افزونگی داده چیست؛ معرفی انواع و تفاوت آن با بکاپ

در زیرساخت‌های فناوری اطلاعات، پایداری سرویس و حفظ دسترس‌پذیری سیستم‌ها اهمیت بسیار زیادی دارد. بسیاری از کسب‌وکارهای آنلاین، پلتفرم‌های ابری و سرویس‌های دیجیتال برای جلوگیری از اختلال در خدمات خود از روش‌های مختلفی استفاده می‌کنند که یکی از مهم‌ترین آن‌ها افزونگی داده است. افزونگی داده به معنای نگهداری منابع یا اطلاعات اضافی در بخش‌های مختلف سیستم است تا در صورت بروز خطا، خرابی سخت‌افزار یا اختلال در شبکه، سرویس همچنان بدون وقفه در دسترس باقی بماند. در این مقاله قصد داریم بررسی کنیم افزونگی داده چیست و چرا در طراحی زیرساخت‌های فناوری اطلاعات اهمیت زیادی دارد. همچنین با انواع مختلف افزونگی در سیستم‌های IT آشنا می‌شویم، کاربرد آن در رایانش ابری را بررسی می‌کنیم و تفاوت آن با مفاهیمی مانند Backup را توضیح می‌دهیم.

افزونگی چیست؟

افزونگی داده یا Data Redundancy به استفاده از منابع، داده‌ها یا مسیرهای اضافی در یک سیستم گفته می‌شود تا در صورت بروز مشکل، سرویس همچنان در دسترس بماند. در واقع وقتی از افزونگی استفاده می‌کنیم، عمداً برخی اجزای مهم سیستم را بیش از یک بار در زیرساخت قرار می‌دهیم تا اگر یکی از آن‌ها دچار خرابی یا اختلال شد، بخش جایگزین بتواند بدون وقفه وظیفه آن را ادامه دهد. این رویکرد در زیرساخت‌های فناوری اطلاعات و به‌ویژه در رایانش ابری اهمیت زیادی دارد؛ زیرا پایداری سرویس و جلوگیری از قطعی از اولویت‌های اصلی محسوب می‌شود. برای مثال ممکن است داده‌ها روی چند سرور ذخیره شوند یا چند مسیر شبکه برای انتقال اطلاعات وجود داشته باشد. به این ترتیب حتی در شرایط خطا یا خرابی، سیستم همچنان پایدار باقی می‌ماند و کاربران با اختلال جدی روبه‌رو نمی‌شوند. برای نمونه، در زمان پیک ترافیک یک فروشگاه اینترنتی در رویدادهایی مانند بلک فرایدی، اگر تمام درخواست‌ها فقط به یک سرور ارسال شوند احتمال کندی یا از کار افتادن سایت افزایش پیدا می‌کند. اما اگر چند سرور به‌صورت افزونه در کنار هم قرار داشته باشند و ترافیک میان آن‌ها توزیع شود، حتی با افزایش شدید کاربران نیز سرویس پایدار باقی می‌ماند و کاربران بدون اختلال از سایت استفاده می‌کنند.

چرا افزونگی در زیرساخت‌های فناوری اطلاعات مهم است؟

برای درک بهتر اینکه افزونگی چیست، باید به نقشی که در پایداری و تداوم سرویس‌ها دارد توجه کنیم. در زیرساخت‌های فناوری اطلاعات، حتی یک اختلال کوتاه می‌تواند باعث توقف سرویس، از دست رفتن داده‌ها یا نارضایتی کاربران شود. به همین دلیل بسیاری از سازمان‌ها و ارائه‌دهندگان خدمات ابری هنگام طراحی زیرساخت، از افزونگی استفاده می‌کنند تا در صورت بروز مشکل در یکی از اجزا، سیستم همچنان بدون وقفه به کار خود ادامه دهد.

در عمل، استفاده از افزونگی چند هدف مهم را دنبال می‌کند. مهم‌ترین آن‌ها جلوگیری از Downtime و کاهش زمان از کار افتادن سرویس است. علاوه بر این، افزونگی داده باعث افزایش دسترس‌پذیری یا High Availability می‌شود و کمک می‌کند سرویس‌ها در بیشتر زمان‌ها در دسترس کاربران باقی بمانند. از طرف دیگر، با تکرار یا توزیع داده‌ها در چند بخش مختلف، محافظت از داده‌ها نیز بهتر انجام می‌شود و احتمال از دست رفتن اطلاعات کاهش پیدا می‌کند. در نهایت، همه این موارد در کنار هم باعث افزایش پایداری سرویس‌ها شوند؛ موضوعی که در سرویس‌های آنلاین، پلتفرم‌های ابری و وب‌سایت‌های پرترافیک اهمیت بسیار زیادی دارد.

انواع افزونگی داده در سیستم‌های IT

در زیرساخت‌های فناوری اطلاعات، افزونگی داده می‌تواند در بخش‌های مختلف سیستم پیاده‌سازی شود. هدف از این کار این است که اگر در یکی از اجزای حیاتی اختلالی ایجاد شد، بخش جایگزین بتواند بدون ایجاد وقفه سرویس را ادامه دهد. بسته به نوع زیرساخت، افزونگی معمولاً در چهار بخش اصلی پیاده‌سازی می‌شود: سخت‌افزار، شبکه، داده و موقعیت جغرافیایی.

۱. افزونگی سخت‌افزاری (Hardware Redundancy)

افزونگی سخت‌افزاری به استفاده از تجهیزات فیزیکی جایگزین در سیستم گفته می‌شود تا در صورت خرابی یک قطعه، قطعه دیگری بتواند بلافاصله جای آن را بگیرد. در بسیاری از سرورها و تجهیزات دیتاسنتر، اجزای حیاتی به‌صورت دوگانه یا چندگانه طراحی می‌شوند تا احتمال توقف سرویس به حداقل برسد. برای مثال، برخی سرورها دارای دو منبع تغذیه (Power Supply) هستند؛ اگر یکی از آن‌ها دچار مشکل شود، منبع تغذیه دوم همچنان انرژی مورد نیاز سرور را تأمین می‌کند. استفاده از چند هارد در قالب RAID نیز نمونه دیگری از افزونگی سخت‌افزاری است که باعث می‌شود در صورت خرابی یک هارد، داده‌ها همچنان در دسترس باقی بمانند.

۲. افزونگی شبکه (Network Redundancy)

افزونگی شبکه به ایجاد مسیرهای ارتباطی جایگزین برای انتقال داده‌ها اشاره دارد. در زیرساخت‌های حرفه‌ای، معمولاً چند مسیر شبکه یا چند ارائه‌دهنده اینترنت (ISP) در نظر گرفته می‌شود تا اگر یکی از مسیرها دچار قطعی یا اختلال شد، ترافیک از مسیر دیگری عبور کند. این کار به‌ویژه برای دیتاسنترها، سرویس‌های آنلاین و کسب‌وکارهایی که وابستگی زیادی به اینترنت دارند بسیار مهم است. به‌عنوان مثال، یک سازمان ممکن است هم‌زمان از دو اتصال اینترنت از دو شرکت مختلف استفاده کند تا در صورت قطع شدن یکی از آن‌ها، ارتباط شبکه همچنان برقرار بماند.

۳. افزونگی داده (Data Redundancy)

افزونگی داده به ذخیره یا نگهداری چند نسخه از اطلاعات در بخش‌های مختلف سیستم گفته می‌شود. این کار کمک می‌کند اگر بخشی از داده‌ها به هر دلیلی آسیب دید یا از بین رفت، نسخه دیگری از آن‌ها در دسترس باشد. در بسیاری از زیرساخت‌های مدرن از روش‌هایی مانند Replication استفاده می‌شود که در آن داده‌ها به‌صورت هم‌زمان یا دوره‌ای در چند سرور مختلف کپی می‌شوند. همچنین Backup گرفتن از داده‌ها نیز یکی از روش‌های رایج برای افزایش امنیت اطلاعات است. با استفاده از افزونگی داده، سازمان‌ها می‌توانند خطر از دست رفتن اطلاعات مهم را تا حد زیادی کاهش دهند.

۴. افزونگی جغرافیایی (Geographic Redundancy)

افزونگی جغرافیایی زمانی استفاده می‌شود که داده‌ها یا سرویس‌ها در چند موقعیت مکانی مختلف، مانند چند دیتاسنتر در شهرها یا حتی کشورهای مختلف، نگهداری شوند. هدف از این کار این است که اگر یک دیتاسنتر به دلیل مشکلاتی مانند قطعی برق، بلایای طبیعی یا اختلالات فنی از دسترس خارج شد، سرویس از دیتاسنتر دیگری ادامه پیدا کند. بسیاری از ارائه‌دهندگان بزرگ خدمات ابری از این مدل استفاده می‌کنند تا پایداری و دسترس‌پذیری سرویس‌های خود را در سطح بسیار بالایی حفظ کنند. این نوع افزونگی نقش مهمی در ارائه سرویس‌های پایدار در مقیاس جهانی دارد.

تفاوت افزونگی داده با Backup چیست؟

افزونگی  داده و Backup هر دو برای افزایش امنیت و پایداری داده‌ها در زیرساخت‌های فناوری اطلاعات استفاده می‌شوند، اما هدف و کاربرد آن‌ها متفاوت است. مهم‌ترین تفاوت‌های این دو مفهوم عبارت‌اند از:

• هدف اصلی: افزونگی برای جلوگیری از قطع شدن سرویس و حفظ دسترس‌پذیری سیستم استفاده می‌شود، در حالی که Backup با هدف بازیابی داده‌ها پس از حذف، خرابی یا حملات سایبری تهیه می‌شود.
• زمان استفاده: افزونگی در همان لحظه وقوع خطا وارد عمل می‌شود و اجازه نمی‌دهد سرویس متوقف شود، اما Backup زمانی استفاده می‌شود که داده‌ها از بین رفته باشند و نیاز به بازیابی وجود داشته باشد.
• نحوه نگهداری داده‌ها: در افزونگی معمولاً چند نسخه هم‌زمان از داده‌ها یا منابع در سیستم وجود دارد، اما در Backup نسخه‌های پشتیبان در بازه‌های زمانی مشخص ایجاد و ذخیره می‌شوند.
• تأثیر بر دسترس‌پذیری سرویس: افزونگی مستقیماً باعث افزایش دسترس‌پذیری و کاهش Downtime می‌شود، در حالی که Backup بیشتر برای بازیابی اطلاعات و تداوم کسب‌وکار پس از حادثه کاربرد دارد.
• کاربرد در زیرساخت‌ها: افزونگی بیشتر در معماری سرورها، شبکه و دیتابیس‌ها پیاده‌سازی می‌شود، اما Backup معمولاً در قالب نسخه‌های پشتیبان از داده‌ها در فضای ذخیره‌سازی جداگانه نگهداری می‌شود.

به همین دلیل در بسیاری از زیرساخت‌های حرفه‌ای، افزونگی و Backup در کنار یکدیگر استفاده می‌شوند تا هم پایداری سرویس حفظ شود و هم امکان بازیابی داده‌ها در شرایط بحرانی وجود داشته باشد.

جمع‌بندی

در این مقاله بررسی کردیم که افزونگی داده چیست و چرا به یکی از مفاهیم مهم در طراحی زیرساخت‌های فناوری اطلاعات تبدیل شده است. دیدیم که افزونگی داده با ایجاد نسخه‌ها یا مسیرهای جایگزین در بخش‌های مختلف سیستم، کمک می‌کند در صورت بروز خرابی یا اختلال، سرویس همچنان در دسترس کاربران باقی بماند. همچنین انواع مختلف افزونگی مانند افزونگی سخت‌افزاری، شبکه، داده و جغرافیایی را معرفی کردیم و نقش هرکدام را در افزایش پایداری سیستم‌ها توضیح دادیم. در ادامه نیز تفاوت میان افزونگی داده و Backup را بررسی کردیم و دیدیم که این دو مفهوم اگرچه به امنیت و حفاظت از اطلاعات کمک می‌کنند، اما کاربردهای متفاوتی دارند. در نهایت می‌توان گفت استفاده از افزونگی داده در کنار راهکارهایی مانند Backup، یکی از مهم‌ترین روش‌ها برای افزایش دسترس‌پذیری، کاهش Downtime و حفظ پایداری سرویس‌ها است.