關於非同步複製

非同步複製功能提供低復原點目標 (RPO) 和低復原時間目標 (RTO) 的區塊儲存空間複製功能，可進行跨區域主動-被動災難復原 (DR)。

非同步複製是一種儲存空間選項，可在兩個區域之間非同步複製資料。萬一發生區域性服務中斷情形，非同步複製功能可讓您將資料容錯移轉至次要區域，並在該區域重新啟動工作負載。

您可以使用非同步複製功能，在基礎架構層級 (而非工作負載層級) 管理 Compute Engine 工作負載的複製作業。

總覽

非同步複製功能會將資料從已連接至執行中工作負載的磁碟 (主要磁碟) 複製到位於其他區域的獨立磁碟。接收複製資料的磁碟稱為「次要磁碟」。

主磁碟所在的地區稱為「主區域」，次要磁碟所在的地區則稱為「次要區域」。主要和次要區域稱為區域組合。

任何符合磁碟規格的磁碟都可以用做主要磁碟。有了主要磁碟後，您可以建立次要磁碟，讓其參照主要磁碟，並開始複製從主要磁碟複製到次要磁碟。

如果您在任何時間點停止從主要磁碟複製資料，並且想在日後重新啟動複製作業，則必須建立新的次要磁碟，才能重新啟動複製作業。

一致性群組

您可以使用一致性群組在多個磁碟上執行 DR 和 DR 測試。一致性群組是一種資源政策，可執行下列操作：

  • 在主要磁碟之間對齊複製作業，並確保所有磁碟都含有相同時間點的複製資料，用於 DR。
  • 對齊次要磁碟的磁碟本機副本，並確保所有磁碟本機副本都含有相同時間點的資料，用於 DR 演練。

如要將多個磁碟的複製期間對齊，請將主要磁碟新增至一致性群組。如要複製多個磁碟，並確保這些複本含有相同時間點的資料，請將次要磁碟新增至一致性群組。一致性群組可用於複製或複製，但不能同時使用兩者。

如果您想將主要磁碟新增至一致性群組，請先將磁碟新增至一致性群組，再開始複製作業。您隨時可以將次要磁碟加入一致性群組。

容錯移轉和容錯回復

如果主要區域發生中斷情形，您必須負責找出中斷原因，並使用次要區域中的次要磁碟容錯重新啟動工作負載。非同步複製功能不提供中斷監控功能。您可以使用RPO 指標、健康檢查、應用程式專屬指標，以及聯絡 Cloud 客戶服務團隊，找出服務中斷情形。

備援程序涉及以下工作：

  1. 停止複製。
  2. 將次要磁碟連接至次要區域中的 VM。

磁碟容錯後，您有責任在次要區域中驗證及重新啟動應用程式工作負載，並重新設定用於存取應用程式的網路位址，以便指向次要區域。

從主要區域移轉至次要區域後，次要區域會成為代理主要區域。服務中斷或災難解決後，您可以啟動容錯功能，從原始次要區域 (代理主要區域) 開始複製至原始主要區域。您可以選擇重複執行這個程序，將工作負載移回原始的主要區域。

復原程序包含下列工作：

  1. 在新的主要區域和原始主要區域之間設定複製作業。

    • 原先的次要磁碟現在是新的主磁碟，您可以將其設定為複製至原主區域中的新次要磁碟。
    • 您可以在新的主要區域中建立新的一致性群組資源政策，讓新的主磁碟 (原始次要磁碟) 能夠持續複製至原始主要區域的新次要磁碟組。

  2. (選用) 初始複製作業完成後，您可以重複執行備援程序，將工作負載還原至原始的主要區域。

磁碟加密

主要和次要磁碟不支援客戶提供的加密金鑰 (CSEK)。請改用 Google-owned and Google-managed encryption keys 或客戶管理的加密金鑰 (CMEK)。如果您在主要磁碟上使用 CMEK，就必須在次要磁碟上也使用 CMEK。您可以在兩個磁碟上使用不同的 CMEK。

次要磁碟自訂

建立次要磁碟時，Compute Engine 會將主要磁碟的屬性複製到次要磁碟。這些屬性包括主要磁碟的說明、磁碟類型和標籤。

如果主要磁碟是開機磁碟，次要磁碟也會有主要磁碟的開機設定。啟動設定包含作業系統 (OS) 架構、OS 授權，以及訪客 OS 功能的相關資訊。

您可以變更次要磁碟的特定屬性，使其與主要磁碟不同。舉例來說，主要磁碟和次要磁碟必須具有相同的大小和加密金鑰，但您可以為次要磁碟指派其他標籤。

針對開機磁碟，您可以指定其他訪客 OS 功能，在次要磁碟上啟用額外的安全性或網路選項。不過，您無法移除任何主要磁碟的客體作業系統功能。Compute Engine 會將您指定的新功能與主要磁碟的現有訪客 OS 功能合併。

範例

假設您有名為 disk-1 的開機磁碟，其中包含下列的來賓作業系統功能：[GVNIC, UEFI_COMPATIBLE]。

如果您是從 disk-1 建立次要磁碟，則只能指定其他功能。您無法移除 UEFI_COMPATIBLE 和 GVNIC 功能。因此，如果您在建立次要磁碟時指定 MULTI_IP_SUBNET，新功能就會與主要磁碟的功能合併，因此次要磁碟的產生客體作業系統功能為 GVNIC、UEFI_COMPATIBLE 和 MULTI_IP_SUBNET。

如要瞭解如何自訂次要磁碟，請參閱「建立自訂次要磁碟」。

非同步複製和區域磁碟

您可以搭配區域磁碟使用非同步複製功能，以便實現高可用性 (HA) 和 DR。

地區永久磁碟可做為非同步複製磁碟組中的主磁碟或次要磁碟。磁碟組是主要磁碟，會複製到次要磁碟。

使用區域磁碟做為主要磁碟時，即使其中一個區域發生停機，複製作業仍可持續進行。地區主要磁碟會繼續將資料從健康區域複製到次要磁碟。同樣地，當地區磁碟用於次要磁碟時，即使其中一個區域發生服務中斷情形，複製作業仍會持續進行。使用地區磁碟做為次要磁碟，可讓工作負載在發生容錯情形時，跨區域維持高可用性，因為在這種情況下，次要磁碟會轉換為新的主磁碟。

限制

  • 非同步複製功能僅支援下列磁碟類型：
    • 平衡型永久磁碟
    • 效能 (SSD) 永久磁碟
    • Hyperdisk Balanced
    • Hyperdisk Balanced High Availability
    • Hyperdisk Extreme
  • 不支援唯讀磁碟。
  • 只有 Hyperdisk Balanced 和 Hyperdisk Balanced High Availability 支援多寫磁碟。
  • 您對 Hyperdisk 大小所做的編輯會自動套用至次要磁碟。不過，Hyperdisk 屬性 (包括 IOPS、處理量和存取模式) 的變更不會自動套用至次要磁碟。您必須手動編輯次要磁碟上的這些屬性。
  • 每個磁碟的大小上限為 64 TiB。
  • 您必須先停止複製作業，才能刪除主要或次要磁碟。
  • 如果 VM 的開機磁碟正在進行複製，您必須先停止複製，才能刪除 VM。
  • 如果主要磁碟是以非開機磁碟的形式連接至 VM，且磁碟已設為與 VM 一併刪除，則您必須先停止複製，或將主要磁碟從 VM 中卸離，才能刪除 VM 或磁碟。在停止複製程序之前，嘗試刪除 VM 的動作會失敗。

  • 每個專案在每個區域組合中最多可有 1000 個磁碟組。

    舉例來說，某個專案 project-1 最多可在愛荷華-俄勒岡區域組合中擁有 1000 個磁碟組合。project-1 在比利時-法蘭克福地區組合中，最多可有 1000 個磁碟組合。

支援的地區

非同步複製功能適用於下列洲的所有區域：

  • 亞洲 (印尼除外)
  • 歐洲
  • 北美洲
  • 大洋洲

您可以將特定區域中的主磁碟複製到同一洲任何可用區域中的次要磁碟。也就是說，您可以從同一大洲的任何兩個區域建立區域組合。

舉例來說，假設您在法蘭克福 (europe-west3) 有一個主要磁碟，您可以將該磁碟複製到歐洲任何地區的次要磁碟，但無法複製到北美地區。

如需 Compute Engine 中所有地區的完整清單，請參閱可用區域和地區。

成效

復原點目標 (RPO) 或資料在次要網站上可用的延遲時間，取決於磁碟變更率。非同步複製功能通常會以 1 分鐘的目標 RPO 複製資料，每分鐘最多可複製 12.5 GB 的壓縮變更區塊，且磁碟區塊複製的區塊精細程度為 4 KB。如果在複製事件之間，特定區塊發生多次變更，系統只會將最新的變更複製到次要磁碟。磁碟變更率較高時，RPO 可能會超過一分鐘，且通常會隨著磁碟變更率的增加而增加。RPO 無法設定。

在下列情況下，RPO 可能會超過一分鐘：

  • 磁碟複製作業開始的時間。在初始複製期間，非同步複製作業會將主要磁碟上的所有已用區塊複製到次要磁碟。當 Cloud Monitoring 提供 disk/async_replication/time_since_last_replication 指標時，初始複製作業就會完成。
  • 如果磁碟變更率超過每分鐘 12.5 GB 的壓縮變更區塊。磁碟變更量激增後，後續複製週期的 RPO 可能會超過一分鐘，直到複製作業追上為止。
  • 如果您在磁碟複製期間從 VM 卸離磁碟或重新啟動 VM。正在複製的磁碟如果已從 VM 中解除連結，在短時間內，RPO 可能會增加至五分鐘。

如要瞭解如何查看磁碟的 RPO，請參閱「非同步複製功能的效能指標」。

備援期間的復原時間目標 (RTO) 取決於將工作負載備援至新區域所需的各種工作完成所需的時間。停止複製作業和將磁碟連接至次要區域中的 VM 等工作，應該只需幾分鐘即可完成。您可以確保在次要區域中執行 VM，藉此加快 RTO，這樣在發生備援時，您就不必等待 VM 啟動。

後續步驟