HA چیست؟ HA یا High Availability به معنای دسترسی مداوم و بدون وقفه به خدمات است. این قابلیت به سیستم‌ها این امکان را می‌دهد که حتی در صورت بروز مشکلات فنی، مانند خرابی‌های سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری، همچنان به کار خود ادامه دهند و در دسترس باقی بمانند.
در این مقاله به بررسی مفهوم HA پرداخته و کاربردهای عملی آن در زیرساخت‌های ابری را بررسی می‌کنیم. همچنین، چالش‌های پیاده‌سازی HA و تأثیر آن بر افزایش پایداری و اطمینان کسب‌وکارها را به تفصیل مورد بحث قرار خواهیم داد.
پیاده‌سازی High Available در زیرساخت ابری
دسترس‌پذیری بالا (High Availability) در رایانش ابری به معنای این است که سیستم، سرور یا ماشین مجازی شما قادر است به‌طور مداوم و بدون قطعی، حتی در شرایط بحرانی، به کار خود ادامه دهد. این ویژگی برای کسب‌وکارهایی که نیاز دارند تا برنامه‌ها و سرویس‌هایشان همیشه در دسترس باشند، حیاتی است. دسترس‌پذیری بالا تضمین می‌کند که سیستم می‌تواند بارهای کاری مختلف را مدیریت کرده و از خرابی‌ها به سرعت بازیابی شود.
در زیرساخت ابری، دسترس‌پذیری بالا به میزان درصد زمانی اشاره دارد که سیستم در دسترس و فعال است. این مقدار معمولاً به تعداد «نُه» در درصد زمان عملکرد سیستم در طول روز، هفته یا سال سنجیده می‌شود و به اصطلاح آپ‌تایم نامیده می‌شود. به عنوان مثال، یک سیستم با 99.9% آپ‌تایم، به‌معنای آن است که در طول یک سال، تنها 8.76 ساعت ممکن است خارج از دسترس باشد. بنابراین، برای کسب‌وکارها، دستیابی به سطوح بالای آپ‌تایم، به معنای اطمینان از خدمات پایدار و کاهش هزینه‌های ناشی از توقف ناخواسته خدمات است.
- ۹۹٪ زمان بالا بودن = دو نُه (معادل تقریباً ۳ روز و ۱۵ ساعت روز خرابی در سال)
- ۹۹.۹٪ زمان بالا بودن = سه نُه (معادل تقریباً ۸ ساعت و ۴۵ دقیقه خرابی در سال)
- ۹۹.۹۹٪ زمان بالا بودن = چهار نُه (معادل تقریباً ۵۲ دقیقه خرابی در سال)
افزایش دسترس‌پذیری از دو نُه به سه نُه، پیشرفتی چشمگیر در عملکرد سیستم محسوب می‌شود، حتی اگر در نگاه اول کم به نظر برسد.
معماری HA چیست؟
معماری (High Availability) بر تضمین عملکرد مستمر و قابل اعتماد سیستم‌ها، برنامه‌ها و سرویس‌ها حتی در صورت وقوع خرابی یا اختلال تمرکز دارد. HA از استراتژی‌های کلیدی مانند همانندسازی، سیستم‌های توزیع‌شده و افزونگی بهره می‌برد تا زیرساختی انعطاف‌پذیر ایجاد کند که زمان خرابی را به حداقل می‌رساند و دسترسی مداوم به خدمات را تضمین می‌کند.
- همانندسازی / Replication
همانندسازی به معنای ایجاد نسخه‌های تکراری از داده‌ها، سرویس‌ها یا برنامه‌ها در مکان‌های مختلف است. در معماری High Availability تکرار داده‌ها اطمینان می‌دهد که در صورت بروز خرابی در یکی از نسخه‌ها، نسخه دیگری به‌طور خودکار جایگزین شده و عملکرد سرویس‌ها بدون وقفه ادامه می‌یابد. این فرآیند می‌تواند شامل همانندسازی پایگاه داده‌ها یا تکرار نسخه‌های نرم‌افزاری باشد، که به حفظ دسترسی و پایداری سیستم کمک می‌کند.
- سیستم‌های توزیع‌شده / Distributed Systems
سیستم‌های توزیع‌شده بار کاری را بین چندین پایگاه یا سرور متصل به‌هم توزیع می‌کنند و این رویکرد باعث تعادل بار، بهبود عملکرد و افزایش تحمل خطا می‌شود. در یک معماری High Availability (HA) توزیع‌شده، وظایف بین سرورهای مختلف تقسیم می‌شود تا در صورت خرابی یکی از سرورها، سایر سرورها بتوانند به درخواست‌ها پاسخ داده و عملکرد سیستم بدون وقفه ادامه پیدا کند. این ساختار انعطاف‌پذیری و پایداری سیستم را در مقابل اختلالات افزایش می‌دهد.
- افزونگی / Redundancy
در معماری (High Availability)، افزونگی یک اصل کلیدی است که به تضمین پایداری و دسترس‌پذیری سیستم کمک می‌کند. این افزونگی می‌تواند در سطح سخت‌افزار (مانند منابع تغذیه اضافی یا رابط‌های شبکه)، نرم‌افزار (اجرای همزمان چندین نمونه از یک سرویس) و جغرافیا (استقرار منابع در مناطق یا مراکز داده مختلف) باشد. افزونگی با حذف بخش‌های معیوب و جایگزینی خودکار آنها با بخش‌های فعال، اطمینان می‌دهد که سرویس‌ها بدون وقفه در دسترس باقی می‌مانند.
چگونه می‌توان معماری HA را پیاده‌سازی کرد؟
پیاده‌سازی معماری(High Availability) نیازمند برنامه‌ریزی دقیق و اجرای چندین استراتژی است که به حفظ دسترس‌پذیری سیستم‌ها کمک می‌کند. ابتدا، تحلیل نیازهای کسب‌وکار ضروری است؛ که شامل شناسایی خدمات و برنامه‌هایی است که باید به‌طور مداوم در دسترس باشند و تعیین سطح مورد نیاز دسترس‌پذیری برای هر سرویس، مثلاً 99.9% یا 99.99% باشد.
افزونگی: افزونگی یکی از اصول کلیدی در پیاده‌سازی HA است. افزونگی می‌تواند شامل منابع سخت‌افزاری اضافی (مانند منبع تغذیه و دیسک‌ها) و نرم‌افزاری (چندین نسخه از یک سرویس) باشد. با این کار، در صورت خرابی یک جزء، سیستم به‌طور خودکار به منابع پشتیبان منتقل می‌شود.
معماری توزیع‌شده: استفاده از معماری توزیع‌شده در سرور High Available، به‌معنای توزیع داده و عملیات بین چندین سرور مختلف است. این کار باعث کاهش تعداد SPOFها در سیستم می‌شود.
کلاسترها: زیرساخت ابری بر اساس نودهای محاسباتی سازماندهی می‌شود، کلاسترها گروه‌هایی از این نودها هستند که برای اهداف منطقی مشخص، مانند پشتیبانی از برنامه‌های کاربردی یا ذخیره‌سازی با قابلیت دسترسی بالا، با هم کار می‌کنند. استفاده از کلاسترها به افزایش دسترس‌پذیری و بهبود کارایی سیستم می‌انجامد و از قطعی‌ها جلوگیری می‌کند.
توزیع بار: با استفاده از فناوری‌های Load Balancer، می‌توان بار کاری را بین سرورهای مختلف تقسیم کرد که به جلوگیری از بار زیاد بر روی یک سرور خاص و بهبود عملکرد کلی کمک می‌کند.
استفاده از کلاسترها: در کلاسترها، چندین سرور به‌عنوان یک واحد کاری فعالیت می‌کنند. اگر یکی از اعضا دچار خطا یا مشکل شود، دیگر اعضا می‌توانند وظایف را ادامه دهند.
پس از پیاده‌سازی، تست سناریوهای خرابی بسیار مهم است. با شبیه‌سازی سناریوهای مختلف، می‌توان عملکرد سیستم را در شرایط بحرانی ارزیابی کرد و نقاط ضعف را شناسایی کرد.
سرور High Available چه ویژگی‌هایی دارد؟
پیش‌تر اشاره کردیم که دسترس‌پذیری بالا، نیازی کلیدی برای زیرساخت‌های ابری است. حتی اجرای استراتژی‌های HA در زیرساخت ابری، می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی قابلیت اطمینان و تداوم خدمات میزبانی شده بر روی سرور مجازی را نیز افزایش دهد. در این بخش، برخی از مهم‌ترین ویژگیهای HA را بررسی می‌کنیم.
افزونگی سخت‌افزاری
سرورهای HA معمولاً شامل اجزای سخت‌افزاری اضافی هستند، مانند منبع تغذیه دوتایی، هارد دیسک‌های اضافی و کارت‌های شبکه متعدد. این افزونگی اطمینان می‌دهد که در صورت خرابی یک جزء، سایر اجزا به‌طور خودکار وارد عمل می‌شوند.
توزیع بار
سرورهای HA قادر به توزیع بار کاری بین چندین سرور هستند. این ویژگی به جلوگیری از بار بیش از حد بر روی یک سرور خاص کمک می‌کند و عملکرد کلی سیستم را بهبود می‌بخشد.
همانندسازی و پشتیبان‌گیری
سرورهای HA معمولاً از تکنیک‌های همانندسازی برای حفظ داده‌ها در مکان‌های مختلف استفاده می‌کنند. این کار تضمین می‌کند که در صورت از دست رفتن داده‌ها در یک سرور، نسخه‌های دیگری از داده‌ها در دسترس باشد.
مدیریت خودکار خرابی
این سرورها معمولاً قابلیت مدیریت خودکار خرابی را دارند. در صورت بروز یک مشکل، سیستم به‌طور خودکار به منابع پشتیبان منتقل می‌شود و کاربر هیچ‌گونه وقفه‌ای را تجربه نمی‌کند.
نظارت و مدیریت مداوم
سرورهای HA به ابزارهای نظارتی مجهز هستند که به‌طور مداوم عملکرد سیستم را زیر نظر دارند. این ابزارها به شناسایی مشکلات و پیشگیری از خرابی‌ها کمک می‌کنند.
قابلیت تعمیر و نگهداری آسان
این سرورها به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که نگهداری و تعمیرات آنها بدون ایجاد وقفه در خدمات انجام شود. این ویژگی باعث کاهش زمان خرابی ناشی از نگهداری می‌شود.
امنیت بالا
سرورهای HA معمولاً دارای تدابیر امنیتی قوی هستند که از داده‌ها و سیستم‌ها در برابر تهدیدات خارجی محافظت می‌کند.
این ویژگی‌ها باعث می‌شود که سرورهای High Availability به‌عنوان یک گزینه ایده‌آل برای سازمان‌ها و کسب‌وکارهایی که نیاز به دسترس‌پذیری مداوم دارند، شناخته شوند.
جمع بندی
با پیشرفت‌های مداوم فناوری، تقاضا برای استفاده از ویژگی High Availability به سرعت در حال افزایش است. امروزه، «دسترس‌پذیری بالا» دیگر یک گزینه اختیاری نیست، بلکه به یک ضرورت حیاتی تبدیل شده که مزایای فراوانی برای سازمان‌ها و کسب‌وکارها به ارمغان می‌آورد. این ویژگی از به حداقل رساندن زمان خرابی و افزایش عملکرد سیستم گرفته تا تسهیل مقیاس‌پذیری و بازیابی پس از بروز حوادث غیرمنتظره، HA را به یک جزء کلیدی در زیرساخت‌های فناوری‌های آنلاین تبدیل کرده است.
ابر آراد، به عنوان ارائه‌دهنده خدمات ابری، با تأمین منابع قدرتمند مانند دیسک‌های پرسرعت، این امکان را به شما می‌دهد که با استفاده از سرورهای High Availability، از عملکردی بدون وقفه و تجربه کاربری رضایت‌بخش بهره‌مند شوید و موفقیت بلندمدت خود را در دنیای دیجیتال تضمین کنید. با خرید سرور ابری آراد، می‌توانید از مزایای متعددی که HA ارائه می‌دهد، بهره‌مند شوید و به موفقیت کسب‌وکارتان دست یابید.
