Системы высокой доступности: определение, важность и принципы

Системы высокой доступности — это технологические системы, предназначенные для правильного функционирования в течение длительного периода времени. Специалисты по информационным технологиям (ИТ) устанавливают, тестируют и совершенствуют эти системы, чтобы обеспечить правильную работу связи и информации в важных ситуациях. Если вы претендуете на должность в сфере ИТ или работаете с большой компьютерной сетью, дополнительные сведения об этих системах могут помочь вам развить технические знания для вашей карьеры. В этой статье мы объясним, что такое системы высокой доступности, почему они важны, как они работают и чем отличаются от других технологических систем и методов.

Что такое системы высокой доступности?

Системы высокой доступности — это надежные технологические системы, предназначенные для бесперебойной работы в течение длительного периода времени. ИТ-специалисты создают эти системы, чтобы обеспечить непрерывную работу технологии. Как правило, в традиционной компьютерной системе могут быть перебои в подаче электроэнергии или внезапные изменения трафика веб-сайта, что может привести к сбоям. Система высокой доступности — это специализированный тип системы, который минимизирует эти потенциальные риски, чтобы сеть функционировала правильно.

Почему важны системы высокой доступности?

Системы высокой доступности важны во многих отраслях, поскольку они помогают обеспечить правильную работу систем в течение непрерывного периода времени. Технологии и сети иногда выходят из строя, например, при отключении электроэнергии или ошибке сервера. В некоторых отраслях важно, чтобы сеть всегда оставалась работоспособной. Например, в медицинском учреждении или в автомобиле с автономным управлением система должна работать постоянно, чтобы обеспечивать безопасность людей.

В других отраслях системы высокой доступности могут помочь обеспечить безопасность и защиту информации. Эти системы могут помочь свести к минимуму вероятность ошибки, а в случае непредвиденного события, такого как отключение электроэнергии, они могут помочь свести к минимуму его последствия. Например, предприятия и финансовые центры могут использовать системы высокой доступности для обеспечения безопасности конфиденциальных данных в случае сетевой ошибки или сбоя.

Как работает система высокой доступности?

Система высокой доступности работает, выявляя потенциальные ошибки и минимизируя эти риски. Всегда существует некоторый риск непредвиденного события, которое может привести к сбою системы, но специалисты по технологиям стараются свести его к минимуму, насколько это возможно, при проектировании системы высокой доступности. Они стремятся достичь точности 99,99%, также называемой четырьмя девятками. Некоторые стандарты предпочитают точность «пять девяток», что означает, что система работает правильно в 99,999% случаев.

Вот основные принципы системы высокой доступности:

Выявление единых точек отказа

Единая точка отказа — это компонент системы, необходимый для работы. Если этот компонент выйдет из строя или возникнет ошибка, вся система выйдет из строя. При построении системы высокой доступности ИТ-специалисты должны помнить об этих компонентах. Затем они могут рассмотреть способы предотвращения сбоев в этом компоненте и подготовиться к способам быстрого реагирования в случае сбоя системы.

Создание надежных кроссоверов

В ИТ-сфере кроссовер — это то, что добавляет системе избыточность, что является важным преимуществом в системе высокой доступности. Избыточность означает наличие компонента, который может выполнять ту же работу, если в другом компоненте возникает ошибка или он отключается. Создавая кроссоверы, компании могут помочь минимизировать риски и обеспечить безопасность информации и людей.

Например, если коммуникационная сеть больницы, машины и компьютеры работают в одной энергосистеме, подключение к электросети является единой точкой отказа. Если случится сильный шторм, может произойти отключение электричества, что повлияет на все здание. Чтобы подготовиться к такой возможности, компания может добавить генератор энергии, чтобы гарантировать, что наиболее важные компоненты останутся в рабочем состоянии. Этот генератор может выполнять некоторые из тех же функций, что и исходная энергосистема, что делает его выгодным и надежным кроссовером.

Делать ошибки и неудачи заметными

Когда компонент в системе высокой готовности испытывает ошибку, эту ошибку должно быть легко заметить. Например, когда один сервер выходит из строя, система высокой доступности должна немедленно это идентифицировать. ИТ-специалисты могут проектировать системы таким образом, чтобы сеть автоматически выявляла и исправляла сбои отдельных компонентов. Это может помочь обеспечить работоспособность систем в течение непрерывного периода времени.

Использование кластерной структуры

Структура кластера является важной частью системы высокой доступности. Все основные компоненты должны иметь кластеры, когда несколько компьютеров или серверов выполняют одну и ту же функцию. Они также используют балансировщик нагрузки, который помогает поддерживать работоспособность компонентов. Таким образом, в случае больших всплесков данных или клиентского трафика система может балансировать суммы между серверами. Для этого профессионалы обычно создают системы, основанные на физических аппаратных и программных структурах. Эта комбинация может помочь повысить точность и уменьшить количество потенциальных сбоев.

Высокая доступность и аварийное восстановление

При планировании технологической системы можно использовать несколько различных стратегий. Важно узнать о них и о том, чем они отличаются, чтобы убедиться, что вы выбрали правильную систему для своих нужд или целей ваших клиентов.

Аварийное восстановление — это план, который компании могут разработать для подготовки к экстремальным событиям, таким как отключение электроэнергии в регионе. План аварийного восстановления обычно фокусируется на крупных событиях, которые вызывают полный отказ системы. Система с высокой доступностью также планирует сбои, но на меньшем уровне. Высокая доступность также включает в себя превентивные меры, призванные свести к минимуму сбои, в то время как аварийное восстановление сосредоточено главным образом на том, как действовать после возникновения события. В зависимости от потребностей вашего клиента или бизнеса вы можете ежедневно использовать систему высокой доступности и планировать аварийное восстановление на случай чрезвычайного непредвиденного события.

Высокая доступность и отказоустойчивость

Планирование высокой доступности во многом похоже на отказоустойчивость, но требует разных инструментов. ИТ-специалисты разрабатывают эти системы для повышения избыточности, чтобы свести к минимуму сбои в системе. Отказоустойчивость работает исключительно через аппаратное обеспечение, в то время как высокая доступность использует комбинацию аппаратного и программного обеспечения.

Для реализации отказоустойчивости в системе ИТ-специалисты используют специализированное оборудование, которое копирует каждый шаг текущей системы. Например, они дублируют все серверы, приложения и данные, чтобы уменьшить число отказов. Эта система упрощает безопасное хранение данных, но если возникает ошибка в определенной части сервера, она также может дублировать ошибку, что может привести к сбою. Системы высокой доступности используют различные стратегии и кластеры, чтобы еще больше минимизировать этот риск.