Artigo SQL Magazine 32 - Replicação e alta disponibilidade no PostgreSQL

Replicação e alta disponibilidade no PostgreSQL

Disponibilidade é a característica de um sistema computacional que permite garantir a continuidade de serviços prestados por um determinado agente. O exemplo mais simples seria imaginar o uso de um computador “reserva”; caso um queime, terei o outro disponível para continuar uma determinada operação.

A alta disponibilidade surgiu para garantir a operacionalidade de soluções de missão crítica, ou  seja, operações computacionais que não podem ser interrompidas. Antes de analisarmos com calma o que seria alta disponibilidade, veremos rapidamente alguns outros conceitos sobre disponibilidade.

Calculando a disponibilidade de um sistema

Disponibilidade é a probabilidade de um sistema estar disponível quando necessário.  Disponibilidade pode ser determinada pela relação:

Disponibilidade = ((MTTF)/(MTTF + MTTR)).100%

Onde:

·         MTTF (Mean Time to Failure) é o tempo médio até a ocorrência de falha.

·         MTTR (Mean Time to Repair) é o tempo médio de reparo.

Por exemplo, para:

MTTF = 300 horas

MTTR =  9 horas

Disponibilidade =  (300/(300+9)).100%

Disponibilidade =  (300/309).100%

Disponibilidade = 0,97.100%

Disponibilidade  = 97%

Em outras palavras, este sistema funciona em torno de 12 dias, acontece uma falha e para retorná-lo, levaríamos 9 horas.

Existem três níveis de disponibilidade: básica, alta e contínua.

Disponibilidade básica

Este nível de disponibilidade é encontrado em um computador comum que não possui nenhum mecanismo anti-falhas. Neste nível, estima-se que uma máquina comum poderá ter uma disponibilidade de 99,9% (se estiver em condições idéias para o funcionamento: aterramento, estabilizadores e todo o cuidado básico). Para ser considerado de disponibilidade básica, o sistema poderia ficar indisponível por um período mínimo de 9 horas e máximo de quatro dias, sendo que estes valores não consideram a possibilidade de paradas planejadas.

Para garantir o nível de disponibilidade básica é necessário um bom aterramento, no-break (no mínimo um estabilizador) e utilizar as ferramentas de diagnóstico do sistema operacional. Ou seja, todo o cuidado básico para que o computador não pare por algum problema qualquer ocasionado por falta de manutenção preventiva.

Alta disponibilidade

A alta disponibilidade, ao contrário da básica, possui mecanismos que permitem a operacionalidade do sistema mesmo quando acontece uma falha. Esses mecanismos podem ser implementados via hardware ou software e são especializados tanto no detectar de uma falha quanto na recuperação do serviço a fim de que a falha se torne “invisível” para o cliente.

Nesta classe, as máquinas, apresentam disponibilidade na faixa de 99,99% a 99,999%, podendo ficar indisponíveis por um período entre 5 minutos e uma hora em um ano de operação.

Disponibilidade contínua

Acima de 99,999% encontramos o nível máximo que chamamos de disponibilidade contínua. Este nível é muito próximo dos 100%, a ponto de que o tempo de inoperância do sistema deve estar abaixo dos 60 segundos por ano ou inexistente.

Neste nível, temos que todas as paradas planejadas e não planejadas são mascaradas, e o sistema está sempre disponível.

Glossário rápido

Neste ponto, é importante definirmos alguns conceitos relacionados à disponibilidade antes de darmos continuidade à matéria:

·         Falha: uma falha acontece no universo físico, ou seja, no nível mais baixo do hardware. Uma flutuação da fonte de alimentação, por exemplo, é uma falha.

·         Erro: a ocorrência de uma falha pode acarretar um erro, que é a representação da falha no universo computacional. Um computador trabalha com bits, cada um podendo conter 0 ou 1. Uma falha pode fazer com que um (ou mais de um) bit troque de valor inesperadamente, o que certamente afetará o funcionamento normal do computador. Uma falha, portanto, pode gerar um erro em alguma informação.

·         Defeito: já esta informação errônea (erro), se não for percebida e tratada, poderá gerar o que se conhece por defeito. O sistema simplesmente trava, mostra uma mensagem de erro, ou ainda perde os dados do usuário sem maiores avisos. Isto é percebido no universo do usuário.

"