Трёхкратная избыточность

Бэкенд‑хранилище EVS использует трёхкратную избыточность для обеспечения надёжности данных. С помощью этого механизма один фрагмент данных по умолчанию делится на несколько блоков данных размером 1 MiB. Каждый блок данных сохраняется в трёх копиях, и эти копии размещаются на разных узлах системы в соответствии с распределёнными алгоритмами.

Трёхкратная избыточность имеет следующие характеристики:

• Система хранения сохраняет копии данных на разных дисках разных серверов, расположенных в разных шкафах, обеспечивая непрерывность сервисов при отказе физического устройства.
• Система хранения гарантирует сильную согласованность между копиями данных.

Например, для блока данных P1 на физическом диске A сервера A система хранения сохраняет его резервную копию как P1'' на физическом диске B сервера B и как P1' на физическом диске C сервера C. Блоки данных P1, P1' и P1'' являются тремя копиями одного и того же блока данных. Если физический диск A, на котором находится P1, выходит из строя, P1' и P1'' могут продолжать предоставлять услуги хранения, обеспечивая непрерывность сервиса.

Когда приложение записывает фрагмент данных в систему, три копии данных в системе хранения должны быть согласованы. Когда приложение позже читает любую из трёх копий, данные в этой копии согласованы с ранее записанными данными.

Трёхкратная избыточность поддерживает согласованность данных следующими способами:

• Данные одновременно записываются в три копии.

  Когда приложение записывает данные, система хранения записывает их одновременно в три копии. Кроме того, система возвращает приложению ответ об успешной записи только после того, как данные будут записаны во все три копии.

• Система хранения автоматически восстанавливает повреждённую копию в случае сбоя чтения данных.

  Когда приложение не может прочитать данные, система автоматически определяет причину сбоя. Если данные нельзя прочитать с физального сектора диска, система считывает данные из другой копии на другом узле и записывает их обратно в исходный сектор диска. Это обеспечивает правильное количество копий данных и их согласованность.

Каждый физический диск в системе хранения сохраняет несколько блоков данных, копии которых распределены по узлам системы в соответствии с определёнными правилами распределения. При обнаружении сбоя физического сервера или диска система хранения автоматически восстанавливает данные. Поскольку копии блоков данных разбросаны по разным узлам, система хранения начнёт восстановление данных на нескольких узлах одновременно во время восстановления, при этом на каждом узле будет лишь небольшое количество данных. Таким образом, система устраняет потенциальные узкие места в производительности, которые могут возникнуть, когда большое количество данных необходимо восстановить на одном узле, и, следовательно, минимизирует негативное влияние на прикладные уровни выше.

Figure 2 показывает процесс восстановления данных.

Figure 3 показывает принцип восстановления данных. Например, если физические диски на сервере F неисправны, блоки данных на этих физических дисках будут восстановлены на физических дисках других серверов.

Three-copy redundancy повышает надёжность данных, хранящихся на дисках EVS. Он используется для устранения потери данных или их несоответствия, вызванных сбоями физических устройств.

EVS backups и EVS snapshots используются для предотвращения потери данных или их несоответствия, вызванных некорректными действиями, вирусами или атаками хакеров. Поэтому рекомендуется регулярно создавать backups или snapshots для резервного копирования данных диска.