可用性與彈性

此頁面從生產角度概述了 MinIO 的可用性和彈性設計與功能。

注意

此頁面的內容旨在作為盡力而為的指南，以了解 MinIO 的預期設計以及可用性和彈性背後的理念。它不能取代 MinIO SUBNET 的功能，該功能允許在規劃 MinIO 部署時與 MinIO 工程部門協調。

社群使用者可以在 MinIO 社群 Slack 上尋求支援。社群支援僅盡力而為，並且沒有關於回應能力的 SLA。

分散式 MinIO 部署

MinIO 實作消除碼作為在磁碟機或節點級故障事件期間提供可用性和彈性的核心元件。

MinIO 將每個物件分割為資料和同位分片，並將這些分片分佈在單個消除集中。

MinIO 使用確定性演算法來選擇給定物件的消除集。

對於每個唯一的物件命名空間 BUCKET/PREFIX/[PREFIX/...]/OBJECT.EXTENSION，MinIO 始終為讀取/寫入操作選擇相同的消除集。這包括同一物件的所有版本。

MinIO 需要讀取和寫入仲裁才能對消除集執行讀取和寫入操作。

仲裁取決於部署的配置同位。讀取仲裁始終等於配置的同位，因此 MinIO 可以對任何未遺失超過同位數量的磁碟機的消除集執行讀取操作。

使用預設同位 EC:4，部署可以容忍每個消除集遺失 4 (四) 個磁碟機，並且仍然可以提供讀取操作。

寫入仲裁取決於配置的同位和消除集的大小。

如果同位小於消除集磁碟機數量的一半 (1/2)，則寫入仲裁等於同位，並且功能與讀取仲裁類似。

MinIO 會自動增加寫入降級消除集的物件的同位，以確保物件可以達到與健康消除集中物件相同的 SLA。同位升級行為提供了額外一層的風險緩解，但不能取代修復或更換損壞磁碟機以使消除集恢復完整健康狀態的長期解決方案。

使用預設的同位檢查碼 EC:4，部署可容忍每個抹除集損失 4 個磁碟機，並且仍然可以執行寫入操作。

如果同位檢查碼等於抹除集磁碟機數量的一半（1/2），則寫入仲裁等於同位檢查碼 + 1（一），以避免因「腦裂」情況導致資料不一致。

例如，如果抹除集中剛好一半的磁碟機因網路故障而隔離，MinIO 會認為仲裁已丟失，因為它無法為寫入操作建立 N+1 個磁碟機組。

永久丟失的磁碟機數量超過設定同位檢查碼的抹除集會遭受資料遺失。

對於最大同位檢查碼配置，如果磁碟機遺失數量等於同位檢查碼，則抹除集會進入「唯讀」模式。對於最大抹除集大小為 16 和最大同位檢查碼為 8 的情況，這需要損失 9 個磁碟機才會發生資料遺失。

暫時性的磁碟機故障，例如由於儲存控制器或連接硬體故障，可能會在抹除集中恢復到正常運作狀態。

MinIO 通過在集區中每個節點上「條帶化」抹除集磁碟機來進一步降低抹除集故障的風險。

MinIO 會根據節點和磁碟機的數量自動計算最佳的抹除集大小，其中最大集大小為 16（十六）。然後，它會為每個抹除集選擇每個節點上的其中一個磁碟機，並在抹除集條帶大小大於節點數量時繞行集區。這種拓撲結構可提供針對單一節點，甚至是該節點上儲存控制器的故障的復原能力。

在上述拓撲結構中，集區具有 8 個抹除集，每個抹除集包含 16 個磁碟機，並條帶化在 16 個節點上。每個節點將為每個抹除集分配一個磁碟機。雖然損失一個節點在技術上會導致損失 8 個磁碟機，但每個抹除集只會損失一個磁碟機。這可以在節點停機的情況下維持仲裁。

每個抹除集都獨立於同一個集區中的所有其他抹除集。

如果一個抹除集完全降級，MinIO 仍然可以對其他抹除集執行讀取/寫入操作。

但是，丟失的資料仍然可能會影響依賴 100% 資料可用性假設的工作負載。此外，每個抹除集完全獨立於其他抹除集，因此您無法使用其他抹除集將資料還原到完全降級的抹除集。您必須使用站點或儲存桶複製來建立一個為恢復丟失資料而準備好的遠端BC/DR部署。

對於多集區 MinIO 部署，每個集區至少需要一個抹除集來維持讀取/寫入仲裁，才能繼續執行操作。

如果一個集區丟失所有抹除集，MinIO 無法再判斷給定的讀取/寫入操作是否會路由到該集區。因此，即使其他集區仍然可以運作，MinIO 也會停止所有對部署的 I/O。

要恢復對部署的存取，管理員必須將集區恢復為正常運作。這可能需要格式化磁碟、更換硬體或更換節點，具體取決於故障的嚴重程度。請參閱硬體故障後的復原，以取得更完整的說明文件。

使用複製的遠端來將遺失的資料還原到部署。儲存在正常集區中的所有資料在磁碟上都是安全的。

獨佔存取磁碟機

MinIO **要求**獨佔存取為物件儲存提供的磁碟機或磁碟區。任何其他程序、軟體、指令碼或人員都不應直接對提供給 MinIO 的磁碟機或磁碟區，或對 MinIO 放置在其上的物件或檔案執行任何操作。

除非 MinIO 工程部門指示，否則請勿使用指令碼或工具直接修改、刪除或移動提供的磁碟機上的任何資料分片、同位檢查碼分片或中繼資料檔案，包括從一個磁碟機或節點移動到另一個磁碟機或節點。此類操作很可能會導致廣泛的損壞和資料遺失，超出 MinIO 的修復能力。

MinIO 實施站點複製作為確保業務持續性和災難復原 (BC/DR) 的主要措施，以應對 MinIO 部署中大小規模的資料遺失。

MinIO 複製可以自動修復由於暫時或持續的停機而導致部分或全部資料遺失的站點。

一旦所有資料都同步完成，您就可以恢復該站點的正常連線。根據複製延遲的時間、站點之間的延遲以及整體工作負載 I/O，您可能需要暫時停止寫入操作，以允許站點完全趕上進度。

如果對等站點完全失敗，您可以完全從組態中移除該站點。負載平衡器組態也應移除該站點，以避免將用戶端請求路由到離線的站點。

然後，您可以透過將其新增回站點複製組態，來還原對等站點，無論是修復原始硬體還是完全更換它。MinIO 會在持續複製新資料的同時自動開始重新同步現有資料。

站點可以在重新同步期間繼續處理操作，方法是將 GET/HEAD 請求代理到正常的對等站點

用戶端會收到來自第一個傳回所請求物件任何版本的對等站點的結果。

PUT 和 DELETE 操作使用常規複製程序進行同步。LIST 操作不會代理，並且要求用戶端僅針對正常的對等站點發出這些操作。