Was ist Replikation im Kontext von Datenbanken und Anwendungen?

Replikation ist der Prozess der Erstellung und Pflege mehrerer Kopien von Daten einer Datenbank oder des Zustands einer Anwendung auf verschiedenen Servern.

Ziele der Replikation:

• Erhöhung der Verfügbarkeit (Hohe Verfügbarkeit): Wenn ein Server ausfällt, können andere Replikate die Anfragen weiterhin bedienen.
• Verbesserung der Skalierbarkeit: Leseanfragen können auf die Replikate verteilt werden, um die Last auf den Hauptserver zu verringern.
• Geografische Verteilung (Katastrophenwiederherstellung): Replikate können in verschiedenen Rechenzentren platziert werden, um vor lokalen Ausfällen zu schützen.
• Reduzierung der Latenz: Benutzer können Daten von der nächstgelegenen Replik lesen.

Arten der Replikation:

• Synchrone: Änderungen werden auf alle Replikate geschrieben, bevor die Transaktion dem Kunden bestätigt wird. Gewährleistet eine starke Konsistenz, kann aber die Schreiblatenz erhöhen.
• Asynchrone: Die Transaktion wird dem Kunden nach der Schreiboperation auf dem Hauptserver bestätigt. Replikate werden später aktualisiert. Bietet eine höhere Schreibleistung, kann aber temporäre Dateninkonsistenzen verursachen.

Replikationsmodi:

• Master-Replikat (oder Master-Slave): Ein Replikat (Master) akzeptiert alle Schreiboperationen, die anderen (Replikate) lesen nur und erhalten Änderungen vom Master.
• Multi-Master: Mehrere Replikate können Schreiboperationen akzeptieren. Erfordert einen Konfliktlösungsmechanismus.

Im Kontext von Anwendungen kann sich die Replikation auf die Erstellung mehrerer Instanzen der Anwendung (Dienste) für die gleichen Zwecke beziehen: Erhöhung der Verfügbarkeit und Skalierbarkeit. Zum Beispiel das Starten mehrerer Pods in Kubernetes, wobei jeder eine Replik des gleichen Dienstes ist.