Azure Storage 複寫詳解：LRS、ZRS、GRS、RA-GRS

什麼是 Azure Storage 複製？

為確保資料的可用性與 Azure Storage 會在多個位置建立並儲存資料副本。此過程稱為儲存體複製。目標是提供冗餘機制，以保護資料免於硬體故障、電力或網路中斷的影響。

您可從多種冗餘選項中進行選擇。您可以將資料複製到同一區域內，也可以複製到地理位置較遠的次要區域。此外，您可啟用對次要區域中複製資料的讀取權限，以確保災難發生時的可用性。

在本文中，您將了解：

• Azure Storage 複寫類型
• 本地備援儲存體 (LRS)
• 區域冗餘儲存（ZRS）
• 異地備援儲存 (GRS)
• 讀取存取地理冗餘 (RA-GRS)
• 區塊 Blob 儲存的物件複寫
• Azure Storage 複寫問答
  • 如何檢查 Azure 區塊 Blob 儲存體的複寫狀態？
  • 我的儲存帳戶有哪些複寫類型可用？
• 企業級 Azure 儲存體與 Azure NetApp Files

Azure 儲存體複寫類型

預設情況下，Azure Storage 會在主區域內複製資料三次。此外，Azure 還提供以下選項，您可以配置主區域內的複製：

• 本機冗餘儲存 (LRS)－將資料同步複製到主區域資料中心內的三個磁碟。以較低的成本提供中等程度的可用性。
• 區域冗餘儲存 (ZRS)－在主區域中的三個 Azure 可用性區域之間同步複製資料。以更高的成本提供更高的彈性。

除了這兩種基本複寫類型之外，Azure 儲存空間還提供三種其他類型：

• 異地冗餘儲存 (GRS)—在配對的 Azure 區域中儲存另外三份資料副本
• 讀取存取異地冗餘 (RA-GRS)—與 GRS 相同,但允許從兩個 Azure 區域讀取數據
• Object Replication for Block Blob Storage—僅用於區塊 Blob 的特殊複製類型，用於在來源儲存帳戶和目標儲存帳戶之間複製區塊 Blob。

本地備援儲存 (LRS)

LRS 在位於主要區域的單一資料中心內將資料複製三次。啟用 LRS 後，Azure Storage 僅在資料寫入三個副本後才將寫入請求註冊為成功。LRS 在特定年度內為物件提供至少 99.999999999% 的耐久性。

LRS 以低廉的成本提供服務，能協助您保護資料免於硬碟故障與伺服器機架故障的威脅。但是，LRS 並不能涵蓋所有資料遺失情境。若資料對遺失較不敏感，或因合規要求而受限於單一位置，請使用 LRS。

區域冗餘儲存（ZRS）

ZRS 在三個 Azure 可用性區域之間執行資料複製。每個 Azure 可用性區域都是一個獨立的實體位置，擁有獨立的網路、電源和冷卻系統。ZRS 為物件提供每年至少 99.9999999999% 的耐久性。

ZRS 確保即使可用區域發生故障，資料仍可持續存取。寫入和讀取操作均如此。Azure Storage 僅在確保資料已安全寫入所有三個可用性區域後，才會將寫入作業註冊為成功。您可以在主要區域使用 ZRS，以確保一致性、高可用性與持久性。

異地冗餘儲存 (GRS)

相較於LRS或ZRS，GRS為資料儲存提供了額外的冗餘性。除了儲存在一個區域中的三個資料副本外，在配對的 Azure 區域中也儲存了三個資料副本。因此，GRS 提供主區域中 LRS 儲存的所有功能，並額外在另一個區域提供次要的 LRS 資料儲存。

由於所有讀寫操作仍然透過一個 Azure 資料中心進行管理，因此 Microsoft 提供的讀寫 SLA 與 ZRS 和 LRS 資料儲存相同。

GRS 冗餘有兩個缺點：

• 區域間的複製是非同步的，因此資料傳播會有小幅延遲
• 在儲存帳戶故障轉移之前，無法存取或讀取第二個區域

讀取存取地理冗餘 (RA-GRS)

RA-GRS 具備與標準 GRS 複製相同的冗餘層級，並額外提供一項優勢——儲存於配對 Azure 區域中的次要副本可讀取。這意味著，如果您的應用程式配置正確，則可以使用多個可讀端點。此舉將讀取操作的服務等級協議（SLA）提升至99.99%。

然而，寫入操作的 SLA 仍為 99.9%，因為寫入和更新操作仍然由單一區域控制。

由於採用非同步複製，兩種 GRS 複製方式都存在一定的複製延遲。您可以使用 LastSyncTime 參數來確保讀取的是資料的最新副本。

區塊 Blob 儲存的物件複寫

前述複製方法適用於所有 Azure 儲存體服務。這是一種特殊的複製方法,僅適用於區塊 Blob 儲存體。

物件複製方法是採用非同步方式運作。您可以使用它自動將資料移至封存層，以優化資料分發並降低成本。或者，您也可以用它將資料同步到更接近用戶的儲存資源，以降低延遲。

區塊 Blob 會根據您的複寫原則進行複寫，該原則指定來源/目標 Azure 帳戶和容器，以及應該複寫哪些區塊 Blob。

區塊 Blob 物件複寫副本：

• Blob 內容
• Blob 版本
• Blob 中繼資料

Azure Storage 複寫問答

如何檢查 Azure 區塊 Blob 儲存體的複寫狀態？

您可以透過查看來源儲存帳戶來檢查區塊 Blob 複寫的狀態。如果來源帳戶的 Blob 複寫狀態指示失敗，請調查以下內容：

• 檢查目標儲存體帳戶上是否存在物件複寫原則。
• 請確保目標容器存在。
• 如果在寫入作業期間使用使用者提供的金鑰對原始 blob 進行加密，則複寫將會失敗。

我的儲存帳戶有哪些複寫類型可用？

以下是根據您的儲存帳戶類型可用的複寫類型：

• General-purpose v1 支援 LRS 和 GRS/RA-GRS
• General-purpose v2 支援 LRS、ZRS、GRS/RA-GRS 和 GZRS/RA-GZRS
• 區塊 Blob 儲存體僅支援 LRS
• Blob 儲存體支援 LRS 和 GRS/RA-GRS
• 檔案儲存支援 LRS 和 ZRS

企業級 Azure 儲存體與 Azure NetApp Files

Azure NetApp Files 是 Microsoft Azure 提供的另一個檔案儲存方案，它是基於 NetApp 技術構建，可為您提供企業級檔案共用功能，甚至支援您的核心業務應用程式。

將企業級資料管理和儲存體遷移到 Azure，以便您可以輕鬆管理工作負載和應用程式，並將所有基於檔案的應用程式遷移到雲端。

Azure NetApp Files 解決了企業將關鍵業務應用程式遷移到雲端所面臨的可用性和效能挑戰，這些應用程式包括HPC、SAP、Linux、Oracle 和 SQL Server 工作負載、Windows Virtual Desktop 等。