Réplication des données : Explication en 5 minutes ou moins

Les données sont l’élément vital de toute entreprise. Elles sont la clé du succès et sont essentielles à la collecte d’informations, à la prise de décisions et à l’amélioration des opérations.

Une entreprise s’appuie sur ses données et ses applications pour fonctionner au quotidien. Mais que se passe-t-il lorsque l’une de ses bases de données ou l’un de ses systèmes tombe en panne ?

Toutes les informations et données critiques de l’entreprise pourraient être menacées.

Heureusement, il existe des moyens d’éviter cela. L’une des méthodes les plus efficaces pour protéger les données de l’entreprise est la réplication des bases de données. Toutes les petites, moyennes et grandes entreprises doivent s’y adapter pour survivre à la concurrence.

Dans cet article, je vous expliquerai ce qu’est la réplication de données, comment elle fonctionne et d’autres aspects importants.

Alors, commençons !

Qu’est-ce que la réplication de bases de données ?

Le transfert de données d’une base de données source vers une ou plusieurs bases de données de destination est connu sous le nom de réplication de base de données. Il s’agit souvent de copier ou de diffuser des données d’une base de données vers une autre afin que tous les utilisateurs puissent accéder à des données synchronisées, quel que soit le système qu’ils utilisent pour les consulter.

Si des données sont modifiées, un outil de réplication de données s’assurera que les modifications sont également mises en œuvre dans la base de données de destination. Il en résulte un réseau de stockage de données distribué avec une plus grande disponibilité sur plusieurs sites, ce qui permet à chacun d’accéder rapidement à des données vitales et pertinentes.

En utilisant une solution de réplication de données, vous remarquerez probablement une amélioration de la cohérence des données sur chaque nœud, une réduction de la redondance des données, une plus grande fiabilité des données et, finalement, une augmentation des performances.

La réplication des bases de données peut se faire en temps réel, au fur et à mesure que les données sont créées, modifiées et détruites dans la base de données source, ou dans le cadre d’une opération par lots.

Comment fonctionne la réplication des données ?

La réplication des bases de données peut être effectuée une seule fois ou en continu. Elle implique toutes les sources de données d’une organisation et un système de gestion de bases de données distribuées (DDBMS) est utilisé pour transférer ou distribuer les données à toutes les sources.

Les modifications, ajouts et suppressions effectués dans la base de données source sont automatiquement synchronisés avec les autres bases de données cibles si ces modifications sont nécessaires. Selon le paradigme logiciel classique de l’éditeur et de l’abonné, un ou plusieurs “éditeurs” et “abonnés” sont impliqués dans le processus de réplication des données.

Un “éditeur” est un système ou la base de données source sur laquelle des modifications sont apportées, et un “abonné” est un système sur lequel les modifications sont répliquées.

Toute modification effectuée sur un système “éditeur” est ensuite répliquée dans les bases de données “abonné”. Les utilisateurs peuvent également apporter des modifications dans les bases de données des abonnés, qui sont ensuite répliquées dans la base de données de l’éditeur. Cela permet de distribuer les modifications à tous les autres abonnés du réseau si le système est bidirectionnel.

En outre, la plupart des abonnés ont un lien fixe avec l’éditeur, ce qui permet d’effectuer des modifications ou des mises à niveau automatiquement, sans intervention manuelle. Ces mises à jour peuvent se faire par lots à intervalles réguliers ou être déclenchées et appliquées en temps réel.

Types de réplication de bases de données

Voici quelques-uns des types de réplication de base de données :

#1. Réplication de la table complète

La réplication de table complète crée une copie de la base de données source complète sur le stockage cible. Elle déplace les lignes de l’éditeur vers l’abonné, y compris les nouvelles lignes, les lignes modifiées et les lignes existantes.

Cependant, cette approche de réplication est liée à un coût de maintenance élevé en raison de la puissance de calcul et de la bande passante du réseau nécessaires pour tout copier. Elle sollicite le réseau et peut entraîner des retards de réplication, en particulier lorsque le volume de données est important.

#2. Réplication par instantané

Un instantané de la base de données source est utilisé dans cette réplication de base de données pour répliquer les données dans la base de données cible de destination. Il ne prend pas en compte les modifications de données telles que les nouvelles données, les mises à jour ou les suppressions ; il crée plutôt une copie de ce qu’il collecte à ce moment-là.

Lorsque les modifications de données sont peu nombreuses, cette technique de réplication est préférable. Elle est nettement plus rapide que la réplication de la table complète, mais elle ne tient pas compte des données supprimées.

#3. Réplication par fusion

La réplication par fusion est un processus qui transfère et distribue les objets et les données d’une base de données à une autre avec une synchronisation de la base de données. Ce processus est complexe car il permet aux abonnés et aux éditeurs de modifier la base de données, ce qui entraîne de fréquents conflits de données liés à la version.

Les agents de fusion déployés sur les serveurs synchronisent toutes les modifications et suivent un processus de résolution des conflits prédéfini pour résoudre tout conflit de données.

#4. Réplication incrémentielle basée sur les clés

La réplication incrémentielle basée sur les clés vérifie les clés ou les index d’une base de données à la recherche de modifications telles que la suppression, la création et la mise à jour. Le mécanisme de réplication ne copie alors que les clés de réplication requises dans la base de données répliquée pour refléter les changements survenus depuis la dernière mise à jour. Ces clés sont généralement un horodatage, une date ou un nombre entier.

Étant donné que seules les modifications indiquées sont répliquées dans la base de données réplique, le processus est plus rapide. Malheureusement, cette méthode ne permet pas d’effectuer des suppressions en dur, car la valeur critique est supprimée en effaçant l’enregistrement de la base de données primaire.

#5. Réplication incrémentale basée sur le journal

Ce type de réplication de base de données duplique les données en fonction du fichier journal binaire de la base de données. En inspectant le fichier journal binaire, vous obtiendrez des informations sur les modifications apportées à la base de données primaire, par exemple les mises à jour, les insertions ou les suppressions. Ensuite, les mêmes modifications ou mises à jour sont effectuées dans votre base de données de destination.

Cette méthode de réplication des données est l’une des plus utilisées car elle est efficace, en particulier pour les bases de données statiques. En outre, la plupart des fournisseurs de bases de données la prennent en charge, notamment Oracle, MongoDB, MySQL et PostgreSQL.

#6. Réplication transactionnelle

Lorsqu’il y a un nouveau développement dans les données sources, la réplication transactionnelle déplace toutes les données existantes de la base de données source vers l’emplacement cible. Elle exécute ensuite la même transaction dans les répliques.

Bien qu’il s’agisse d’une méthode de réplication efficace, les modèles sont principalement utilisés pour les activités de lecture et ne permettent pas toujours les opérations de création, de suppression ou de mise à jour.

Pourquoi la réplication des bases de données est-elle importante ?

La réplication des bases de données est importante pour les raisons suivantes :

Fiabilité et disponibilité des données

La réplication des données favorise la disponibilité des données. Elle joue un rôle important lorsqu’un serveur tombe en panne dans des circonstances inhabituelles en fournissant des sauvegardes de la base de données. Elle peut ainsi vous sauver la mise, car les données sont disponibles à d’autres endroits. Elle améliore également la fiabilité des données en conservant les données pertinentes et les plus récentes en toute sécurité sur plusieurs serveurs.

Reprise après sinistre

La réplication des bases de données est utile en cas de défaillance d’un serveur. Il s’agit d’une excellente technique de gestion et de reprise après sinistre, puisqu’elle réplique et stocke les données et les modifications récentes sur d’autres serveurs au lieu de dépendre d’un seul serveur.

Performances du serveur

L’accès aux données est beaucoup plus rapide lorsque les données sont traitées et exploitées sur plusieurs serveurs. En outre, les administrateurs peuvent libérer des cycles de traitement sur le serveur d’origine pour des opérations d’écriture plus gourmandes en ressources en dirigeant toutes les opérations de lecture des données vers une réplique.

Meilleures performances du réseau

Le fait de conserver plusieurs copies des mêmes données à différents endroits peut réduire la latence d’accès aux données, car vous pouvez récupérer les données pertinentes à l’endroit où la transaction est exécutée.

Par exemple, les utilisateurs des pays européens peuvent rencontrer des problèmes de latence lorsqu’ils accèdent aux données des centres de données australiens. Le fait de placer une réplique de ces données à proximité de l’utilisateur peut donc améliorer les temps d’accès tout en équilibrant la charge du réseau.

Amélioration des performances du système de test

La réplication des bases de données rationalise la distribution et la synchronisation des données pour les systèmes de test qui nécessitent un accès rapide pour une prise de décision plus rapide.

Sauvegarde et réplication des bases de données

La sauvegarde et la réplication des bases de données présentent plusieurs différences. En voici quelques-unes :

• Les sauvegardes de bases de données doivent être reconstruites et restaurées avant de pouvoir être utilisées. Contrairement aux sauvegardes de bases de données, la réplication des données ne nécessite pas de reconstruction et peut être utilisée immédiatement.
• Les sauvegardes de bases de données sont constituées de fichiers ou de dossiers, de fichiers de données de bases de données et de fichiers d’application, en fonction des protocoles de sauvegarde et de restauration de l’organisation. En revanche, la réplication des bases de données est souvent utilisée pour dupliquer des volumes ou des systèmes de fichiers complets, des bases de données et des applications.
• La sauvegarde et la réplication sont toutes deux des mesures de protection des données. La première vise à réduire les objectifs de point de récupération (RPO) et à prévenir la perte de données. La seconde est conçue pour réduire les objectifs de temps de récupération (RTO), assurer la continuité de l’activité et minimiser les temps d’arrêt.
• La sauvegarde des bases de données est une méthode peu coûteuse pour éviter la perte totale de données. Elle est essentielle pour la conformité et ne garantit pas la continuité opérationnelle. Au contraire, la réplication garantit que les applications et les processus de l’entreprise sont toujours disponibles, même après une panne de courant.
• La sauvegarde des bases de données concerne la conformité et la récupération granulaire, comme le stockage à long terme des archives de l’entreprise. En revanche, la réplication et la récupération des bases de données se concentrent sur la reprise après sinistre, c’est-à-dire la reprise rapide et facile des opérations après une panne ou une corruption.
• Lasauvegarde des bases de données est couramment utilisée sur le lieu de travail, que ce soit pour les serveurs de production ou les ordinateurs de bureau. En revanche, la réplication des bases de données est fréquemment utilisée pour les applications critiques qui doivent toujours être disponibles.

Techniques de réplication des bases de données

Les organisations peuvent répliquer des données en suivant une technique précise pour déplacer les données. Ces stratégies diffèrent des types de réplication décrits ci-dessus.

#1. Réplication complète de la base de données

La réplication complète de la base de données permet de répliquer une base de données entière pour l’utiliser sur différents hôtes. Cela garantit la redondance et la disponibilité des données les plus importantes. Pour les entreprises internationales, cela permet aux utilisateurs en Asie d’accéder aux mêmes données que leurs homologues en Amérique du Nord, à la même vitesse. Si le serveur asiatique tombe en panne, les utilisateurs peuvent utiliser leurs serveurs européens ou nord-américains comme solution de secours.

Toutefois, l’inconvénient de cette technique est la lenteur de la procédure de mise à jour. Il est également difficile de maintenir la cohérence de l’emplacement de chaque fichier, ce qui est important si les données changent continuellement.

#2. Réplication partielle de la base de données

La réplication partielle de la base de données est le processus par lequel les données d’une base de données sont séparées en morceaux et sauvegardées à différents endroits, en fonction de la pertinence de chaque site.

Les experts en assurance, les conseillers financiers et les professionnels de la vente tirent profit de la réplication partielle. Ces employés peuvent transporter les bases de données partielles sur d’autres appareils ou ordinateurs portables et les synchroniser régulièrement avec un serveur central.

Pour les analystes, il peut être plus économique de conserver les données européennes en Europe, les données australiennes en Australie, etc. Cela signifie qu’il faut garder les données à proximité des consommateurs tout en conservant un ensemble complet de données au siège pour l’analyse de haut niveau.

Inconvénients de la réplication des bases de données

Bien que la réplication des données puisse apporter une valeur ajoutée significative à votre travail et à votre entreprise, elle présente également les inconvénients suivants :

Coûts plus élevés

Lorsque les données sont répliquées et stockées à plusieurs endroits, elles nécessitent davantage d’espace de stockage et de ressources informatiques. Cette demande accrue de matériel et de ressources informatiques peut entraîner des coûts plus élevés, notamment en ce qui concerne l’achat et la maintenance de dispositifs de stockage, de serveurs et d’infrastructures de réseau supplémentaires.

Contraintes de temps

La réplication des données est un processus complexe qui implique de copier des données d’un emplacement à plusieurs autres emplacements et de maintenir la cohérence entre toutes les copies. Ce processus peut prendre beaucoup de temps, en particulier pour les organisations qui doivent répliquer de grandes quantités de données.

Bande passante

Lorsque le volume de données répliquées augmente, les besoins en bande passante augmentent également, ce qui peut mettre à rude épreuve les ressources du réseau.

Données incohérentes

Lors de la réplication de données dans un environnement distribué, il existe un risque de désynchronisation des données si les mises à jour ne sont pas effectuées de manière cohérente dans toutes les répliques. Il peut en résulter des données incohérentes dont la résolution peut nécessiter des efforts supplémentaires.

Cas d’utilisation de la réplication des bases de données

La réplication des données peut être utilisée dans de nombreux cas :

Équilibrage de la charge

En répliquant les données sur plusieurs serveurs, la charge est répartie sur ces serveurs afin d’en améliorer les performances. Ainsi, l’équilibrage de la charge garantit qu’un seul serveur n’est pas submergé par un trop grand nombre de requêtes et que le système reste disponible et réactif même pendant les périodes de fort trafic.

Entrepôt de données

Un entrepôt de données est un référentiel centralisé permettant de stocker de grandes quantités de données provenant de sources multiples. La réplication des données de ces sources vers l’entrepôt de données permet aux organisations d’analyser leurs données et d’en rendre compte de manière centralisée et organisée.

Déploiement interrégional

La réplication des données dans plusieurs régions permet aux organisations d’améliorer l’accessibilité et la redondance des données. Si une région subit une panne, les données peuvent toujours être consultées à partir d’une autre région. En outre, le fait d’avoir des données dans plusieurs régions peut contribuer à améliorer la vitesse d’accès pour les utilisateurs dans différentes parties du monde.

Sauvegarde et archivage

La réplication des données sur un support secondaire permet aux organisations de conserver une copie à long terme de leurs données. Cela leur permet d’accéder facilement aux données et de s’assurer qu’elles ne sont pas perdues, même en cas de défaillance du stockage principal.

Synchronisation des données

La réplication des données entre plusieurs systèmes permet de s’assurer que les données restent synchronisées, cohérentes et à jour partout. C’est important pour des applications telles que le commerce électronique, où les mêmes données doivent être accessibles à partir de plusieurs systèmes.

Collaboration multisite

La réplication des données entre plusieurs sites permet aux organisations de partager des données en temps réel, ce qui favorise la collaboration et l’augmentation de la productivité. Ceci est particulièrement utile pour les organisations dont les équipes sont réparties sur plusieurs sites ou pour les entreprises qui doivent partager des données avec des partenaires ou des clients.

Ressources pédagogiques

Voici quelques ressources d’apprentissage pour vous aider à mieux comprendre le sujet :

#1. Database Replication par Bettina Kemme

Ce livre vous aidera à comprendre les différents mécanismes de contrôle de la concurrence et de la réplication, ainsi que les questions qui s’y rapportent.

#2. Database Replication : A Complete Guide :

Ce livre vous préparera à faire face aux défis de la réplication des bases de données en expliquant et en répondant à vos questions.

Conclusion

La réplication des données est une stratégie sous-estimée dans le monde actuel, en pleine croissance et axé sur les données. Si vous êtes propriétaire d’une entreprise, vous serez surpris par ses avantages.

Cependant, à mesure que le nombre de sources et de destinations augmente, les entreprises doivent être prêtes à relever les défis qui en découlent. C’est pourquoi une stratégie de réplication des données fiable et évolutive peut vous être utile.

Vous pouvez également explorer quelques logiciels utiles de surveillance des bases de données pour analyser les performances.