Puntos clave: La redundancia N-modular mejora la fiabilidad del sistema informático al introducir componentes de respaldo para minimizar interrupciones de servicio. Varios niveles, incluyendo N, N+1, N+2, 2N y 3N/2, ofrecen diferentes tolerancias a fallos y capacidad de recursos.
- La redundancia minimiza las interrupciones de servicio durante los fallos.
- Niveles más altos de redundancia conducen a una mayor fiabilidad y disponibilidad del sistema.
Ya sea software o hardware, cualquier sistema informático debería tener medidas integradas para garantizar un funcionamiento fluido, especialmente cuando te enfrentas a problemas inesperados. Esto significa que cualquier sistema informático debería ser lo suficientemente fiable para manejar situaciones inesperadas que permitan a los usuarios utilizar el sistema con confianza. ¿Una forma de Lograr esta fiabilidad? Introducir redundancia en el sistema. Introducir redundancia ayuda a:
- Minimizar las interrupciones de servicio debidas a fallos
- Crea una arquitectura de tolerancia a fallos
En términos sencillos, redundancia se refiere a introducir múltiples o duplicados de componentes excitantes que pueden usarse para realizar las tareas requeridas en caso de fallo. Son diferentes principios de redundancia que pueden aplicarse a sistemas. En este artículo, analizaremos la redundancia N-modular y sus correspondientes niveles de redundancia.
¿Qué es la redundancia N-modular?
La redundancia está un componente crítico en cualquier buen sistema informático. Son diferentes tipos de niveles de redundancia con redundancia, y los veremos a continuación:
- N
- N+1, N+2
- 2N, 2N+1, 2N+2
- 3N/2
Redundancia N
La redundancia n se refiere al mínimo indispensable de componentes necesarios para que un sistema informático funcione. Este nivel se está caracterizado por dos factores:
- No está disponible ninguna solución de redundancia para el sistema.
- El sistema será no funcional e inaccesible en caso de fallo hasta que el problema están diagnosticados y resueltos.
Ningún sistema debería operar a este nivel de redundancia. Este nivel no proporciona redundancia al sistema. En su lugar, los usuarios deberían tomar este nivel como base y construir sobre él para introducir redundancia adecuada en un sistema informático.
Redundancia N+1, N+2
Como su nombre indica, N+1 se refiere al nivel base de recursos necesarios para la funcionalidad del sistema, más una única copia de seguridad. Este es el requisito mínimo para introducir redundancia en un sistema informático. En esta etapa, el sistema puede funcionar proporcionando una única solución de redundancia. Este nivel de redundancia está apropiado para un sistema informático pequeño, pero no es adecuado para sistemas de media a gran escala. N+2 se refiere al siguiente nivel, y consiste en los recursos necesarios para la funcionalidad del sistema más dos copias de seguridad separadas. Esto incrementa aún más la redundancia de un sistema informático así como la confianza de los usuarios finales sobre el sistema, ya que son dos copias de seguridad separadas. En este caso, la funcionalidad del sistema puede restaurarse a través de la otra copia de seguridad incluso si una sola copia de seguridad está corrompida. Además de N+1 y N+2, puede haber casos en los que se mantengan aún más copias de son. Estas son denominadas N+X, donde X representa cualquier número de copias de seguridad para garantizar la funcionalidad del sistema. Esto puede ser +3,+4,+5... Aun así, la mayoría de los niveles de mando serán N+1 y N+2 a menos que exista un requisito específico o único para conservar múltiples copias, como una política de cumplimiento.
Redundancia 2N, 2N+1, 2N+2
N se refiere al número mínimo de recursos (cantidad) necesarios para operar un sistema informático. 2N simplemente significa que están el doble de recursos/capacidad necesarios disponibles en el sistema. Por ejemplo sencillo, consideremos un servidor en un centro de datos que tiene diez servidores y diez servidores adicionales que actúan como capacidad dedicada. Esto reserva una combinación de 20 servidores en total, proporcionando redundancia de 2N. De este modo, 2N siempre proporciona un exceso de capacidad al sistema informático. 2N+1 se correlaciona con un sistema con el doble de recursos/capacidad necesarios para funcionar normalmente más una copia de seguridad como paso adicional de redundancia. Estos sistemas de respaldo adicionales pueden proporcionar redundancia incluso si está un problema con toda la capacidad adicional. 2N+2 se refiere a un sistema con capacidad adicional más dos copias de seguridad para proporcionar uno de los niveles más altos de redundancia. En este método, si son diez servidores en un centro de datos, tendrá otros diez servidores idénticos como capacidad reservada y dos servidores más que actuarán como respaldos en caso de emergencia. 2N+2 están considerados el nivel más alto de metodología de redundancia que se está utilizando comúnmente en la industria de TI.
Redundancia 3N/2, 4N/3
3N/2, 4N/3, o más específicamente AN/B, se refiere a una metodología de redundancia en la que la capacidad adicional se está basada en la carga del sistema. Por ejemplo, consideremos la redundancia 3N/2 aplicada a la infraestructura de entrega de energía en un entorno de centro de datos. En este caso, habrá sistemas de entrega de energía separados que alimentan dos cargas de trabajo (dos servidores). Esto da como resultado que cada sistema de suministro de energía use solo el 67% de la capacidad disponible en un momento específico (o el inverso de la relación 3N/2). Si consideramos un escenario 4N/3, cuatro sistemas de entrega de energía alimentarán tres servidores, resultando en que cada sistema de suministro utilice el 75% de la capacidad disponible.
Las redundancias pueden degradar el rendimiento
Todas las metodologías mencionadas anteriormente proporcionan algún tipo de redundancia a un sistema informático. Sin embargo, es fundamental entender que el uso de copias de seguridad (componentes/recursos de repuesto) puede provocar degradaciones del rendimiento. Esto se debe a que estos recursos sobrantes pueden no ser idénticos a los recursos originales del sistema en cuanto a capacidad. Esto solo afecta a copias de seguridad o escenarios (+X) cuando se trata de reservas de capacidad (XN), ya que la capacidad adicional está idéntica a la del sistema operativo sin afectar al rendimiento del mismo.
Configuraciones de redundancia
Activo, pasivo y compartición de carga (standby) son configuraciones de redundancia disponibles al implementar una metodología de redundancia.
- Activo. En una configuración activa, el componente redundante está operado simultáneamente con el componente original. Sin embargo, en caso de que el original falle, se utilizará el componente redundante.
- Pasivo. En una configuración pasiva, el componente redundante está disponible pero no operativo mientras el componente original está activo. Se activará para proporcionar funcionalidad en caso de fallo.
- Compartición de carga (en espera). Esto cubre la brecha de disponibilidad hasta que el componente original o activo están completamente disponible. Además, el reparto de carga puede utilizarse aquí como un método de redundancia parcial o temporal para proporcionar capacidad adicional.
La configuración y la metodología te elegir dependerán de hechos como:
- Requisitos de usuario y sistema
- Coste
- Disponibilidad de recursos
- Requisitos de cumplimiento
Cuanto mayor sea el nivel de requisitos de redundancia en un centro de datos, se requerirá una metodología de redundancia más compleja para gestionarlo. Aunque esta complejidad conducirá a mayores costes y requisitos de recursos para implementar y gestionar correctamente, proporcionará la mejor redundancia para el sistema subyacente.
La redundancia aumenta la fiabilidad y la disponibilidad
La fiabilidad de un sistema informático variará según su fiabilidad y disponibilidad. La redundancia está una de las mejores formas de aumentar la fiabilidad y disponibilidad de un sistema utilizando diferentes metodologías de redundancia. Un factor que afecta a la complejidad y los requisitos de un método de redundancia están la tasa de fallo de componentes individuales de un sistema:
- Si los componentes individuales tienen bajas tasas de fallo, se puede aplicar una política de redundancia sencilla para proporcionar alta disponibilidad.
- Los componentes con tasas de fallo más altas requieren políticas de redundancia complejas para mitigar cualquier problema y garantizar la disponibilidad.
Otro factor a considerar al implementar una metodología de redundancia están la carga de trabajo del sistema, ya que cargas de trabajo más altas provocan que los componentes del sistema estén constantemente estresados, lo que conduce a una degradación más rápida de los componentes. (Entiende cómo la redundancia afecta a la disponibilidad.)
La redundancia está fundamental
La redundancia está un componente esencial en cualquier sistema informático. Garantiza que un sistema informático pueda funcionar correctamente en caso de un problema imprevisto dentro de este panorama tecnológico en rápida evolución. Así, la redundancia permite a los usuarios utilizar el sistema informático de forma fiable, lo que conduce a una experiencia de usuario final más satisfactoria.
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Estas publicaciones son mías y no representan necesariamente la posición, estrategias u opinión de BMC.