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Disponibilidad de bases de datos

Colaboradores

ONTAP se ha diseñado para ofrecer la máxima disponibilidad de las bases de datos de Oracle. Este documento no incluye una descripción completa de las funciones de alta disponibilidad de ONTAP. Sin embargo, al igual que sucede con la protección de datos, un conocimiento básico de esta funcionalidad es importante cuando se diseña una infraestructura de base de datos.

Parejas de HA

La unidad básica de alta disponibilidad es el par de alta disponibilidad. Cada pareja contiene enlaces redundantes para admitir la replicación de datos hacia NVRAM. NVRAM no es una caché de escritura. La RAM dentro de la controladora funciona como caché de escritura. El objetivo de la NVRAM es registrar temporalmente los datos como protección frente a un fallo inesperado del sistema. En este sentido, es similar a un redo log de base de datos.

Tanto la NVRAM como un redo log de base de datos se utilizan para almacenar datos rápidamente, lo que permite que los cambios en los datos se confirmen lo más rápidamente posible. La actualización de los datos persistentes en las unidades (o archivos de datos) no se realiza hasta más adelante durante un proceso denominado punto de control en las plataformas ONTAP y en la mayoría de las bases de datos. Ni los datos de NVRAM ni los registros de recuperación de bases de datos se leen durante las operaciones normales.

Si una controladora falla abruptamente, es posible que existan cambios pendientes almacenados en la NVRAM que aún no se hayan escrito en las unidades. La controladora asociada detecta el fallo, toma el control de las unidades y aplica los cambios requeridos que se han almacenado en NVRAM.

Toma de control y retorno al nodo primario

La toma de control y la devolución hace referencia al proceso de transferencia de la responsabilidad de los recursos de almacenamiento entre los nodos de un par de alta disponibilidad. La toma de control y el retorno al nodo primario tienen dos aspectos:

  • Gestión de la conectividad de red que permite el acceso a las unidades

  • Gestión de las unidades en sí

Las interfaces de red que admiten el tráfico CIFS y NFS están configuradas tanto con un directorio raíz como con una ubicación de recuperación tras fallos. Una toma de control incluye mover las interfaces de red a su directorio raíz temporal en una interfaz física ubicada en las mismas subredes que la ubicación original. Un retorno primario incluye mover las interfaces de red de vuelta a sus ubicaciones originales. El comportamiento exacto se puede ajustar según sea necesario.

Las interfaces de red que admiten protocolos de bloques SAN como iSCSI y FC no se reubican durante la toma de control y el retorno al nodo primario. En su lugar, los LUN se deben aprovisionar con rutas que incluyan un par de HA completo, lo que da como resultado una ruta primaria y una secundaria.

Nota También se pueden configurar rutas adicionales a controladoras adicionales para admitir la reubicación de datos entre nodos de un clúster más grande, pero esto no forma parte del proceso de alta disponibilidad.

El segundo aspecto de la toma de control y la restauración es la transferencia de la propiedad del disco. El proceso exacto depende de múltiples factores, incluyendo la razón de la toma de control/devolución y las opciones de la línea de comandos emitidas. El objetivo es realizar la operación de la manera más eficiente posible. Aunque parezca que el proceso general requiera varios minutos, el momento en el que la propiedad de la unidad se realiza la transición de nodo a nodo generalmente se puede medir en segundos.

Tiempo de toma de control

El host de I/O experimenta una breve pausa en I/O durante operaciones de toma de control y devolución; pero no debe producirse una interrupción en las aplicaciones en un entorno configurado correctamente. El proceso de transición real en el que se demora I/O suele medirse en segundos, pero el host puede requerir más tiempo para reconocer el cambio en las rutas de datos y volver a enviar las operaciones de I/O.

La naturaleza de la interrupción depende del protocolo:

  • Una interfaz de red que admite problemas de tráfico NFS y CIFS una solicitud de Protocolo de resolución de direcciones (ARP) a la red después de la transición hacia una nueva ubicación física. Esto hace que los conmutadores de red actualicen sus tablas de direcciones de control de acceso a medios (MAC) y reanuden el procesamiento de E/S. Las interrupciones en el caso de toma de control y devolución planificadas suelen medirse en segundos y, en muchos casos, no se pueden detectar. Puede que algunas redes sean más lentas para reconocer completamente el cambio en la ruta de red y algunos sistemas operativos pueden poner en cola muchas E/S en muy poco tiempo que deben reintentarse. Esto puede ampliar el tiempo necesario para reanudar la actividad de I/O.

  • Una interfaz de red que admite protocolos SAN no realiza la transición a una nueva ubicación. Un SO host debe cambiar la ruta o las rutas en uso. La pausa en I/O observada por el host depende de varios factores. Desde el punto de vista de un sistema de almacenamiento, el período en el que no se puede ofrecer I/O es solo unos segundos. Sin embargo, los sistemas operativos de host diferentes pueden requerir más tiempo para permitir que se agote el tiempo de espera de una E/S antes de volver a intentarlo. Los sistemas operativos más nuevos son más capaces de reconocer un cambio de ruta mucho más rápido, pero los sistemas operativos más antiguos normalmente requieren hasta 30 segundos para reconocer un cambio.

En la siguiente tabla, se muestran los tiempos de toma de control esperados durante el que el sistema de almacenamiento no puede ofrecer datos a un entorno de aplicación. No debe haber ningún error en ningún entorno de aplicación, la toma de control debería aparecer como una breve pausa en el procesamiento de E/S.

NFS

AFF

ASA

Toma de control planificada

15 seg

6-10 seg

2-3 seg

Respaldo no planificado

30 seg

6-10 seg

2-3 seg