擦除码计算器 
参考硬件 可用性和弹性
本页从生产的角度概述了 MinIO 的可用性和弹性设计以及功能。
注意
本页的内容旨在作为了解 MinIO 预期设计和可用性和弹性背后的理念的尽力而为的指南。它不能代替 MinIO SUBNET 的功能，该功能允许在规划 MinIO 部署时与 MinIO 工程师协调。
社区用户可以在 MinIO 社区 Slack 上寻求支持。社区支持仅为尽力而为，没有关于响应能力的 SLA。
分布式 MinIO 部署
- MinIO 实施了 擦除编码 作为在驱动器或节点级别故障事件期间提供可用性和弹性的核心组件。
MinIO 将每个对象划分为数据和 奇偶校验 分片，并将这些分片分布到一个 擦除集 中。
这个小的单节点部署在一个擦除集中有 16 个驱动器。假设默认的 奇偶校验 为
EC:4，MinIO 将对象划分为 4（四个）奇偶校验分片和 12（十二个）数据分片。MinIO 将这些分片均匀地分布到擦除集中的每个驱动器上。- MinIO 使用确定性算法为给定对象选择擦除集。
对于每个唯一的对象命名空间
BUCKET/PREFIX/[PREFIX/...]/OBJECT.EXTENSION，MinIO 始终为读/写操作选择相同的擦除集。这包括该同一对象的 所有版本。
- MinIO 需要 读写配额 才能对擦除集执行读写操作。
配额取决于部署的配置奇偶校验。读取配额始终等于配置的奇偶校验，因此 MinIO 可以对任何尚未丢失超过奇偶校验的驱动器的擦除集执行读取操作。
使用默认奇偶校验
EC:4，部署可以容忍每个擦除集丢失 4（四个）个驱动器，仍然可以提供读取操作。- 写入配额取决于配置的奇偶校验和擦除集的大小。
如果奇偶校验小于擦除集驱动器数量的 1/2（一半），则写入配额等于奇偶校验，其功能类似于读取配额。
MinIO 会自动增加写入降级擦除集的对象的奇偶校验，以确保该对象可以满足与健康擦除集中的对象相同的 SLA。奇偶校验升级行为提供了额外的风险缓解层，但不能替代修复或更换损坏驱动器以将擦除集恢复到完全健康状态的长期解决方案。
该节点有两个驱动器出现故障。MinIO 使用升级后的奇偶校验
EC:6写入对象，以确保该对象满足与其他对象相同的 SLA。使用默认的奇偶校验
EC:4，部署可以容忍每个擦除集丢失 4 个驱动器，并且仍然可以服务写入操作。- 如果奇偶校验等于擦除集驱动器数量的一半，则写入仲裁数等于奇偶校验加 1（1），以避免由于“脑裂”场景导致的数据不一致。
例如，如果由于网络故障，擦除集中恰好有一半的驱动器被隔离，MinIO 会认为仲裁丢失，因为它无法为写入操作建立 N+1 个驱动器组。
此节点有 50% 的驱动器故障。如果奇偶校验为
EC:8，则此擦除集无法满足写入仲裁数，MinIO 会拒绝对该集的写入操作。由于擦除集仍然保持读取仲裁数，因此对现有对象的读取操作仍然可以成功。- 永久丢失的驱动器数量超过配置奇偶校验的擦除集会遭受数据丢失。
对于最大奇偶校验配置，如果驱动器丢失等于奇偶校验，则擦除集将进入“只读”模式。对于 16 的最大擦除集大小和 8 的最大奇偶校验，这将需要丢失 9 个驱动器才能发生数据丢失。
此擦除集丢失的驱动器数量超过配置奇偶校验
EC:4，因此丢失了读取和写入仲裁数。MinIO 无法恢复存储在此擦除集中的任何数据。瞬态或临时驱动器故障（例如由于存储控制器或连接硬件故障）可能会在擦除集中恢复到正常的运行状态。
- MinIO 通过在池中每个节点之间对称地“条带化”擦除集驱动器来进一步降低擦除集故障的风险。
MinIO 会根据节点和驱动器的数量自动计算最佳擦除集大小，其中最大集大小为 16（十六）。然后，它为每个擦除集选择每个节点中的一个驱动器，并在池中横向移动，如果擦除集条带大小大于节点数量，则循环遍历。这种拓扑结构提供了对单个节点甚至该节点上的存储控制器的丢失的弹性。
在此 16 x 8 部署中，MinIO 将计算 8 个包含 16 个驱动器的擦除集。它在可用节点中为每个擦除集分配每个节点的一个驱动器。如果有 8 个节点，MinIO 需要为每个擦除集选择每个节点的 2 个驱动器。
在上述拓扑结构中，池有 8 个包含 16 个驱动器的擦除集，这些擦除集分布在 16 个节点上。每个节点将为每个擦除集分配一个驱动器。虽然丢失一个节点在技术上会导致丢失 8 个驱动器，但每个擦除集只会丢失一个驱动器。这在节点停机期间仍然可以保持仲裁。
- 每个擦除集与同一池中的所有其他擦除集相互独立。
如果一个擦除集完全降级，MinIO 仍然可以在其他擦除集上执行读/写操作。
一个池有一个降级的擦除集。虽然 MinIO 不再能够对该擦除集提供读/写操作，但它可以继续对该池中健康的擦除集提供操作。
但是，丢失的数据仍然会影响依赖于 100% 数据可用性的工作负载。此外，每个擦除集都完全独立于其他擦除集，因此您无法使用其他擦除集将数据还原到完全降级的擦除集中。您必须使用站点或桶复制来创建用于恢复丢失数据的BC/DR 就绪的远程部署。
- 对于多池 MinIO 部署，每个池都需要至少一个保持读/写仲裁的擦除集才能继续执行操作。
如果一个池丢失所有擦除集，MinIO 就无法再确定给定的读/写操作将路由到哪个池。因此，MinIO 会停止对部署的所有 I/O，即使其他池仍在运行。
此部署中的一个池已完全故障。MinIO 无法再确定将 I/O 路由到哪个池或哪个擦除集。继续操作可能会产生一个不一致的状态，其中对象及其版本位于不同的擦除集中。因此，MinIO 会停止部署中的所有I/O，直到池恢复。
要恢复对部署的访问权限，管理员必须将池恢复到正常运行状态。这可能需要格式化磁盘、更换硬件或更换节点，具体取决于故障的严重程度。有关更完整的文档，请参阅硬件故障后的恢复。
使用复制的远程端将丢失的数据还原到部署中。存储在健康池中的所有数据都安全地保留在磁盘上。
对驱动器的独占访问权限
MinIO **需要** 对用于对象存储的驱动器或卷进行 *独占* 访问。任何其他进程、软件、脚本或人员都不应直接对提供给 MinIO 的驱动器或卷或 MinIO 在其上放置的对象或文件执行 *任何* 操作。
除非 MinIO 工程师指示，否则不要使用脚本或工具直接修改、删除或移动提供给驱动器的任何数据分片、奇偶校验分片或元数据文件，包括从一个驱动器或节点移动到另一个驱动器或节点。此类操作很可能会导致广泛的损坏和数据丢失，超过 MinIO 的修复能力。
复制的 MinIO 部署
- MinIO 实现站点复制作为在 MinIO 部署中发生大规模和小规模数据丢失时确保业务连续性和灾难恢复 (BC/DR) 的主要措施。
每个对等站点部署到独立的数据中心，以提供对大规模故障或灾难的保护。如果一个数据中心完全脱机，客户端可以故障转移到另一个站点。
- MinIO 复制可以自动修复由于瞬态或持续停机导致部分或全部数据丢失的站点。
数据中心 2 已关闭，站点 B 需要重新同步。负载均衡器负责将操作路由到数据中心 1 中的站点 A。站点 A 不断将数据复制到站点 B。
一旦所有数据同步，您就可以恢复到该站点的正常连接。根据复制延迟、站点之间的延迟以及整体工作负载I/O，您可能需要暂时停止写入操作，以允许站点完全赶上。
如果对等站点完全失败，您可以完全从配置中删除该站点。负载均衡器配置也应该删除该站点，以避免将客户端请求路由到脱机站点。
然后，您可以通过将其添加回站点复制配置来恢复对等站点，无论是在修复原始硬件后还是完全更换硬件后。MinIO 会自动开始重新同步现有数据，同时不断复制新数据。
- 站点可以通过将
GET/HEAD请求代理到健康的对等站点来继续处理操作。 
站点 B 没有请求的对象，可能是由于复制延迟。它将
GET请求代理到站点 A。站点 A 返回对象，然后站点 B 将其返回给请求的客户端。客户端从第一个返回 *任何* 版本的请求对象的对等站点接收结果。
PUT和DELETE操作使用常规复制过程进行同步。LIST操作不会代理，并且要求客户端专门针对健康的对等站点发出这些操作。
