‌ی کامل AES-128-GCM، پشتیبانی برای سرعت‌دهی به کدگذاری Intel AES-NI و راستی‌آزمایی پیش از احراز هویت که باعث جلوگیری از حملات Man-in-the-Middle می‌شود. Storage Replica برای تمام احراز هویت بین Nodeها از Kerberos AES256 استفاده می‌کند.
- همگام سازی اولیه با عملکرد بالا: تکنولوژی Storage Replica از همگام‌سازی اولیه‌ی همراه با منبع، که در آن از کپی‌های قدیمی، نسخه‌های پشتیبان یا درایوهای عرضه‌شده زیرمجموعه‌ای از داده‌ها بر هدف وجود دارد، پشتیبانی می‌کند. همسان‌سازی اولیه تنها Blockهای متفاوت را کپی می‌کند، زمان Sync اولیه را کوتاه نموده و از استفاده‌ی بیش از حد پهنای باند توسط داده‌ها جلوگیری می‌کند. تجمیع و محاسبه‌ی Block Checksum توسط Storage Replica بدین معناست که عملکرد Sync اولیه تنها با سرعت Storage و شبکه محدود می‌گردد.
- گروه‌های تثبیت‌کننده: با استفاده از Ordering Write این اطمینان حاصل می‌شود که برنامه‌های کاربردی نظیر Microsoft SQL Server می‌توانند بر روی چندین Volume همسان‌سازی‌شده داده را بنویسند . همچنین ترتیب نوشتن داده‌ها بر روی سرور مقصد تضمین می‌شود.
- واگذاری به کاربریاUser Delegation: می‌توان Permissionهای مدیریت همسان‌سازی را بدون آن که کاربر عضو گروه Administrators Built-In در Nodeهای همسان‌سازی‌شده باشد، بدون آنکه دسترسی وی را به حوزه‌های نامرتبط اعمال کرد، به کاربر واگذار نمود.
- محدودیت شبکه: Storage Replica را می‌توان به وسیله‌ی سرور و Volumeهای همسان‌سازی‌شده به شبکه‌های انفرادی محدود نمود تا برنامه‌ی کاربردی، نسخه‌ی پشتیبان و پهنای باند نرم‌افزار مدیریت ارائه کند.
- Thin Provisioning: پشتیبانی برای Thin Provisioning در دستگاه‌های SAN و Storage Spaces ارائه می‌گردد تا تحت شرایط بسیاری، زمان‌های همسان‌سازی اولیه‌ی فوری ارائه نماید.
Storage Replica شامل ویژگی‌های مهم ذیل می‌باشد:
| ویژگی | جزئیات |
| نوع | مبتنی بر Host |
| همزمان | بله |
| غیر همزمان | بله |
| Storage Hardware Agnostic | بله |
| واحد همسان‌سازی | Volume (بخش) |
| ساخت Stretch Cluster متعلق به Windows Server | بله |
| همسان‌سازی Server to Server | بله |
| همسان‌سازی Cluster to Cluster | بله |
| پروتکل انتقال داده | SMB3 |
| شبکه | TCP/IP یا RDMA |
| پشتیبانی محدودیت شبکه | بله |
| RDMA* | iWARP و InfiniBand و RoCE v2 |
| نیازمندی‌های فایروال پورت شبکه‌ی همسان‌سازی | پورت واحد IANA (یعنی TCP 445 یا 5445) |
| چندمسیره/Multichannel | بله (SMB3) |
| پشتیبانی Kerberos | بله (SMB3) |
| Signing و کدگذاری | بله (SMB3) |
| Failoverهای مجاز به ازای هر Volume | بله |
| پشتیبانی Storageی که Thin-Provision شده است | بله |
| Management UI In-Box | PowerShell و Failover Cluster Manager |
