可用性和弹性

本页从生产角度概述了 MinIO 的可用性和弹性设计和特性。

注意

本页内容旨在尽力而为地指导您了解 MinIO 在可用性和弹性方面的预期设计和理念。它不能替代 MinIO SUBNET 的功能，该功能允许在规划 MinIO 部署时与 MinIO 工程团队进行协调。

社区用户可以在 MinIO 社区 Slack 上寻求支持。社区支持仅以尽力而为的方式提供，在响应能力方面没有 SLA。

分布式 MinIO 部署

MinIO 实现擦除码作为在驱动器或节点级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，并将这些分片分布在一个擦除集中。

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。这包括该相同对象的所有版本。

MinIO 需要读写仲裁才能对擦除集执行读写操作。

仲裁取决于部署配置的奇偶校验。读仲裁始终等于配置的奇偶校验，这样 MinIO 就可以对任何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）驱动器，并且仍然可以提供读取操作。

写仲裁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），则写仲裁等于奇偶校验，并且其功能类似于读仲裁。

MinIO 会自动增加写入已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一个额外的风险缓解层，但不能替代将损坏的驱动器修复或替换以使擦除集恢复到完全健康状态的长期解决方案。

使用默认奇偶校验 EC:4，部署可以容忍每个擦除集丢失 4 个驱动器，并且仍然可以提供写入操作。

如果奇偶校验等于擦除集驱动器数量的 1/2（一半），则写仲裁等于奇偶校验 + 1（一个），以避免由于“脑裂”场景导致数据不一致。

例如，如果擦除集中的驱动器有一半由于网络故障而被隔离，MinIO 会认为仲裁丢失，因为它无法为写入操作建立一个 N+1 驱动器组。

永久丢失的驱动器数量超过配置奇偶校验的擦除集已遭受数据丢失。

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。

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运行状态。

MinIO 通过在池中的每个节点上对称地“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池中每个节点上的一个驱动器，如果擦除集条带大小大于节点数，则绕圈。这种拓扑结构能够抵御单个节点甚至该节点上的存储控制器故障。

在上面的拓扑结构中，池有 8 个擦除集，每个擦除集包含 16 个驱动器，跨 16 个节点条带化。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 8 个驱动器丢失，但每个擦除集只会丢失一个驱动器。尽管节点停机，但仍然可以保持仲裁。

每个擦除集独立于同一池中的所有其他擦除集。

如果一个擦除集完全降级，MinIO 仍然可以对其他擦除集执行读/写操作。

但是，丢失的数据仍然会影响依赖 100% 数据可用性的工作负载。此外，每个擦除集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恢复到完全降级的擦除集。您必须使用站点或桶复制来创建一个 BC/DR 准备就绪的远程部署以恢复丢失的数据。

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。

如果一个池丢失了所有擦除集，MinIO 将无法再确定给定的读/写操作是否已路由到该池。因此，MinIO 会停止对部署的所有 I/O，即使其他池仍在运行。

要恢复对部署的访问，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，请参见硬件故障后恢复。

使用复制的远程服务器将丢失的数据恢复到部署中。存储在健康池中的所有数据在磁盘上都是安全的。

对驱动器的独占访问

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、脚本或人员都不应在 MinIO 提供的驱动器或卷上，或者 MinIO 在其上放置的对象或文件上执行 *任何* 直接操作。

除非 MinIO 工程师指示，否则请勿使用脚本或工具直接修改、删除或移动提供的驱动器上的任何数据分片、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，超出 MinIO 的修复能力。

MinIO 实现站点复制作为确保 MinIO 部署中大规模和小型数据丢失情况下业务连续性和灾难恢复 (BC/DR) 的主要措施。

MinIO 复制可以自动修复由于瞬态或持续停机而导致部分或全部数据丢失的站点。

所有数据同步后，您可以恢复该站点的正常连接。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，您可以从配置中完全删除该站点。负载均衡器配置也应删除该站点，以避免将客户端请求路由到离线站点。

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，无论是修复原始硬件还是完全更换它。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。

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 操作不代理，并且要求客户端专门针对健康的对等站点发出它们。