Избыточность данных в Azure Files

Статья
2025-04-08

"Azure Files всегда хранит несколько копий ваших данных, чтобы защитить их от запланированных и незапланированных событий, включая временные отказы оборудования, отключения сети или электроэнергии и природные катастрофы." Избыточность гарантирует, что учетная запись хранения будет соответствовать целям доступности и устойчивости даже в случае сбоев.

При принятии решения о том, какой вариант обеспечения избыточности лучше всего подходит для вашего сценария, постарайтесь найти оптимальное сочетание цены и высокого уровня доступности. Факторы, которые помогают определить, какой вариант избыточности вам следует выбрать, включают:

Как ваши данные реплицируются в основном регионе.
Реплицируются ли данные во второй регион, географически удаленный к основному региону, для защиты от региональных бедствий (геоизбыточность).

Файловые папки Azure управляются через общий ресурс Azure, называемый учетной записью хранения. Учетная запись хранения представляет общий пул хранилища, используемый для развертывания файловых ресурсов. Для получения дополнительной информации об учетных записях хранения см. cтатью Обзор учетной записи хранения.

При создании учетной записи хранения вы выбираете параметр избыточности для всех служб, охватываемых этой учетной записью. Поэтому все файловые хранилища, развернутые в одной учетной записи хранения, имеют одинаковую настройку избыточности. Возможно, потребуется изолировать общие папки в отдельных учетных записях хранения, если они имеют разные требования к избыточности.

Применимо к

Модель управления	Модель выставления счетов	Уровень медиа	Избыточность
Microsoft.Storage	Настроенная версия 2	HDD (стандартный)	Локальное (LRS)
Microsoft.Storage	Настроенная версия 2	HDD (стандартный)	Зона (ZRS)
Microsoft.Storage	Настроенная версия 2	HDD (стандартный)	Джио (GRS)
Microsoft.Storage	Настроенная версия 2	HDD (стандартный)	GeoZone (GZRS)
Microsoft.Storage	Настроенная версия v1	SSD (премиум)	Локальное (LRS)
Microsoft.Storage	Настроенная версия v1	SSD (премиум)	Зона (ZRS)
Microsoft.Storage	Оплата по мере использования	HDD (стандартный)	Локальное (LRS)
Microsoft.Storage	Оплата по мере использования	HDD (стандартный)	Зона (ZRS)
Microsoft.Storage	Оплата по мере использования	HDD (стандартный)	Джио (GRS)
Microsoft.Storage	Оплата по мере использования	HDD (стандартный)	GeoZone (GZRS)

Избыточность в основном регионе

Данные в учетной записи хранения Azure всегда реплицируются три раза в основном регионе. Файлы Azure предлагает два варианта того, как данные реплицируются в основном регионе:

Локально избыточное хранилище (LRS) синхронно копирует данные три раза в пределах одного физического расположения в основном регионе. LRS является наименее дорогостоящим вариантом репликации, но его не рекомендуется использовать для приложений, требующих высокой доступности или надежности.
Зонально избыточное хранилище (ZRS) копирует ваши данные синхронно в трех зонах доступности Azure в основном регионе. Для приложений, требующих высокой доступности, рекомендуется использовать геоизбыточное хранилище (GZRS), которое использует ZRS в основном регионе, а также геореплицирует данные в дополнительный регион.

Локально избыточное хранилище

Локально избыточное хранилище (LRS) реплицирует данные три раза внутри одного центра обработки данных в основном регионе. LRS обеспечивает по крайней мере 99.9999999999 % (11 девяток) надежности в течение года.

LRS является наиболее дешевым вариантом избыточности и предлагает наименьшую долговечность по сравнению с другими вариантами. LRS защищает ваши данные от сбоев в стойках сервера и на дисках. Однако если в центре обработки данных возникает катастрофа, например пожар или наводнение, все реплики учетной записи хранения с помощью LRS могут быть потеряны или невосстановлены. Чтобы устранить этот риск, рекомендуется использовать ZRS, GRS или GZRS.

Запрос на запись в учетную запись хранения, использующую LRS, выполняется синхронно. Операция записи считается успешно выполненной только после записи данных во все три реплики.

На следующей диаграмме показано, как реплицируются данные в одном центре обработки данных с помощью LRS:

Схема, показывающая, как данные реплицируются в одном центре обработки данных с помощью LRS.

LRS хорошо подходит для следующих сценариев:

Если приложение хранит данные, которые можно легко восстановить, если происходит потеря данных.
Если приложение ограничено репликацией данных только в стране или регионе из-за требований к управлению данными. В некоторых случаях парные регионы, в которых данные геореплицируются, могут находиться в другой стране или регионе. Дополнительные сведения см. в парах регионов Azure и непарных регионах.

LRS поддерживается во всех регионах Azure для общих папок HDD. Список регионов, поддерживающих LRS для общих папок SSD, см. в разделе поддержки LRS для общих папок SSD.

Зонально-избыточное хранилище

Хранилище с избыточностью между зонами (ZRS) синхронно реплицирует учетную запись в трех зонах доступности Azure в основном регионе. Каждая зона доступности — это отдельное физическое расположение с независимым питанием, охлаждением и сетью. ZRS обеспечивает устойчивость по крайней мере 99,999999999999 % (12 9) в течение заданного года.

С ZRS ваши данные будут по-прежнему доступны для чтения и записи, даже если зона становится недоступной. Если зона недоступна, Azure выполняет обновления сети, например перенаправление DNS. Такие обновления могут повлиять на приложение, если вы получаете доступ к своим данным до завершения обновлений. При разработке приложений для ZRS следуйте рекомендациям по обработке временных сбоев, в том числе по реализации политик повтора с экспоненциальной задержкой.

Запрос на запись в учетную запись хранения, использующую ZRS, выполняется синхронно. Операция записи считается успешно завершенной только после того, как данные будут записаны в каждую реплику во всех трех зонах доступности.

Преимущество использования ZRS для рабочих нагрузок файлов Azure заключается в том, что если зона становится недоступной, не требуется переустановка общих папок Azure подключёнными клиентами. Рекомендуется использовать ZRS в основном регионе для сценариев, требующих высокой доступности. Мы также рекомендуем ZRS ограничить репликацию данных в определенную страну или регион в соответствии с требованиями к управлению данными.

Примечание.

Azure File Sync обладает зональной избыточностью во всех регионах, где поддерживаются зоны доступности, кроме Вирджинии, относящейся к правительственному сектору США. В большинстве случаев мы рекомендуем пользователям Azure File Sync настраивать учетные записи хранения для использования ZRS или GZRS.

На следующей диаграмме показано, как данные реплицируются между зонами доступности в основном регионе с помощью ZRS:

Схема, показывающая, как данные реплицируются в основном регионе с помощью ZRS.

ZRS обеспечивает отличную производительность, низкую задержку и устойчивость данных, если они становятся временно недоступными. Тем не менее, ZRS сама по себе не может защитить данные от региональной катастрофы, в которой несколько зон постоянно затронуты. Для защиты от региональных бедствий рекомендуется использовать GZRS.

Поддержка ZRS по регионам

Чтобы понять, какие регионы поддерживают ZRS для стандартных общих папок, ознакомьтесь со списком регионов Azure и обратитесь к столбцу поддержки зоны доступности. ZRS поддерживается в стандартных учетных записях хранения версии 2 общего назначения для всех трех стандартных уровней: оптимизированных транзакций, горячих и холодных.

ZRS поддерживается для общих папок SSD через тип учетной записи для хранения FileStorage. Список регионов, поддерживающих ZRS для учетных записей общих папок SSD, см. в разделе "Поддержка ZRS для общих папок SSD".

Избыточность во вторичном регионе

Для приложений, требующих высокой устойчивости для общих папок SMB, можно выбрать геоизбыточное хранилище, чтобы скопировать данные в свою учетную запись хранения в дополнительный регион, который находится в сотнях миль от основного региона. Если данные в учетной записи хранения копируются в дополнительный регион, они будут устойчивы даже в случае отключения электричества во всем регионе или аварии, в результате которой основной регион восстановить невозможно.

Внимание

Служба Azure Files поддерживает геоизбыточное хранение (GRS или GZRS) только для файловых хранилищ на базе HDD. Файловые хранилища SSD должны использовать LRS или ZRS.

При создании учетной записи хранения вы выбираете первичный регион для учетной записи. Парный дополнительный регион определяется на основе основного региона, его невозможно изменить. Дополнительные сведения о регионах, поддерживаемых Azure, см. в списке регионов Azure.

Azure Files предлагает два варианта копирования данных во вторичный регион. В настоящее время геоизбыточное хранилище доступно только для стандартных файловых ресурсов SMB.

Геоизбыточное хранилище (GRS) синхронно копирует данные три раза в пределах одного физического расположения в основном регионе, используя LRS. Затем ваши данные копируются асинхронно в одно физическое расположение во вторичном регионе. В дополнительном регионе ваши данные синхронно копируются три раза с помощью LRS.
Геоизбыточное хранилище (GZRS) копирует данные синхронно в трех зонах доступности Azure в основном регионе с помощью ZRS. Затем ваши данные копируются асинхронно в одно физическое расположение во вторичном регионе. В дополнительном регионе ваши данные синхронно копируются три раза с помощью LRS.

Основное различие между GRS и GZRS заключается в способе репликации данных в основном регионе. В дополнительном регионе данные всегда реплицируются синхронно три раза с использованием LRS. LRS в дополнительном регионе защищает данные от сбоев оборудования.

Геоизбыточное хранилище

Геоизбыточное хранилище (GRS) синхронно копирует данные три раза в пределах одного физического расположения в основном регионе, используя LRS. Затем ваши данные асинхронно копируются в одно физическое расположение в дополнительном регионе, который находится в сотнях километров от основного. GRS обеспечивает устойчивость по крайней мере 99,999999999999999% (16 9) в течение заданного года.

Операция записи сначала фиксируется в основном хранилище и реплицируется с использованием LRS. Затем обновление реплицируется асинхронно во вторичный регион. При записи данных во вторичное расположение они также реплицируются в этом расположении с использованием LRS.

На следующей схеме показано, как данные реплицируются с помощью GRS:

Схема, показывающая, как данные реплицируются с помощью GRS.

Геозонально-избыточное хранилище

Хранилище с геозональной избыточностью (GZRS) сочетает в себе высокий уровень доступности благодаря избыточности в зонах доступности и защиту от отказов в регионе благодаря георепликации. Данные в учетной записи хранения GZRS копируются в три зоны доступности Azure в основном регионе, а также реплицируются в дополнительный географический регион для защиты от региональных аварий. Мы рекомендуем использовать GZRS для приложений, требующих максимальной согласованности, устойчивости и доступности, отличной производительности и устойчивости для аварийного восстановления.

С помощью учетной записи хранения GZRS можно продолжить чтение и запись данных, если зона доступности становится недоступной или непригодной для восстановления. Кроме того, данные будут устойчивы в случае сбоя во всем регионе или аварии, в результате которой основной регион восстановить невозможно. GZRS предназначен для обеспечения по крайней мере 99,999999999999999 % (16 9) устойчивости в течение заданного года.

На следующей схеме показано, как данные реплицируются с помощью GZRS:

Схема, показывающая, как данные реплицируются с помощью GZRS.

GZRS поддерживают только стандартные учетные записи хранения общего назначения v2.

Чтобы определить, поддерживает ли регион GZRS, см. список регионов Azure. Для поддержки GZRS регион должен поддерживать зоны доступности и иметь парный регион.

Частота моментальных снимков и синхронизации

Чтобы обеспечить согласованное состояние файловых ресурсов Geo и GeoZone при отказе, системный снимок создается в основном регионе каждые 15 минут и реплицируется во вторичный регион. При отказоустойчивости во вторичный регион состояние общего ресурса определяется по последнему системному снимку во вторичном регионе. Из-за геозадержки или других проблем последний системный снимок во вторичном регионе может быть старше 15 минут.

Свойство "Время последней синхронизации" (LST) в учетной записи хранения указывает время последнего записи данных из основного региона в дополнительный регион. Для Azure Files время последней синхронизации основано на последнем системном моментальном снимке во вторичном регионе. PowerShell или Azure CLI можно использовать для проверки времени последней синхронизации для учетной записи хранения.

Важно понимать следующее свойство времени последней синхронизации:

Свойство "Время последней синхронизации" в аккаунте хранения определяется службой (файлы, блобы, таблицы, очереди) в этом аккаунте, которая отстает больше всего.
Время последней синхронизации не обновляется, если изменения не были внесены в учетную запись хранения.
Вычисление времени последней синхронизации может закончиться, если количество общих файловых ресурсов превышает 100 на один учетный аккаунт хранения. Рекомендуется использовать менее 100 общих папок для каждой учетной записи хранения.

Соображения по резервированию

При использовании GRS или GZRS файловые хранилища не будут доступны во вторичном регионе, если не произойдет переключение на резерв. Если основной регион становится недоступным, можно выбрать переключение на вторичный регион. Процесс отработки отказа обновляет запись DNS, предоставленную Azure Files, чтобы вторичная конечная точка стала новой основной конечной точкой для учетной записи для хранения. Во время процесса переключения ваши данные недоступны. После завершения переключения на резерв, вы можете считывать и записывать данные в новый главный регион. После завершения отработки отказа вторичный регион становится основным регионом и снова возможно считывать и записывать данные. Дополнительные сведения см. в разделе Azure Files - аварийное восстановление и отказоустойчивость.

Внимание

Файлы Azure не поддерживают геоизбыточное хранилище для чтения (RA-GRS) или геозонально избыточное хранилище для чтения (RA-GZRS). Если учетная запись хранения настроена для использования RA-GRS или RA-GZRS, файловые ресурсы будут настроены и выставлены на оплату как GRS или GZRS.

Следующие элементы могут повлиять на возможность переключения на вторичный регион:

Аварийное переключение учетной записи для хранения блокируется, если системный моментальный снимок не существует во вторичном регионе.
Переключение на отказоустойчивость учетной записи хранения блокируется, если учетная запись хранения содержит более 100 000 файловых ресурсов. Чтобы выполнить переключение на резервную копию учетной записи хранения, откройте запрос в поддержку.
Дескрипторы файлов и аренды не сохраняются при отказе, и клиентам необходимо отмонтировать и перемонтировать файловые ресурсы.
Квота общей папки может измениться после переключения. Квота файлового ресурса во вторичном регионе будет зависеть от квоты, настроенной при создании моментальной копии системы в основном регионе.
Операции копирования, находящиеся в процессе выполнения, прерываются при переключении на резервный сервер. После переключения на резервный регион повторите операцию копирования.

Чтобы инициировать отказоустойчивость учетной записи хранения, см. инициацию отказоустойчивости учетной записи.

Геоизбыточность для файловых ресурсов SSD

Как упоминалось ранее, параметры геоизбыточности (GRS и GZRS) не поддерживаются для общих папок SSD. Однако вы можете достичь геоизбыточности другими способами.

Для сценариев синхронизации файлов Azure вы можете синхронизировать общую папку Azure (облачную конечную точку), локальный файловый сервер Windows и монтируемую файловую шару, работающую на виртуальной машине в другом регионе Azure (конечная точка сервера, предназначенная для целей аварийного восстановления). Необходимо отключить распределение по уровням облака, чтобы обеспечить наличие всех данных локально и подготовить достаточно хранилища на виртуальной машине Azure для хранения всего набора данных. Чтобы убедиться, что изменения будут быстро реплицироваться в дополнительный регион, файлы должны быть доступны только и изменены на конечной точке сервера, а не в Azure.

Вы также можете создать собственный скрипт для копирования данных в учетную запись хранения в дополнительном регионе с помощью таких средств, как AzCopy (используйте версию 10.4 или более поздней, чтобы сохранить списки управления доступом и метки времени).

Сводка по вариантам обеспечения избыточности

В таблицах в следующих разделах обобщены варианты избыточности, доступные для Azure Files.

Параметры устойчивости и доступности

В следующей таблице описаны основные параметры для каждого варианта обеспечения избыточности.

Параметр	LRS	ZRS	ГРС	GZRS
Процент устойчивости в течение заданного года	не менее 99,999999999% (11 девяток)	не менее 99,9999999999 % (12 девяток)	не менее 99,99999999999999 % (16 цифр 9)	не менее 99,99999999999999 % (16 цифр 9)
Доступность для запросов на чтение	По крайней мере 99,9 % (99 % для уровня Cool)	По крайней мере 99,9 % (99 % для уровня Cool)	По крайней мере 99,9 % (99 % для уровня Cool)	По крайней мере 99,9 % (99 % для уровня Cool)
Доступность для запросов записи	По крайней мере 99,9 % (99 % для уровня Cool)	По крайней мере 99,9 % (99 % для уровня Cool)	По крайней мере 99,9 % (99 % для уровня Cool)	По крайней мере 99,9 % (99 % для уровня Cool)
Число копий данных, хранимых на отдельных узлах	Три копии в одном регионе	Три копии в отдельных зонах доступности в одном регионе	Всего шесть копий, включая три копии в основном регионе и три копии в дополнительном регионе	Всего шесть копий, включая три копии в отдельных зонах доступности в основном регионе и три локальные избыточные копии в дополнительном регионе.

Дополнительные сведения см. в Соглашении об уровне обслуживания для учетных записей хранения.

Устойчивость и доступность для отдельных сценариев сбоя

В следующей таблице указывается, являются ли ваши данные устойчивыми и доступными в определенном сценарии в зависимости от типа избыточности для учетной записи хранения. Файлы Azure не поддерживают доступ на чтение к вторичному региону, если основной регион становится недоступным, если не произошло переключение на резервный источник.

Сценарий сбоя	LRS	ZRS	ГРС	GZRS
Узел в центре обработки данных становится недоступным	Да	Да	Да	Да
Весь центр обработки данных (зональный или не зональный) становится недоступным	Нет	Да	Да¹	Да
Происходит сбой на уровне всего основного региона	Нет	Нет	Да¹	Да¹

¹ Переключение учетной записи необходимо для восстановления доступности записи, если основной регион становится недоступным.

Сведения о ценах на каждый вариант избыточности см. в разделе Цены на Azure Files.