Les disques cloud ESSD offrent une fiabilité des données de 99,9999999 % (neuf neufs) avec redondance locale et de 99,9999999999 % (douze neufs) avec redondance inter-zones, grâce au stockage en triple exemplaire et à la validation des données de bout en bout.
Avantages techniques
Durabilité des données : Le système réplique chaque donnée en trois copies sur des nœuds physiques et des baies distincts. Si une ou deux copies deviennent indisponibles, les copies restantes continuent de gérer les lectures et les écritures.
Intégrité des données : Le système génère et vérifie une somme de contrôle à chaque étape de l'écriture et du stockage. En cas de non-concordance, il corrige immédiatement l'erreur pour empêcher la corruption des données lors du transfert et du stockage. Cette validation est accélérée matériellement, avec un impact négligeable sur les performances en lecture et en écriture.
Récupération automatique après incident : Lorsque le système détecte une défaillance d'un nœud de stockage ou un nombre insuffisant de copies, il restaure les données à partir d'une copie saine afin de rétablir l'état complet à trois copies. Ce processus de récupération est transparent pour vos applications.
Scénarios de protection
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Indisponibilité des données due à une panne matérielle
Défi : L'endommagement d'un disque, l'arrêt d'un serveur ou une coupure d'alimentation d'une baie peuvent rendre les données stockées sur les équipements physiques concernés inaccessibles.
Protection technique : Le mécanisme de stockage en triple exemplaire répartit les données sur différents nœuds physiques. En cas de défaillance, le système bascule vers des copies saines et reconstruit une nouvelle copie en arrière-plan, sans impact sur votre activité.
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Corruption silencieuse des données
Défi : Les inversions de bits en mémoire, les erreurs de transmission réseau ou la dégradation du micrologiciel des disques peuvent provoquer une corruption des données indétectable, difficile à identifier avec les méthodes traditionnelles.
Protection technique : La validation des données de bout en bout génère des sommes de contrôle à chaque étape de l'écriture. Lors de la lecture, le système vérifie ces sommes de contrôle et déclenche une correction d'erreur immédiate en cas de non-concordance, garantissant que les données lues correspondent aux données écrites.
Ces technologies protègent contre les pannes matérielles et la corruption des données au niveau de l'infrastructure. Les risques au niveau applicatif, tels que les suppressions accidentelles ou les attaques virales, nécessitent l'utilisation de snapshots.
Mécanisme de stockage en triple exemplaire
Le stockage en triple exemplaire remédie à l'indisponibilité des données causée par des pannes matérielles. Le système réplique chaque donnée écrite sur un disque cloud en trois copies et les stocke sur des nœuds physiques distincts.
Processus d'écriture des données
Le système utilise un mécanisme d'écriture synchrone multi-copies. Une écriture n'est considérée comme réussie que lorsque les données sont écrites sur toutes les copies ; sinon, elle échoue. Cela garantit une cohérence forte : toute lecture ultérieure renvoie les données les plus récemment écrites.
Stratégie de placement des copies
Pour prévenir les défaillances corrélées, telles que la perte de plusieurs copies suite à une coupure d'alimentation d'une baie, le mécanisme de stockage en triple exemplaire suit cette stratégie de placement :
Isolation des baies : Les trois copies sont distribuées sur des nœuds de stockage situés dans des baies différentes. Une panne affectant une seule machine ou une seule baie n'affecte pas la disponibilité des données.
Isolation des domaines de défaillance : Pour les disques cloud ESSD à redondance locale, les copies sont réparties sur différentes baies au sein de la même zone. Pour les disques cloud ESSD à redondance inter-zones, les copies s'étendent sur différentes zones, faisant passer la reprise après sinistre du niveau de la baie au niveau de la zone.
Équilibrage de charge : Tout en respectant les exigences d'isolation, le système prend également en compte la capacité de stockage, la charge d'E/S et la topologie réseau pour équilibrer l'utilisation des ressources et les performances.
Processus de récupération après incident
Lorsque le système détecte un nombre insuffisant de copies, il sélectionne un nœud de stockage sain conforme à la politique d'isolation et copie les données depuis une copie existante pour rétablir l'état à trois copies. Ce processus est transparent pour vos applications et ne nécessite aucune intervention manuelle.
Validation des données de bout en bout
La validation des données de bout en bout remédie à la corruption silencieuse des données lors du transfert et du stockage.
Processus de validation
À chaque étape de l'écriture et du stockage, le système utilise un contrôle de redondance cyclique (CRC) pour vérifier l'intégrité des données.
Après l'initiation d'une requête d'E/S : Les données entrent dans le chemin de stockage par blocs et une somme de contrôle initiale est générée.
Après la copie en mémoire : Une fois les données copiées dans la mémoire du nœud de calcul, le système compare la somme de contrôle pour détecter les erreurs.
Après la transmission réseau : Lorsque les données atteignent la couche réseau du nœud de stockage, le système compare la somme de contrôle pour détecter les erreurs de bits pendant le transfert.
Lors de la réception par le nœud de stockage : Une fois les données écrites dans la mémoire du nœud de stockage, le système compare la somme de contrôle.
Lors de la persistance des données sur le disque : Une fois les données écrites sur le disque, le système compare la somme de contrôle.
Si une non-concordance de la somme de contrôle est détectée à n'importe quelle étape, la gestion des erreurs est immédiatement déclenchée. Cette validation est accélérée matériellement, avec un impact négligeable sur les performances en lecture et en écriture.
Gestion des erreurs
La gestion des erreurs varie selon l'emplacement où l'erreur se produit :
Couche de transport réseau : Le système retransmet les données jusqu'à ce que la validation soit réussie.
Support de stockage : Le système marque le bloc défectueux et lit les données correctes depuis une autre copie pour la récupération.
Mémoire : Le mécanisme de code de correction d'erreur (ECC) corrige les erreurs et le système relance l'opération d'E/S.
FAQ
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Le mécanisme de stockage en triple exemplaire signifie-t-il que je dois payer pour trois fois la capacité de stockage ?
Non. Le stockage en triple exemplaire est une fonctionnalité intégrée de fiabilité des données. Alibaba Cloud prend en charge le coût de la redondance de stockage triplée. Vous ne payez que pour la capacité du disque cloud que vous achetez. Par exemple, un disque cloud de 40 GiB offre une capacité utilisable et facturée de 40 GiB.
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Comment puis-je protéger davantage mes données ?
Créez une politique de snapshot automatique pour effectuer des sauvegardes régulières. Utilisez les snapshots pour restaurer un disque cloud en cas de problème.
Copiez les snapshots entre les régions. En cas de défaillance, créez un disque de données à partir d'un snapshot et attachez-le à une instance de secours.
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Le mécanisme de stockage en triple exemplaire peut-il prévenir tous les types de perte de données ?
Le stockage en triple exemplaire protège contre les pannes matérielles au niveau de l'infrastructure. Les risques au niveau applicatif, tels que les suppressions accidentelles ou les attaques virales, nécessitent l'utilisation de snapshots.
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Comment le mécanisme de stockage en triple exemplaire garantit-il la cohérence des données ?
Le système utilise un mécanisme d'écriture synchrone multi-copies. Une écriture n'est considérée comme réussie que lorsque les données sont écrites sur toutes les copies ; sinon, elle échoue. Cela garantit une cohérence forte : toute lecture ultérieure renvoie les données les plus récemment écrites.