Informazioni sulla replica sincrona dei dischi

Hyperdisk Balanced High Availability è un'opzione di archiviazione che consente di implementare servizi ad alta affidabilità (HA) in Compute Engine. Hyperdisk Balanced High Availability replica in modo sincrono i dati tra due zone nella stessa regione e garantisce l'alta affidabilità per i dati del disco in caso di un massimo di un errore circoscritto a una zona.

I volumi Hyperdisk Balanced High Availability sono progettati per i workload che richiedono un Recovery Point Objective (RPO) e un Recovery Time Objective (RTO) inferiori. Per scoprire di più su RPO e RTO, consulta Nozioni di base sulla ripristino di emergenza recovery. Hyperdisk Balanced High Availability sono progettati per funzionare con gruppi di istanze gestite a livello di regione.

Questo documento fornisce una panoramica di come creare servizi ad alta disponibilità con i volumi Hyperdisk Balanced High Availability.

Quando decidi di utilizzare Hyperdisk bilanciato ad alta affidabilità, assicurati di confrontare le diverse opzioni per aumentare la disponibilità del servizio e i costi, le prestazioni e la resilienza per le diverse architetture di servizio.

Informazioni sulla replica sincrona dei dischi

Un volume Hyperdisk Balanced High Availability, noto anche come disco regionale o disco replicato in modo sincrono, ha una zona principale e una secondaria all'interno della regione in cui archivia i dati del disco:

  • La zona principale è la stessa zona in cui si trova l'istanza di computing a cui colleghi il disco.
  • La zona secondaria è una zona alternativa di tua scelta all'interno della stessa regione.

Compute Engine gestisce le repliche del disco in entrambe le zone. Quando scrivi dati sul disco, Compute Engine li replica in modo sincrono sulle repliche del disco in entrambe le zone per garantire l'alta affidabilità. Per garantire la durabilità, i dati di ogni replica a livello di zona sono distribuiti su più macchine fisiche all'interno della zona. Le repliche a livello di zona garantiscono che i dati del disco rimangano disponibili e forniscono protezione contro le interruzioni temporanee in una delle zone del disco.

Stato delle repliche a livello di zona

Lo stato della replica del disco per Hyperdisk bilanciato ad alta affidabilità mostra lo stato di una replica a livello di zona rispetto ai contenuti del disco. Le repliche a livello di zona per i dischi si trovano sempre in uno dei seguenti stati di replica del disco:

  • Sincronizzata: la replica è disponibile, riceve in modo sincrono tutte le scritture eseguite sul disco ed è aggiornata con tutti i dati sul disco.
  • In fase di aggiornamento: la replica è disponibile, ma sta ancora aggiornando i dati sul disco dall'altra replica.
  • Non sincronizzata: la replica non è al momento disponibile e non è sincronizzata con i dati sul disco.

Per scoprire come controllare e monitorare gli stati delle repliche a livello di zona, consulta Monitora gli stati delle repliche dei dischi.

Stati di replica per i dischi a livello di regione

A seconda dello stato delle singole repliche a livello di zona, il volume Hyperdisk Balanced High Availability può trovarsi in uno dei seguenti stati di replica:

  • Completamente replicato: le repliche in entrambe le zone sono disponibili e sono sincronizzate con i dati più recenti del disco.
  • In fase di aggiornamento: le repliche a livello di zona sono disponibili, ma una delle repliche a livello di zona sta aggiornando i dati più recenti del disco.
  • Prestazioni ridotte: una delle repliche a livello di zona ha lo stato out of sync a causa di un errore o di un'interruzione.

Se lo stato della replica del disco è catching up o degraded, una delle repliche a livello di zona non è aggiornata con tutti i dati. Qualsiasi interruzione durante questo periodo nella zona della replica integra comporta la non disponibilità del disco fino al ripristino della zona della replica integra.

Quando il volume Hyperdisk Balanced High Availability è in fase di aggiornamento, Google Cloud avvia la riparazione della replica a livello di zona in fase di aggiornamento. Google consiglia di attendere che la replica a livello di zona interessata si aggiorni con i dati sul disco, dopodiché lo stato cambia in Synced. Dopo che la replica a livello di zona passa allo stato sincronizzato, lo stato del disco a livello di regione torna allo stato Fully replicated.

Se il disco regionale ha lo stato catching up o degraded per un periodo di tempo prolungato e non soddisfa i requisiti RPO della tua organizzazione, ti consigliamo di acquisire snapshot della replica principale in uno dei seguenti modi:

  • Abilita gli snapshot pianificati.
  • Crea uno snapshot manuale del tuo disco Hyperdisk Balanced High Availability.

Dopo aver creato uno snapshot, puoi creare un nuovo disco Hyperdisk Balanced High Availability utilizzando lo snapshot come origine. In questo modo, lo snapshot viene ripristinato sul nuovo disco. Anche il nuovo disco viene avviato in uno stato completamente replicato con una replica dei dati corretta.

Per scoprire come controllare lo stato di replica del tuo Hyperdisk Balanced High Availability, consulta Determina lo stato di replica dei dischi.

Checkpoint di recupero della replica

Un checkpoint di recupero delle repliche è un attributo del disco che rappresenta il momento più recente coerente in caso di arresto anomalo di un disco completamente replicato. Compute Engine crea e gestisce automaticamente un singolo checkpoint di recupero delle repliche per ogni disco regionale. Quando un disco è completamente replicato, Compute Engine continua ad aggiornare il checkpoint ogni 15 minuti circa per garantire che rimanga aggiornato. Quando lo stato della replica del disco è degraded, Compute Engine ti consente di creare uno snapshot standard dal checkpoint di recupero delle repliche di quel disco. Lo snapshot standard risultante acquisisce i dati dalla versione coerente in caso di arresto anomalo più recente del disco completamente replicato.

In rari casi, quando il disco è in stato ridotto, anche la replica a livello di zona sincronizzata con i dati più recenti del disco può non riuscire prima che la replica non sincronizzata venga aggiornata. Non potrai forzare il collegamento del disco alle istanze di computing in nessuna delle due zone. Il disco replicato non è più disponibile e devi eseguire la migrazione dei dati su un nuovo disco. In questi scenari, se non hai snapshot standard esistenti disponibili per il disco, potresti comunque recuperare i dati del disco dalla replica incompleta utilizzando uno snapshot standard creato dal checkpoint di recupero delle repliche.

Compute Engine crea automaticamente i checkpoint di recupero delle repliche per ogni Hyperdisk Balanced High Availability montato. La creazione di questi punti di controllo non comporta costi aggiuntivi. Tuttavia, ti verranno addebitati eventuali costi di archiviazione applicabili per la creazione di snapshot e istanze di calcolo quando utilizzi questi checkpoint per eseguire la migrazione del tuo disco regionale alle zone operative.

Scopri di più su come recuperare i dati dei dischi a livello di regione utilizzando un checkpoint di recupero delle repliche.

Failover dei dischi a livello di regione

In caso di interruzione in una zona, questa diventa inaccessibile e l'istanza di computing in quella zona non può eseguire operazioni di lettura o scrittura sul disco. Per consentire all'istanza di continuare a eseguire operazioni di lettura e scrittura per il disco regionale, Compute Engine consente la migrazione dei dati del disco nell'altra zona in cui il disco ha una replica. Questo processo è noto come failover.

Il processo di failover prevede lo scollegamento della replica a livello di zona dall'istanza nella zona interessata e il collegamento della replica a livello di zona a una nuova istanza nella zona secondaria. Compute Engine replica in modo sincrono i dati sul disco nella zona secondaria per garantire un rapido failover in caso di errore di una singola replica.

Failover tramite control plane regionale specifico per l'applicazione

Il control plane regionale specifico per l'applicazione non è un servizio Google Cloud . Quando progetti architetture di servizi ad alta affidabilità, devi creare il tuo control plane regionale specifico per l'applicazione. Questo control plane dell'applicazione decide a quale istanza deve essere collegato il disco a livello di regione e qual è l'istanza principale corrente.

Quando viene rilevato un errore nell'istanza o nel database principale del disco a livello di regione, il control plane regionale specifico per l'applicazione della tua architettura di servizi ad alta affidabilità può avviare automaticamente il failover all'istanza in standby nella zona secondaria. Durante il failover, il control plane regionale specifico per l'applicazione ricollega il disco a livello di regione all'istanza in standby nella zona secondaria. Compute Engine indirizza quindi tutto il traffico a quell'istanza in base agli indicatori controllo di integrità.

La latenza complessiva del failover, escluso il tempo di rilevamento degli errori, è la somma delle seguenti latenze:

  • Meno di 1 minuto per collegare un disco a livello di regione a un'istanza in standby
  • Tempo necessario per l'inizializzazione dell'applicazione e il ripristino in caso di arresto anomalo

Per saperne di più, consulta Informazioni sul control plane regionale specifico per l'applicazione.

La pagina Componenti di base per il disaster recovery illustra i componenti di base disponibili su Compute Engine.

Failover tramite collegamento forzato

Uno dei vantaggi di Hyperdisk bilanciato ad alta affidabilità è che, nell'improbabile caso di un'interruzione del servizio a livello di zona, puoi eseguire manualmente il failover del workload in un'altra zona. Quando si verifica un'interruzione nella zona originale, non puoi completare l'operazione di scollegamento del disco finché la replica a livello di zona non viene ripristinata. In questo scenario, potresti dover collegare la replica a livello di zona secondaria a una nuova istanza di computing senza scollegare la replica a livello di zona principale dall'istanza principale. Questo processo è chiamato collegamento forzato.

Quando l'istanza di computing nella zona principale non è disponibile, puoi forzare il collegamento del disco a un'istanza nella zona secondaria. Per eseguire questa attività, devi eseguire una delle seguenti operazioni:

  • Avvia un'altra istanza di computing nella stessa zona della replica del disco a livello di regione che stai collegando forzatamente.
  • Mantieni un'istanza di computing hot standby in quella zona. Un hot standby è un'istanza in esecuzione identica a quella nella zona principale. Le due istanze hanno gli stessi dati.

Compute Engine esegue l'operazione di collegamento forzato in meno di un minuto. Il Recovery Time Objective (RTO) totale dipende non solo dal failover dello spazio di archiviazione (il collegamento forzato del disco a livello di regione), ma anche da altri fattori, tra cui:

  • Se devi prima creare un'istanza secondaria
  • Il tempo necessario al file system sottostante per rilevare un disco collegato a caldo
  • Il tempo di recupero delle applicazioni corrispondenti

Per saperne di più su come eseguire il failover dell'istanza di computing utilizzando il collegamento forzato, consulta Esegui il failover del disco a livello di regione utilizzando force-attach.

Persistent Disk a livello di regionefavoriscono la disponibilità del workload, il che significa che esistono dei compromessi per la protezione dei dati nell'improbabile caso in cui entrambe le repliche del disco non siano disponibili contemporaneamente. Per saperne di più, consulta Gestisci gli errori per i dischi a livello di regione.

Limitazioni

Le sezioni seguenti elencano le limitazioni che si applicano a Hyperdisk bilanciato ad alta affidabilità.

Limitazioni generali per i dischi regionali

  • Puoi collegare Hyperdisk Balanced High Availability solo ai tipi di macchina supportati.
  • Le dimensioni di un volume di uno Hyperdisk Balanced High Availability possono solo essere aumentate e non ridotte.
  • Hyperdisk bilanciato ad alta affidabilità hanno caratteristiche di prestazioni diverse rispetto ai corrispondenti dischi a livello di zona. Per saperne di più, consulta Limiti delle prestazioni di Hyperdisk Balanced High Availability.
  • Non puoi modificare le dimensioni di un volume Hyperdisk Balanced High Availability in modalità multi-writer se una delle istanze a cui è collegato il volume si trova in una zona in cui si sta verificando un'interruzione.
  • Non puoi utilizzare un volume Hyperdisk Balanced High Availability in modalità multi-writer come disco di avvio.
  • Se crei un disco replicato clonando un disco a livello di zona, le due repliche a livello di zona non sono completamente sincronizzate al momento della creazione. Dopo la creazione, puoi utilizzare la copia del disco a livello di regione in media entro 3 minuti. Tuttavia, potresti dover attendere decine di minuti prima che il disco raggiunga uno stato di replica completa e il Recovery Point Objective (RPO) sia vicino allo zero. Scopri come verificare se il disco ha raggiunto lo stato di replica completa.
  • Non puoi creare dischi a livello di regione nelle zone AI.
  • La creazione di un disco a livello di regione da un'immagine presenta le seguenti limitazioni:
    • Quando crei un disco a livello di regione da un'immagine, puoi creare un disco all'interno di un progetto ogni 5 minuti. Puoi inviare fino a 5 richieste contemporaneamente, ma non puoi creare più di 5 dischi in un periodo di 25 minuti.
    • La creazione di un disco a livello di regione da un'immagine è in Anteprima ed è più lenta rispetto alla creazione di un disco a livello di zona da un'immagine.

  • Non puoi creare un disco a livello di regione clonando il disco di origine se quest'ultimo è un volume Hyperdisk ML o Hyperdisk Throughput. Devi creare un nuovo volume Hyperdisk Balanced High Availability da uno snapshot del disco a livello di zona.

Limitazioni per i checkpoint di recupero delle repliche

  • Un checkpoint di recupero della replica fa parte dei metadati del dispositivo e non mostra alcun dato del disco. Puoi utilizzare il checkpoint solo come meccanismo per creare uno snapshot del disco con prestazioni ridotte. Dopo aver creato lo snapshot utilizzando il checkpoint, puoi utilizzarlo per ripristinare i dati.
  • Puoi creare snapshot da un checkpoint di recupero delle repliche solo quando il disco è in stato di degrado.
  • Compute Engine aggiorna il checkpoint di recupero della replica del disco solo quando il disco è completamente replicato.
  • Compute Engine gestisce un solo checkpoint di recupero della replica per un disco e solo l'ultima versione di quel checkpoint.
  • Non puoi visualizzare i timestamp esatti di creazione e aggiornamento di un checkpoint di recupero delle repliche.
  • Puoi creare uno snapshot dal checkpoint di recupero delle repliche solo utilizzando l'API Compute Engine.

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