Como as organizações confiam cada vez mais na tecnologia para conduzir as suas operações, a importância de ter sistemas fiáveis e sempre ligados nunca foi tão grande. High Availability (HA) é um conjunto de estratégias e tecnologias concebidas para assegurar que os sistemas de missão crítica estejam operacionais e disponíveis para os utilizadores tanto quanto possível. Neste artigo, iremos explorar o conceito de Alta Disponibilidade, examinar os diferentes métodos utilizados para o conseguir, e discutir as vantagens e limitações de cada abordagem. Quer seja um administrador de sistemas, um empresário, ou um tecnólogo, este artigo irá fornecer-lhe os conhecimentos necessários para assegurar a disponibilidade dos seus sistemas críticos.
O que é a alta disponibilidade?
Alta Disponibilidade (HA) é um princípio de concepção de sistema e um conjunto de técnicas que visa assegurar que um determinado sistema, serviço ou infra-estrutura esteja continuamente operacional e disponível para utilização com o mínimo de interrupções ou tempos de paragem. O objectivo de HA é fornecer um alto nível de fiabilidade e disponibilidade para sistemas e serviços que são críticos para o funcionamento de uma organização. Isto pode ser alcançado através de vários métodos, tais como redundância, failover, e replicação. Ao implementar HA, as organizações podem minimizar o risco de falhas do sistema e assegurar que os seus sistemas e serviços estejam sempre disponíveis para os utilizadores, mesmo em interrupções inesperadas ou falhas de hardware.
As aplicações construídas sobre o AppMaster plataforma de apoio de alta disponibilidade para tal; a aplicação backend deve ser criada, tendo em conta que são apátridas. Eles não têm qualquer estado interno. Os nossos utilizadores que necessitem de fornecer alta disponibilidade para as suas aplicações back end devem descarregar os seus binários de projecto e hospedá-los em Kubernetes ou Docker Swarm em modo de balanceamento de carga. Ou seja, cada próximo pedido do cliente irá para uma nova instância do backend, para que se possa aumentar a carga quase indefinidamente e ter um cluster de failover.
Como funciona a alta disponibilidade?
A alta disponibilidade funciona através da implementação de estratégias e tecnologias para manter um sistema ou serviço continuamente operacional e disponível aos utilizadores. Há vários métodos comuns utilizados para alcançar uma elevada disponibilidade, tais como:
- A redundância implica ter múltiplas cópias de um sistema ou serviço a funcionar simultaneamente, para que, se um falhar, os outros possam assumir o controlo. Por exemplo, vários servidores executam a mesma aplicação para que outros possam lidar com o tráfego se um falhar.
- Failover: Isto muda automaticamente para um sistema ou componente redundante quando uma falha é detectada. Por exemplo, um servidor secundário pode tomar conta e tratar do tráfego se um servidor primário falhar.
- Replicação: Este é o processo de cópia de dados entre sistemas ou serviços, para que, se um falhar, os outros tenham uma cópia actualizada.
- Balanceamento de carga: Isto é distribuir o tráfego de entrada entre vários servidores de modo a que nenhum servidor único fique sobrecarregado e possa falhar.
Ao implementar estes métodos, a alta disponibilidade pode assegurar que um sistema ou serviço esteja sempre disponível, mesmo durante falhas ou interrupções. Contudo, é importante notar que a alta disponibilidade não é uma garantia de 100% de tempo de funcionamento, e espera-se algum tempo de inactividade mesmo com sistemas HA.
O que são clusters de alta disponibilidade?
Os clusters de alta disponibilidade (HACs) são um tipo específico de solução de alta disponibilidade que envolve o agrupamento de vários servidores para funcionar como um único sistema. Os servidores de um cluster de alta disponibilidade trabalham em conjunto para fornecer um único ponto de acesso aos utilizadores e para assegurar que se um servidor falhar, os outros podem assumir e continuar a fornecer serviços.
Existem vários tipos de clusters de alta disponibilidade, como por exemplo:
- Agrupamentos Activo-Passivo: Neste tipo de cluster, um servidor é designado como servidor activo que trata de todos os pedidos enquanto os outros (servidores passivos) estão em standby, prontos para assumir o controlo se o servidor activo falhar.
- Clusters Activo-Activo: Neste tipo de cluster, todos os servidores estão activos e tratam os pedidos simultaneamente; desta forma, a carga é equilibrada entre eles.
- Clusters de balanceamento de carga: Este cluster distribui o tráfego de entrada entre vários servidores de modo a que nenhum servidor seja sobrecarregado e possa falhar.
Os HACs podem proporcionar vários benefícios, tais como alta disponibilidade, melhor escalabilidade, e maior desempenho. São utilizados em muitas aplicações, tais como bases de dados, servidores web, servidores de correio electrónico, e muito mais. É importante notar que a criação e manutenção de um HAC pode ser complexa e requer software e hardware especializados. É também essencial ter um plano de teste e recuperação de desastres adequado para assegurar que o cluster pode falhar correctamente em caso de uma falha.
Porque é importante a alta disponibilidade?
A alta disponibilidade é crucial para organizações que dependem fortemente da tecnologia para conduzir as suas operações. Garante que os sistemas e serviços críticos estão sempre operacionais e disponíveis, minimizando o tempo de inactividade e a perturbação. A continuidade do negócio é um dos benefícios mais importantes da alta disponibilidade. Ajuda a assegurar que as operações comerciais podem continuar mesmo durante interrupções ou falhas inesperadas, minimizando o risco de perda de receitas, produtividade, e insatisfação do cliente. O cumprimento dos regulamentos é outro aspecto importante, uma vez que muitas indústrias têm requisitos rigorosos para a disponibilidade do sistema. A alta disponibilidade pode ajudar as organizações a cumprir estes requisitos e evitar multas e penalidades dispendiosas.
Além disso, a alta disponibilidade pode proporcionar às organizações uma vantagem competitiva, assegurando que os seus sistemas e serviços estejam sempre disponíveis aos clientes, o que pode ajudar a melhorar a satisfação e lealdade do cliente. Além disso, a alta disponibilidade pode minimizar os custos ao minimizar o tempo de paragem e os custos associados à perda de receitas, danos à reputação e custos adicionais para restaurar o serviço. Em geral, a alta disponibilidade desempenha um papel vital na manutenção da fiabilidade e disponibilidade de sistemas e serviços críticos. Ajuda as organizações a minimizar os riscos de falhas do sistema e a assegurar que as suas operações possam continuar sem problemas.
Arquitectura de alta disponibilidade
A arquitectura de alta disponibilidade refere-se à concepção e implementação de sistemas e infra-estruturas que podem proporcionar alta disponibilidade e fiabilidade. Implica a utilização de múltiplas estratégias e tecnologias para assegurar que um sistema ou serviço esteja sempre disponível, mesmo durante falhas ou interrupções.
Aqui estão alguns componentes chave de uma arquitectura de alta disponibilidade:
- Redundância envolve ter múltiplas cópias de um sistema ou serviço a funcionar simultaneamente para que, se um falhar, os outros possam assumir o controlo. Isto pode ser conseguido através de vários métodos, tais como redundância de hardware, redundância de software, e redundância de rede.
- Failover: Isto muda automaticamente para um sistema ou componente redundante quando uma falha é detectada. Isto pode ser conseguido através de vários métodos, tais como o failover manual, o failover automático e o equilíbrio de carga.
- Replicação: Este é o processo de cópia de dados entre sistemas ou serviços, para que, se um falhar, os outros tenham uma cópia actualizada. Isto pode ser conseguido através de vários métodos, tais como a replicação síncrona, assíncrona, e distribuída.
- Monitorização e Gestão: Este é o processo de monitorização da saúde dos sistemas e serviços e a tomada de medidas apropriadas quando uma falha é detectada. Isto pode ser conseguido através de várias ferramentas e técnicas, tais como software de monitorização, registo e alerta.
Uma arquitectura de alta disponibilidade é tipicamente implementada de forma distribuída, utilizando múltiplos servidores, dispositivos de rede, e outros componentes que trabalham em conjunto para proporcionar um elevado nível de disponibilidade. Também requer um plano robusto de testes, manutenção e recuperação de desastres para assegurar que os sistemas possam falhar correctamente em caso de falha.
De que produtos de alta disponibilidade necessita?
Vários produtos podem ajudar as organizações a alcançar uma elevada disponibilidade, e os produtos específicos necessários dependerão dos requisitos específicos da organização e do tipo de sistemas e serviços que necessitam de ser altamente disponibilizados. Aqui estão alguns exemplos de produtos que podem ser utilizados para alcançar uma elevada disponibilidade:
- Equilibradores de carga: Estes dispositivos distribuem o tráfego de entrada entre vários servidores, ajudando a assegurar que nenhum servidor único seja sobrecarregado e possa falhar.
- Software de clustering: Este software permite que vários servidores trabalhem em conjunto como um único sistema, fornecendo um único ponto de acesso aos utilizadores e assegurando que, se um servidor falhar, os outros podem assumir e continuar a fornecer serviços.
- Software de replicação: Este software é utilizado para copiar dados entre sistemas ou serviços, assegurando que se um sistema falhar, os outros têm uma cópia actualizada dos dados.
- Software de cópia de segurança e de recuperação de desastres: Este software é utilizado para criar cópias de segurança de dados e sistemas e restaurá-los no caso de uma falha.
- Software de monitorização e gestão: Este software é utilizado para monitorizar a saúde dos sistemas e serviços e para tomar as medidas adequadas quando uma falha é detectada.
- Serviços baseados na nuvem: Os fornecedores de nuvens oferecem uma vasta gama de serviços de alta disponibilidade, tais como balanceamento de carga, auto-escala, replicação activa-activa, recuperação de desastres, e muito mais.
É importante notar que a criação e manutenção de uma solução de alta disponibilidade pode ser complexa e requer conhecimentos e competências especializadas. Trabalhar com profissionais experientes é essencial para assegurar que a resposta seja implementada correctamente e possa satisfazer as necessidades da organização.
Qual é a diferença entre alta disponibilidade e redundância?
Alta disponibilidade (HA) e redundância são conceitos relacionados, mas referem-se a diferentes aspectos da garantia de que os sistemas e serviços estão sempre disponíveis. Alta disponibilidade refere-se à garantia de que um sistema ou serviço está sempre disponível, com o mínimo de interrupções ou paragens. Implica a utilização de múltiplas estratégias e tecnologias para assegurar que um sistema ou serviço esteja sempre disponível, mesmo durante falhas ou interrupções.
A redundância, por outro lado, refere-se a ter múltiplas cópias de um sistema ou componente, para que, se um falhar, os outros possam assumir o controlo. Isto pode ser conseguido através de vários métodos, tais como redundância de hardware, redundância de software, e redundância de rede. A redundância é uma das estratégias chave para alcançar uma alta disponibilidade, mas não é a única.
Portanto, em suma, a alta disponibilidade é um objectivo, um princípio de concepção, e refere-se à disponibilidade global de um sistema. Ao mesmo tempo, a redundância é uma estratégia, uma técnica, e refere-se à prática de ter múltiplas cópias de um sistema ou componente.
Alta disponibilidade e tolerância a falhas
Alta disponibilidade e tolerância a falhas são conceitos relacionados que asseguram que os sistemas e serviços estão sempre disponíveis. A alta disponibilidade (HA) assegura que um sistema ou serviço esteja sempre disponível com o mínimo de interrupções ou paragens. Implica a utilização de múltiplas estratégias e tecnologias para assegurar que um sistema ou serviço esteja sempre disponível, mesmo durante falhas ou interrupções.
A tolerância a falhas, por outro lado, refere-se à capacidade de um sistema continuar a funcionar, mesmo quando um ou mais dos seus componentes falham. Mede a capacidade de um sistema de resistir a falhas e continuar a funcionar. A tolerância a falhas pode ser alcançada através de vários métodos, tais como redundância, replicação, e equilíbrio de carga.
Tanto a alta disponibilidade como a tolerância a falhas são essenciais para garantir que os sistemas e serviços estejam sempre disponíveis. A alta disponibilidade concentra-se em minimizar o tempo de inactividade e assegurar que os sistemas estão sempre disponíveis, enquanto a tolerância a falhas concentra-se em assegurar que os sistemas podem continuar a funcionar mesmo quando ocorrem falhas.
Em resumo, a alta disponibilidade é um objectivo, um princípio de concepção, e refere-se à disponibilidade global de um sistema. Ao mesmo tempo, a tolerância a falhas é uma propriedade que mede a capacidade de um sistema funcionar apesar das falhas.
Melhores práticas de alta disponibilidade
A implementação de alta disponibilidade (HA) pode ser complexa e requer conhecimentos e competências especializadas. Aqui estão algumas das melhores práticas que as organizações podem seguir para alcançar uma alta disponibilidade:
- Concepção para o fracasso: Assumir que as falhas acontecerão e conceber sistemas e infra-estruturas para as resolver. Isto inclui a implementação de redundância, failover, e replicação.
- Monitorizar e testar: Monitorizar e testar regularmente sistemas e infra-estruturas para assegurar que estão a funcionar correctamente e que os mecanismos de failover estão a funcionar como esperado.
- Ter um plano de recuperação de desastres: Ter um plano de recuperação de desastres bem definido para assegurar que os sistemas podem ser rapidamente restaurados em caso de falha.
- Utilizar equilibradores de carga: Utilizar equilibradores de carga para distribuir o tráfego de entrada entre vários servidores de modo a que nenhum servidor seja sobrecarregado e possa falhar.
- Manter o software e o hardware actualizados: Actualizar regularmente o software e o hardware para garantir a sua segurança e funcionamento correcto.
- Utilizar serviços baseados em nuvens: Utilizar serviços baseados na nuvem como balanceamento de carga, auto-escala, replicação activa-activa, recuperação de desastres, e muito mais.
- Treine e eduque a sua equipa: Treinar e educar a sua equipa sobre as melhores práticas de alta disponibilidade e assegurar que sabem a importância de manter uma alta disponibilidade.
- Ter um calendário de testes e manutenção: Tenha um calendário de testes e manutenção e cumpra-o; isto ajudará a identificar problemas antes que estes possam causar interrupções.
Ao seguir estas melhores práticas, as organizações podem aumentar a fiabilidade e disponibilidade dos seus sistemas e serviços e minimizar o risco de falhas e interrupções do sistema.
FAQ
O que é a Alta Disponibilidade (HA)?
A alta disponibilidade refere-se à capacidade de um sistema ou serviço permanecer operacional e acessível aos utilizadores durante interrupções ou interrupções planeadas ou não planeadas. Isto pode incluir falhas de hardware, interrupções de rede, ou outros tipos de interrupções.
Porque é que a Alta Disponibilidade é importante?
A alta disponibilidade é importante porque ajuda a garantir que os sistemas e serviços permanecem disponíveis e acessíveis aos utilizadores, mesmo em caso de interrupção ou perturbação. Isto pode ajudar a evitar tempos de paragem e minimizar o impacto de interrupções nas operações comerciais.
Como é alcançada a Alta Disponibilidade?
A alta disponibilidade pode ser conseguida através de uma variedade de métodos, incluindo:
- Redundância: utilizando múltiplos sistemas ou componentes que podem assumir o controlo em caso de falha
- Clustering: utilizando múltiplos sistemas que trabalham em conjunto para fornecer um serviço único e altamente disponível
- Balanceamento de carga: distribuir os pedidos recebidos por vários sistemas para assegurar que nenhum sistema seja sobrecarregado
Existem diferentes níveis de Alta Disponibilidade?
Sim, existem diferentes níveis de alta disponibilidade, dependendo do nível desejado de tempo de funcionamento e do custo de o conseguir. Alguns níveis comuns de alta disponibilidade incluem:
99,9% de disponibilidade: também conhecido como disponibilidade de "três noves", este nível de disponibilidade traduz-se em cerca de 8,76 horas de inactividade por ano
99,99% de disponibilidade: também conhecido como disponibilidade de "quatro noves", este nível de disponibilidade traduz-se em cerca de 52,56 minutos de inactividade por ano
99,999% de disponibilidade: também conhecido como disponibilidade de "cinco noves", este nível de disponibilidade traduz-se em cerca de 5,26 minutos de inactividade por ano
Como é que a Alta Disponibilidade se relaciona com a recuperação de desastres?
A alta disponibilidade e a recuperação de desastres estão relacionadas, mas não são a mesma coisa. A alta disponibilidade está centrada na prevenção de interrupções e na garantia de que os sistemas e serviços permanecem disponíveis, enquanto que a recuperação de desastres está centrada na restauração de sistemas e serviços em caso de uma grande perturbação ou desastre. Juntos, a alta disponibilidade e a recuperação de desastres podem ajudar a garantir que uma empresa possa continuar a funcionar face a perturbações e interrupções.
Pode a Alta Disponibilidade ser implementada no local ou apenas na nuvem?
A alta disponibilidade pode ser implementada tanto no local como na nuvem. As implementações no local tipicamente envolvem a criação de sistemas e componentes redundantes dentro de um único local físico, enquanto que as implementações baseadas na nuvem podem fazer uso de características como o balanceamento de carga e o escalonamento automático para fornecer alta disponibilidade em múltiplas localizações geográficas.
Quais são os benefícios da utilização de soluções de Alta Disponibilidade?
Alguns dos benefícios da utilização de soluções de alta disponibilidade incluem:
- Minimização do tempo de paragem e das interrupções das operações comerciais
- Melhorar a fiabilidade e disponibilidade dos sistemas e serviços
- Reduzir o risco de perda ou corrupção de dados
- Melhorar a satisfação do cliente, fornecendo um serviço mais estável e fiável
- Redução de custos ao evitar a necessidade de hardware adicional.
