Azure Files-Datenredundanz

Azure Files speichert immer mehrere Kopien Ihrer Daten, damit sie vor geplanten und ungeplanten Ereignissen geschützt sind – von vorübergehend auftretenden Hardwarefehlern über Netzwerk- oder Stromausfälle bis hin zu Naturkatastrophen. Redundanz stellt sicher, dass Ihr Speicherkonto seine Ziele für Verfügbarkeit und Dauerhaftigkeit selbst bei Ausfällen erfüllt.

Berücksichtigen Sie bei der Entscheidung, welche Redundanzoption für Ihr Szenario am besten geeignet ist, die Kompromisse zwischen geringeren Kosten und höherer Verfügbarkeit. Anhand der folgenden Faktoren können Sie bestimmen, welche Redundanzoption Sie auswählen sollten:

• Wie Ihre Daten in der primären Region repliziert werden.
• Ob Ihre Daten in eine zweite Region repliziert werden, die von der primären Region geografisch entfernt ist, um Schutz vor regionalen Ausfällen zu bieten (Georedundaz).

Azure-Dateifreigaben werden über eine allgemeine Azure-Ressource, ein Speicherkonto, verwaltet. Das Speicherkonto stellt einen freigegebenen Speicherpool dar, der zum Bereitstellen von Dateifreigaben verwendet werden kann. Weitere Informationen zu Speicherkonten finden Sie in der Speicherkontoübersicht.

Wenn Sie ein Speicherkonto erstellen, wählen Sie eine Redundanzeinstellung für das Speicherkonto aus, das für alle Speicherdienste, die von diesem Konto verfügbar gemacht werden, freigegeben ist. Daher haben alle Dateifreigaben, die in demselben Speicherkonto bereitgestellt werden, dieselbe Redundanzeinstellung. Möglicherweise möchten Sie Dateifreigaben in separaten Speicherkonten isolieren, wenn sie unterschiedliche Redundanzanforderungen haben.

Redundanz in der primären Region

Daten in einem Azure-Speicherkonto werden immer dreimal in der primären Region repliziert. Azure Files bietet zwei Optionen für die Replikation Ihrer Daten in der primären Region:

• Lokal redundanter Speicher (LRS): Die Daten werden synchron innerhalb eines einzelnen physischen Standorts in der primären Region kopiert. LRS ist die kostengünstigste Replikationsoption, wird jedoch nicht für Anwendungen empfohlen, die Hochverfügbarkeit oder Dauerhaftigkeit erfordern.
• Zonenredundanter Speicher (ZRS): Die Daten werden synchron über drei Azure-Verfügbarkeitszonen hinweg in der primären Region kopiert. Für Anwendungen, die Hochverfügbarkeit erfordern, wird die Verwendung von ZRS in der primären Region und die gleichzeitige Replikation in einer sekundären Region empfohlen.

Lokal redundanter Speicher

Bei lokal redundantem Speicher (LRS) im wird Ihr Speicherkonto innerhalb eines einzelnen Rechenzentrums in der primären Region repliziert. LRS stellt eine Dauerhaftigkeit von mindestens 99,999999999 % (11 Neunen) in einem bestimmten Jahr bereit.

LRS ist die kostengünstigste Redundanzoption und bietet im Vergleich zu anderen Optionen die geringste Dauerhaftigkeit. LRS schützt Ihre Daten vor Serverrack- und Laufwerkfehlern. Bei einem Katastrophenfall in einem Rechenzentrum (Feuer, Überschwemmung usw.) gehen jedoch eventuell alle Replikate in einem Speicherkonto, das LRS verwendet, verloren oder können nicht mehr wiederhergestellt werden. Zur Minimierung dieses Risikos wird empfohlen, zonenredundanten Speicher (ZRS), georedundanten Speicher (GRS) oder geozonenredundanten Speicher (GZRS) zu verwenden.

Schreibanforderungen an ein Speicherkonto, das LRS verwendet, erfolgen synchron. Die Schreibanforderung wird erst dann erfolgreich zurückgegeben, nachdem die Daten in alle drei Replikate geschrieben wurden.

Das folgende Diagramm zeigt, wie Ihre Daten mit LRS innerhalb eines einzelnen Rechenzentrums repliziert werden:

LRS ist eine gute Wahl für die folgenden Szenarien:

• Wenn Ihre Anwendung Daten speichert, die bei einem Datenverlust leicht wiederhergestellt werden können.
• Wenn Ihre Anwendung aufgrund von Anforderungen an die Datengovernance auf die Replikation von Daten innerhalb eines Lands oder einer Region beschränkt ist. In einigen Fällen können sich die gekoppelten Regionen, in denen die Daten georepliziert werden, möglicherweise in einem anderen Land oder einer anderen Region befinden. Weitere Informationen zu gekoppelten Regionen finden Sie unter Azure-Regionen.

Zonenredundanter Speicher

Bei zonenredundantem Speicher (ZRS) wird Ihr Speicherkonto synchron über drei Azure-Verfügbarkeitszonen hinweg in der primären Region repliziert. Jede Verfügbarkeitszone ist ein getrennter physischer Standort mit unabhängigen Stromversorgungs-, Kühlungs- und Netzwerkgeräten. Der ZRS bietet eine Dauerhaftigkeit von mindestens 99,9999999999 % (12 Neunen) über einen Zeitraum von einem Jahr.

Auf Ihre Daten kann mit ZRS weiterhin von Lese- und Schreibvorgängen zugegriffen werden, auch wenn eine Zone nicht mehr verfügbar ist. Wenn eine Zone nicht mehr verfügbar ist, führt Azure Netzwerkupdates durch, z. B. durch die Festlegung neuer DNS-Ziele. Diese Updates können sich auf Ihre Anwendung auswirken, wenn Sie auf Daten zugreifen, bevor die Updates abgeschlossen sind. Halten Sie beim Entwerfen von Anwendungen für ZRS die Vorgehensweisen für vorübergehende Fehler ein. Dazu gehört u. a. die Implementierung von Wiederholungsrichtlinien mit exponentiellem Backoff.

Schreibanforderungen an ein Speicherkonto, das ZRS verwendet, erfolgen synchron. Die Schreibanforderung wird erst dann erfolgreich zurückgegeben, nachdem die Daten in alle Replikate in den drei Verfügbarkeitszonen geschrieben wurden.

Ein Vorteil der Verwendung von ZRS für Azure Files-Arbeitsauslastungen besteht darin, dass keine erneute Bereitstellung von Azure-Dateifreigaben von den verbundenen Clients erforderlich ist, wenn eine Zone nicht verfügbar ist. Es wird empfohlen, ZRS in der primären Region für Szenarien zu verwenden, die Hochverfügbarkeit erfordern. ZRS wird auch zum Einschränken der Replikation von Daten auf ein bestimmtes Land oder eine bestimmte Region empfohlen, um die Anforderungen an die Datengovernance zu erfüllen.

Das folgende Diagramm zeigt, wie Ihre Daten mit ZRS über Verfügbarkeitszonen in der primären Region hinweg repliziert werden:

ZRS bietet hervorragende Leistung, geringe Latenz und Resilienz für Ihre Daten, wenn diese vorübergehend nicht verfügbar sind. ZRS selbst kann Ihre Daten jedoch möglicherweise nicht vor einem regionalen Notfall schützen, bei dem mehrere Zonen dauerhaft betroffen sind. Für den Schutz vor regionalen Notfällen wird die Verwendung von geozonenredundantem Speicher (GZRS), der ZRS in der primären Region verwendet und die Daten in eine sekundäre Region georepliziert, empfohlen.

Weitere Informationen dazu, welche Regionen ZRS unterstützen, finden Sie unter Azure-Regionen mit Verfügbarkeitszonen.

Standardspeicherkonten

ZRS wird in Standardspeicherkonten vom Typ „Universell v2“ für alle drei Standardebenen unterstützt: transaktionsoptimierte Ebene, heiße Ebene und kalte Ebene.

Eine Liste der Regionen, die ZRS für Standardspeicherkonten unterstützen, finden Sie unter Azure-Regionen, die zonenredundanten Speicher (ZRS) für Standardspeicherkonten unterstützen.

Premium-Dateifreigabekonten

ZRS wird bei Premiumdateifreigaben durch die Speicherkontoart „FileStorage“ unterstützt.

Eine Liste der Regionen, die ZRS für Premium-Dateifreigabekonten unterstützen, finden Sie unter Azure Files: Zonenredundanter Speicher für Premium-Dateifreigaben.

Redundanz in einer sekundären Region

Bei Anwendungen, die eine hohe Dauerhaftigkeit für SMB-Dateifreigaben erfordern, können Sie georedundanten Speicher auswählen, um die Daten in Ihrem Speicherkonto in eine sekundäre Region zu kopieren, die Hunderte von Kilometern von der primären Region entfernt ist. Wenn Ihr Speicherkonto in eine sekundäre Region kopiert wird, sind Ihre Daten dauerhaft gespeichert, selbst bei einem regionalen Komplettausfall oder einem Notfall, nach dem die primäre Region nicht mehr wiederhergestellt werden kann.

Wenn Sie ein Speicherkonto erstellen, wählen Sie die primäre Region für das Konto aus. Die gekoppelte sekundäre Region wird basierend auf der primären Region bestimmt und kann nicht geändert werden. Weitere Informationen zu von Azure unterstützten Regionen finden Sie unter Azure-Regionen.

Azure Files bietet zwei Optionen für das Kopieren Ihrer Daten in eine sekundäre Region. Derzeit stehen georedundante Speicheroptionen nur für standardmäßige SMB-Dateifreigaben zur Verfügung.

• Georedundanter Speicher (GRS): Die Daten werden synchron dreimal innerhalb eines einzelnen physischen Standorts in der primären Region mit LRS kopiert. Anschließend werden die Daten asynchron an einen einzelnen physischen Standort in der sekundären Region kopiert. In der sekundären Region werden Ihre Daten dreimal mit LRS synchron kopiert.
• Geozonenredundanter Speicher (GZRS): Die Daten werden mit ZRS synchron über drei Azure-Verfügbarkeitszonen hinweg in der primären Region kopiert. Anschließend werden die Daten asynchron an einen einzelnen physischen Standort in der sekundären Region kopiert. In der sekundären Region werden Ihre Daten dreimal mit LRS synchron kopiert.

Der Hauptunterschied zwischen GRS und GZRS besteht in der Art, wie Daten in der primären Region repliziert werden. In der sekundären Region werden die Daten immer dreimal synchron mithilfe von LRS repliziert. LRS in der sekundären Region schützt Ihre Daten vor Hardwareausfällen.

Georedundanter Speicher

Bei georedundantem Speicher (GRS) werden die Daten synchron dreimal innerhalb eines einzelnen physischen Standorts in der primären Region mit LRS kopiert. Anschließend werden Ihre Daten asynchron an einen physischen Standort in einer sekundären Region kopiert, die Hunderte von Kilometern von der primären Region entfernt ist. GRS bietet eine Dauerhaftigkeit von mindestens 99,99999999999999 % (16 Neunen) über einen Zeitraum von einem Jahr.

Ein Schreibvorgang wird zunächst an den primären Speicherort übertragen und mit LRS repliziert. Anschließend wird das Update asynchron in die sekundäre Region repliziert. Wenn Daten in den sekundären Speicherort geschrieben werden, werden sie dort auch mit LRS repliziert.

Das folgende Diagramm zeigt, wie Ihre Daten mit GRS repliziert werden:

Geozonenredundanter Speicher

Mit geozonenredundantem Speicher (GZRS) wird die Hochverfügbarkeit durch Redundanz über Verfügbarkeitszonen hinweg mit dem Schutz vor regionalen Ausfällen kombiniert, der durch Georeplikation geboten wird. Daten in einem GZRS-Speicherkonto werden über drei Azure-Verfügbarkeitszonen in die primäre Region kopiert sowie auch in eine sekundäre geografische Region zum Schutz vor regionalen Notfällen. Es wird empfohlen, die GZRS für Anwendungen, die maximale Konsistenz, Dauerhaftigkeit und Verfügbarkeit, hervorragende Leistung und Resilienz bei der Notfallwiederherstellung erfordern, zu verwenden.

Mit einem GZRS-Speicherkonto können Sie weiterhin Daten lesen und schreiben, wenn eine Verfügbarkeitszone nicht verfügbar oder nicht wiederherstellbar ist. Außerdem sind Ihre Daten auch bei einem regionalen Komplettausfall oder einem Notfall, nach dem die primäre Region nicht mehr wiederhergestellt werden kann, beständig gespeichert. GZRS ist darauf ausgelegt, eine Dauerhaftigkeit von mindestens 99,99999999999999 % (16 Neunen) in einem bestimmten Jahr bereitzustellen.

Das folgende Diagramm zeigt, wie Ihre Daten mit GZRS repliziert werden:

Nur Speicherkonten vom Typ „Standard, Universell V2“ unterstützen GZRS.

Eine Liste der Regionen, die GZRS unterstützen, finden Sie unter Azure-Regionen, die geozonenredundanten Speicher (GZRS) unterstützen.

Notfallwiederherstellung und Failover

Mit GRS oder GZRS ist ein Zugriff auf die Dateifreigaben in der sekundären Region nur möglich, wenn ein Failover auftritt. Wenn die primäre Region nicht verfügbar ist, können Sie ein Failover in die sekundäre Region ausführen. Der Failovervorgang aktualisiert den von Azure Files bereitgestellten DNS-Eintrag, sodass der sekundäre Endpunkt zum neuen primären Endpunkt für Ihr Speicherkonto wird. Während des Failovervorgangs können Sie nicht auf Ihre Daten zugreifen. Nach Abschluss des Failovers können Sie Daten in der neuen primären Region lesen und schreiben. Nachdem das Failover abgeschlossen ist, wird die sekundäre Region zur primären Region, und Sie können wieder Daten lesen und schreiben. Weitere Informationen finden Sie unter Azure Files Notfallwiederherstellung und Failover.

Georedundanz für Premiumdateifreigaben

Wie bereits erwähnt, werden Georedundanzoptionen (GRS und GZRS) für Premiumdateifreigaben nicht unterstützt. Es gibt jedoch auch andere Möglichkeiten, um Georedundanz zu erreichen.

Für Azure-Dateisynchronisierungszenarios können Sie eine Synchronisierung zwischen Ihrer Azure-Dateifreigabe (Ihrem Cloudendpunkt), einem lokalen Windows-Dateiserver und einer eingebundenen Dateifreigabe durchführen, die auf einem virtuellen Computer in einer anderen Azure-Region ausgeführt wird (Ihr Serverendpunkt für Notfallwiederherstellungszwecke). Sie müssen das Cloudtiering deaktivieren, um sicherzustellen, dass alle Daten lokal vorhanden sind, und genügend Speicherplatz auf dem virtuellen Azure-Computer bereitstellen, um das gesamte Dataset zu speichern. Um sicherzustellen, dass Änderungen schnell in die sekundäre Region repliziert werden, sollte der Zugriff auf Dateien und deren Änderung nur auf dem Serverendpunkt und nicht in Azure erfolgen.

Sie können auch Ihr eigenes Skript erstellen, um Daten in ein Speicherkonto in einer sekundären Region mithilfe von Tools wie AzCopy zu kopieren (verwenden Sie Version 10.4 oder höher, um ACLs und Zeitstempel beizubehalten).

Zusammenfassung der Redundanzoptionen

In den Tabellen in den folgenden Abschnitten werden die für Azure Files verfügbaren Redundanzoptionen zusammengefasst.

Parameter für Dauerhaftigkeit und Verfügbarkeit

In der folgenden Tabelle werden die Schlüsselparameter für die einzelnen Redundanzoptionen beschrieben:

Weitere Informationen finden Sie in der Vereinbarung zum Servicelevel (SLA) für Storage-Konten.

Dauerhaftigkeit und Verfügbarkeit nach Ausfallszenario

In der folgenden Tabelle wird gezeigt, ob Ihre Daten in einem bestimmten Szenario dauerhaft und verfügbar sind, aufgeschlüsselt nach dem Redundanztyp Ihres Speicherkontos. Azure Files unterstützt keinen Lesezugriff auf die sekundäre Region, wenn die primäre Region nicht mehr verfügbar ist, es sei denn, es tritt ein Failover auf.

¹ Ein Kontofailover ist erforderlich, um die Schreibverfügbarkeit wiederherzustellen, wenn die primäre Region nicht mehr verfügbar ist.

Die Preise für die verschiedenen Redundanzoptionen finden Sie unter Azure Files – Preise.

Weitere Informationen

• Ändern der Redundanzoption für ein Speicherkonto
• Verwenden von Georedundanz zum Entwerfen von hochverfügbaren Anwendungen