Данните са жизнената сила на всеки бизнес. Това е ключът към успеха и е от съществено значение за събирането на информация, вземането на решения и подобряването на операциите.
Един бизнес разчита на своите данни и приложения, за да работи всеки ден. Но какво се случва, когато една от техните бази данни или системи се провали?
Цялата критична бизнес информация и данни могат да бъдат изложени на риск.
За щастие има начини това да не се случи. Един от най-ефективните методи за защита на бизнес данни е репликацията на база данни. Това е нещо, което всеки малък, среден и голям бизнес трябва да адаптира, за да оцелее в конкуренцията.
В тази статия ще обсъдя какво представлява репликацията на данни, как работи и други важни аспекти.
И така, да започваме!
Съдържание
Какво е репликация на база данни?
Прехвърлянето на данни от изходна база данни към една или повече целеви бази данни е известно като репликация на база данни. Това често включва копиране или поточно предаване на данни от една база данни в друга, така че всички потребители да имат достъп до синхронизирани данни, без значение каква система използват, за да ги преглеждат.
Ако данните се променят, инструмент за репликация на данни ще гарантира, че промените се прилагат и в целевата база данни. В резултат на това се създава разпределена мрежа за съхранение на данни с по-голяма достъпност в множество местоположения, което позволява на всеки да има бърз достъп до жизненоважни и подходящи данни.
Използвайки решение за репликация на данни, вероятно ще забележите подобрение в съгласуваността на данните във всеки възел, намалено излишък на данни, по-значителна надеждност на данните и, в крайна сметка, повишаване на производителността.
Репликацията на база данни може да се случи в реално време, тъй като данните се създават, редактират и унищожават в базата данни източник или като част от групова операция.
Как работи репликацията на данни?
Репликацията на база данни може да се извърши еднократно или като непрекъснат процес. Той включва всички източници на данни на една организация и разпределена система за управление на база данни (DDBMS) се използва за прехвърляне или разпространение на данни до всички източници.
Всички промени, допълнения и изтривания, направени в изходната база данни, се синхронизират автоматично с другите целеви бази данни, ако тези промени са необходими. Съгласно конвенционалната софтуерна парадигма издател-абонат, един или повече „издатели“ и „абонати“ участват в процеса на репликация на данни.
Кредит за изображение: Microsoft
„Издател“ е система или изходна база данни, в която се правят промени, а „абонат“ е система, в която промените се копират.
Всички модификации, извършени в система на „издател“, след това се копират в бази данни на „абонат“. Потребителите могат също така да правят промени в базите данни на абонатите, които след това се репликират в базата данни на издателя. Това разпределя промените до всички останали абонати в мрежата, ако системата е двупосочна.
Освен това повечето абонати имат фиксирана връзка с издателя, което позволява промените или надстройките да се извършват автоматично без ръчна намеса. Тези актуализации могат да се извършват на партиди на редовни интервали или могат да бъдат задействани и прилагани в реално време.
Видове репликация на база данни
Някои от видовете репликация на база данни са:
#1. Репликация на пълна маса
Репликацията на пълната таблица създава копие на пълната изходна база данни в целевото хранилище. Той премества редове от издателя към абоната, включително нови, модифицирани и съществуващи редове.
Този подход за репликация обаче е свързан с високи разходи за поддръжка поради изискванията за изчислителна мощност и честотна лента на мрежата, необходими за копиране на всичко. Това натоварва мрежата и може да създаде забавяне на репликацията, особено когато обемът на данните е по-голям.
#2. Репликация на моментна снимка
Моментна снимка на изходната база данни се използва в тази репликация на база данни за репликиране на данни в целевата целева база данни. Не отчита промени в данните като нови, актуализирани или изтрити; вместо това създава копие на това, което събира по това време.
Когато промените в данните са много малко, тази техника на репликация е за предпочитане. Той е значително по-бърз от репликацията на пълна таблица, но не следи трудно изтритите данни.
#3. Обединяване на репликация
Репликацията на сливане е процес, който прехвърля и разпространява обекти на база данни и данни от една база данни в друга със синхронизация на базата данни. Това е сложно, тъй като този процес позволява на абонатите и издателите да променят базата данни, което води до чести конфликти на данни, свързани с версията.
Агентите за сливане, внедрени на сървърите, синхронизират всички промени и следват предварително дефиниран процес за разрешаване на конфликти, за да разрешат всеки конфликт на данни.
#4. Базирана на ключ инкрементална репликация
Базираната на ключ инкрементална репликация проверява ключове или индекси в база данни, за да търси промени като изтриване, нови и актуализирани. След това механизмът за репликация копира само необходимите ключове за репликация в базата данни на репликата, за да отрази промените от последната актуализация. Тези ключове обикновено са клеймо за време, дата или цяло число.
Тъй като само посочените промени се репликират в репликата на базата данни, процесът е по-бърз. За съжаление, този метод не позволява твърди изтривания, тъй като критичната стойност се премахва чрез изтриване на основния запис на базата данни.
#5. Лог-базирана инкрементална репликация
Този тип репликация на база данни дублира данни според двоичния лог файл на базата данни. При проверка на двоичния лог файл, той ще ви предостави информация за промените, извършени в основната база данни, например актуализации, вмъквания или изтривания. След това същите модификации или актуализации се извършват във вашата целева база данни.
Това е един от най-широко използваните методи за репликация на данни, тъй като е ефективен, особено за статични бази данни. Освен това повечето доставчици на бази данни го поддържат, включително Oracle, MongoDB, MySQL и PostgreSQL.
#6. Транзакционна репликация
Когато има ново развитие в изходните данни, транзакционната репликация премества всички съществуващи данни от изходната база данни към целевото местоположение. След това изпълнява същата транзакция в репликите.
Въпреки че е ефективен метод за репликация, моделите намират приложение най-вече в дейности за четене и може да не позволяват операции за създаване, изтриване или актуализиране.
Защо репликацията на DB е важна?
Репликацията на база данни е важна поради следните причини:
Надеждност и наличност на данните
Репликацията на данни насърчава наличността на данни. Той играе важна роля, когато сървър се провали при необичайни обстоятелства, като предоставя резервни копия на база данни. По този начин може да ви спести деня, тъй като данните са налични на други места. Освен това подобрява надеждността на данните, като запазва подходящи, най-нови данни, запазени безопасно в множество сървъри.
Възстановяване след бедствие
Репликацията на база данни е полезна по време на сценарий на повреда на сървъра. Това е чудесна техника за управление и възстановяване при бедствия, тъй като репликира и съхранява данни и скорошни промени на други сървърни местоположения, вместо да разчита на един сървър.
Производителност на сървъра
Достъпът до данни е много по-бърз, когато данните се обработват и работят на няколко сървъра. Освен това, администраторите могат да освободят цикли на обработка на оригиналния сървър за по-ресурсоемки операции по писане, като насочат всички операции за четене на данни към реплика.
По-добра мрежова производителност
Съхраняването на множество копия на едни и същи данни на различни места може да намали забавянето на достъпа до данни, тъй като можете да извлечете съответните данни от местоположението, където се изпълнява транзакцията.
Например потребителите в европейските страни може да почувстват проблеми със закъснението при достъп до данни от австралийски центрове за данни. По този начин поставянето на реплика на тези данни близо до потребителя може да подобри времето за достъп, като същевременно балансира напрежението в мрежата.
Подобрена производителност на тестовата система
Репликацията на база данни рационализира разпространението и синхронизирането на данни за тестови системи, които изискват бърз достъп за по-бързо вземане на решения.
Архивиране на база данни срещу репликация на база данни
Както архивирането на базата данни, така и репликацията на базата данни се различават по няколко начина. Някои от тях са както следва:
- Резервните копия на бази данни трябва да бъдат реконструирани и възстановени, преди да могат да бъдат използвани. За разлика от архивирането на бази данни, репликацията на данни не изисква реконструкция и може да се използва веднага.
- Архивирането на бази данни се състои от файлове или папки, файлове с данни на база данни и файлове на приложения, в зависимост от организационните протоколи за архивиране и възстановяване. За разлика от това, репликацията на база данни често се използва за дублиране на цели томове или файлови системи, бази данни и приложения.
- Архивирането и репликацията са мерки за защита на данните. Първият се отнася до намаляване на целите на точките за възстановяване (RPO) и предотвратяване на загуба на данни. Докато последният е предназначен да намали целите за време за възстановяване (RTO), осигурявайки непрекъснатост на бизнеса и минимизирайки времето за престой.
- Архивирането на база данни е евтин метод за избягване на пълна загуба на данни. Това е от съществено значение за съответствието и не гарантира непрекъснатост на работата. Напротив, репликацията гарантира, че бизнес приложенията и процесите са винаги достъпни, дори след прекъсване на захранването.
- Архивирането на базата данни е свързано със съответствието и детайлното възстановяване, като например дългосрочното съхранение на фирмени записи. От друга страна, репликацията и възстановяването на база данни се фокусира върху възстановяването след бедствие, бързото и лесно възобновяване на операциите след прекъсване или повреда.
- Архивирането на бази данни обикновено се използва на работното място за всичко – от производствени сървъри до настолни компютри. Напротив, репликацията на база данни често се използва за критични приложения, които винаги трябва да са налични.
Техники за репликация на база данни
Организациите могат да копират данни, като следват прецизна техника за преместване на данните. Тези стратегии се различават от типовете репликация, описани по-горе.
#1. Пълна репликация на база данни
Пълната репликация на база данни репликира цяла база данни за използване на различни хостове. Това гарантира най-значителното количество излишък на данни и наличност. За глобалните предприятия това позволява на потребителите в Азия да имат достъп до същите данни като техните колеги в Северна Америка със същата скорост. Ако азиатският сървър се повреди, потребителите могат да използват своите европейски или северноамерикански сървъри като резервно копие.
Недостатъкът на тази техника обаче е бавната процедура на актуализиране. Също така е трудно да се поддържа последователно местоположението на всеки файл, което е важно, ако данните непрекъснато се променят.
#2. Частична репликация на база данни
Частичната репликация на база данни е процесът, чрез който данните в база данни се разделят на части и се записват на различни места, в зависимост от уместността на всеки сайт.
Застрахователните регулатори, финансовите консултанти и специалистите по продажби печелят от частичното копиране. Тези служители могат да носят частичните бази данни на други устройства или лаптопи и рутинно да ги синхронизират с централен сървър.
За анализаторите може да е по-икономично да поддържат европейски данни в Европа, австралийски данни в Австралия и т.н. Това означава да съхраняват данните близо до потребителите, като същевременно поддържат изчерпателен набор от данни в централата за анализ на високо ниво.
Недостатъци на репликацията на база данни
Въпреки че репликацията на данни може да донесе значителна стойност за вашата работа и фирма, тя идва и със следните недостатъци:
По-високи разходи
Когато данните се репликират и съхраняват на множество места, това изисква повече място за съхранение и изчислителни ресурси. Това повишено търсене на хардуер и изчислителни ресурси може да доведе до по-високи разходи, включително закупуване и поддръжка на допълнителни устройства за съхранение, сървъри и мрежова инфраструктура.
Времеви ограничения
Репликацията на данни е сложен процес, който включва копиране на данни от едно местоположение на множество други места и поддържане на последователност във всички копия. Този процес може да отнеме значително време, особено за организации, които трябва да репликират големи количества данни.
Честотна лента
Тъй като обемът на репликираните данни се увеличава, изискванията за честотна лента също се увеличават, което може да натовари мрежовите ресурси.
Непоследователни данни
Когато репликирате данни в разпределена среда, съществува риск данните да не се синхронизират, ако актуализациите не се извършват последователно във всички реплики. Това може да доведе до непоследователни данни и може да изисква допълнителни усилия за отстраняване.
Случаи на използване на репликация на база данни
Има много случаи, в които може да се използва репликация на данни, като например:
Балансиране на натоварването
Чрез репликиране на данни към множество сървъри, натоварването се разпределя между тези сървъри, за да се подобри тяхната производителност. По този начин балансирането на натоварването гарантира, че един сървър не е затрупан от твърде много заявки и че системата остава достъпна и отзивчива дори по време на периоди с голям трафик.
Съхранение на данни
Складът за данни е централизирано хранилище за съхранение на големи количества данни от множество източници. Репликирането на данни от тези източници в хранилището на данни позволява на организациите да анализират и докладват своите данни по централизиран и организиран начин.
Междурегионално внедряване
Репликирането на данни в множество региони позволява на организациите да подобрят достъпността и излишъка на данните. Ако даден регион претърпи прекъсване, данните все още могат да бъдат достъпни от друг регион. Освен това наличието на данни в множество региони може да помогне за подобряване на скоростта на достъп за потребители в различни части на света.
Архивиране и архивиране
Репликирането на данни във вторично хранилище помага на организациите да запазят дългосрочно копие на своите данни. Това им позволява лесен достъп до данните и гарантира, че няма да бъдат загубени дори ако основното хранилище се повреди.
Синхронизиране на данни
Репликирането на данни между множество системи помага да се гарантира, че данните остават синхронизирани, последователни и актуални навсякъде. Това е важно за приложения като електронната търговия, където едни и същи данни трябва да бъдат достъпни от множество системи.
Сътрудничество на няколко сайта
Репликирането на данни между множество сайтове позволява на организациите да споделят данни в реално време, позволявайки сътрудничество и повишена продуктивност. Това е особено полезно за организации с екипи на множество места или компании, които трябва да споделят данни с партньори или клиенти.
Ресурси за обучение
Ето няколко учебни ресурса, които да ви помогнат да разберете по-добре темата:
#1. Репликация на база данни от Bettina Kemme
Тази книга ще ви помогне да разберете различни механизми за паралелност и контрол на реплики и проблеми, свързани с тях.
#2. Репликация на база данни: Пълно ръководство:
Тази книга ще ви подготви да се изправите пред предизвикателствата при репликация на бази данни, като обясни и отговори на вашите въпроси.
Заключение
Репликацията на данни е недооценена стратегия в днешния бързо развиващ се свят, управляван от данни. Така че, ако сте собственик на бизнес, ще бъдете изненадани от предимствата му.
Въпреки това, тъй като броят на източниците и дестинациите нараства, бизнесът трябва да е готов да се изправи пред предизвикателствата, които идват с това. Ето защо една надеждна, мащабируема стратегия за репликация на данни може да бъде полезна за вас.
Можете също така да разгледате полезен софтуер за наблюдение на бази данни, за да анализирате ефективността.