فرایند Failover چیست و چه انواعی دارد؟ تفاوت Failover با Disaster Recovery

قطعی سیستم‌ها می‌تواند خسارت‌های مالی و اعتباری زیادی برای سازمان‌ها به همراه داشته باشد. برای جلوگیری از این مشکل، مکانیزم Failover طراحی شده است تا در صورت بروز خرابی یا قطع سرویس، سیستم‌ها به‌طور خودکار یا دستی به یک منبع پشتیبان منتقل شوند. این فرآیند نقش مهمی در افزایش دسترس‌پذیری (High Availability) و تداوم کسب‌وکار (Business Continuity) دارد.

Failover چیست؟

Failover به فرآیندی گفته می‌شود که در آن، در صورت بروز اختلال در یک سرور، شبکه، دیتابیس یا هر بخش حیاتی دیگر از زیرساخت IT، بار کاری به سیستم جایگزین منتقل می‌شود. این انتقال معمولاً به‌صورت خودکار انجام می‌گیرد تا کاربران کمترین میزان قطعی و اختلال را تجربه کنند. هدف اصلی Failover، تضمین دسترسی مداوم به سرویس‌ها و جلوگیری از توقف فعالیت‌های حیاتی سازمان است.

این مکانیزم به‌ویژه در سازمان‌هایی که خدمات ۲۴ ساعته ارائه می‌دهند، اهمیت بالایی دارد. به عنوان مثال، بانک‌ها، فروشگاه‌های اینترنتی و سیستم‌های مخابراتی نمی‌توانند حتی چند دقیقه از کار بیفتند. Failover در چنین محیط‌هایی به‌عنوان یک استراتژی کلیدی برای افزایش پایداری و اطمینان از عملکرد مداوم سیستم‌ها عمل می‌کند.

Failover چگونه کار می‌کند؟

پایش سیستم (Monitoring):

در این مرحله ابزارهای نظارتی به صورت مداوم سلامت سرورها، شبکه یا پایگاه داده را بررسی می‌کنند تا هرگونه خرابی یا کاهش عملکرد شناسایی شود.

شناسایی خطا (Error Detection):

وقتی مشکلی مانند خرابی سخت‌افزار یا قطعی سرویس رخ دهد، سیستم به‌سرعت آن را تشخیص داده و سیگنال لازم برای آغاز فرآیند Failover ارسال می‌شود.

انتقال بار کاری (Switch Over):

بار کاری یا سرویس‌های فعال به سرور یا منبع پشتیبان منتقل می‌شوند. این انتقال می‌تواند خودکار یا با مداخله انسان انجام گیرد.

تأیید عملکرد سیستم پشتیبان (Validation):

پس از جابه‌جایی، سیستم بررسی می‌کند که منابع پشتیبان به‌درستی کار می‌کنند و کاربران بدون مشکل از خدمات استفاده می‌کنند.

بازگشت به حالت عادی (Failback):

وقتی منبع اصلی دوباره در دسترس قرار گرفت، بار کاری به آن برگردانده می‌شود تا سیستم به وضعیت عادی خود بازگردد.

انواع Failover

Failover دستی (Manual Failover)

در این روش انتقال بار کاری به سرور یا سیستم پشتیبان تنها با مداخله انسان انجام می‌شود. یعنی زمانی که یک اختلال رخ می‌دهد، تیم پشتیبانی یا مدیر سیستم باید به‌صورت دستی تنظیمات لازم را اعمال کند تا سرویس‌ها به منبع جایگزین منتقل شوند. این نوع از Failover معمولاً در محیط‌هایی استفاده می‌شود که سطح بحرانی سرویس‌ها پایین‌تر است و قطعی چند دقیقه‌ای یا حتی بیشتر، مشکل جدی ایجاد نمی‌کند.

Failover خودکار (Automatic Failover)

در این روش سیستم‌ها به‌گونه‌ای پیکربندی شده‌اند که به محض شناسایی خطا یا خرابی، فرآیند جابه‌جایی به‌طور خودکار انجام می‌گیرد. این مکانیزم بدون دخالت انسان وارد عمل می‌شود و انتقال بار کاری در کسری از ثانیه یا چند ثانیه رخ می‌دهد. این نوع Failover برای سازمان‌هایی که نیازمند سرویس‌های ۲۴ ساعته با حداقل وقفه هستند (مانند بانک‌ها، بیمارستان‌ها یا فروشگاه‌های آنلاین بزرگ) بسیار حیاتی است. نقطه قوت این روش سرعت بالا و کاهش قطعی سرویس است، اما هزینه پیاده‌سازی و نگهداری آن معمولاً بیشتر از نوع دستی است.

Failover مبتنی بر کلاستر (Cluster-Based Failover)

این مدل از Failover بر پایه زیرساخت‌های کلاسترینگ عمل می‌کند. در این روش چندین سرور یا سیستم به‌عنوان یک کلاستر به هم متصل هستند و وظیفه دارند در صورت خرابی یکی از اعضا، وظایف آن را بین بقیه اعضا تقسیم کنند. این نوع معماری معمولاً در دیتابیس‌ها یا سیستم‌های حیاتی با بار کاری سنگین استفاده می‌شود. مزیت آن پایداری بسیار بالا و امکان توزیع بار به‌طور همزمان بین چندین سرور است. با این حال، نیازمند طراحی و مدیریت پیچیده‌تری است و هزینه راه‌اندازی آن نیز نسبتاً زیاد است.

Failover جغرافیایی (Geographic Failover)

این نوع Failover در سطحی پیشرفته‌تر عمل می‌کند و منابع پشتیبان در موقعیت‌های جغرافیایی متفاوتی قرار دارند. به‌عنوان مثال، اگر دیتاسنتر اصلی در یک کشور با مشکل مواجه شود (قطع برق، حوادث طبیعی یا حمله سایبری)، سیستم‌ها می‌توانند به دیتاسنتر دیگری در منطقه‌ای متفاوت منتقل شوند. این روش در سازمان‌های بین‌المللی و مراکز داده بزرگ کاربرد دارد و به‌طور قابل توجهی ریسک از کار افتادن سراسری را کاهش می‌دهد. عیب آن هزینه بسیار بالا و نیاز به هماهنگی و زیرساخت پیچیده در مقیاس جهانی است.

تفاوت Failover و Disaster Recovery

Failover و Disaster Recovery (بازیابی پس از فاجعه) دو مفهوم نزدیک اما کاملاً متفاوت در مدیریت تداوم کسب‌وکار و IT هستند. Failover بیشتر بر روی حفظ دسترسی فوری به سرویس‌ها در هنگام وقوع خطا تمرکز دارد. به بیان ساده، اگر یک سرور یا سرویس دچار مشکل شود، Failover به‌سرعت و تقریباً بدون وقفه کاربران را به یک سرور یا سیستم جایگزین هدایت می‌کند. این مکانیزم بیشتر برای جلوگیری از قطعی کوتاه‌مدت و تضمین ارائه بی‌وقفه سرویس استفاده می‌شود.

راهکار بازیابی از فاجعه یا Disaster Recovery چیست و چرا اهمیت دارد؟

در مقابل Disaster Recovery (DR) بیشتر روی سناریوهای فاجعه‌بار مانند خرابی کامل دیتاسنتر، بلایای طبیعی یا حملات گسترده سایبری تمرکز دارد. هدف آن بازگرداندن سرویس‌ها و داده‌ها پس از وقوع یک بحران بزرگ است، حتی اگر این فرآیند چندین ساعت یا روز طول بکشد. به عبارت دیگر، Failover بیشتر یک واکنش سریع در سطح سیستم است، در حالی که Disaster Recovery یک برنامه جامع و بلندمدت برای بازگشت به شرایط عادی کسب‌وکار محسوب می‌شود.

	Failover	Disaster Recovery (بازیابی از فاجعه)
هدف	حفظ دسترسی فوری به سرویس‌ها	بازگرداندن سرویس‌ها پس از بحران بزرگ
زمان واکنش	آنی (چند ثانیه تا چند دقیقه)	طولانی‌تر (ساعت‌ها تا روزها)
دامنه پوشش	خرابی یک سیستم یا سرویس خاص	خرابی گسترده یا نابودی زیرساخت
هزینه پیاده‌سازی	معمولاً کمتر از DR	بیشتر به دلیل نیاز به زیرساخت جداگانه
مثال	جابه‌جایی خودکار بین سرورهای وب	راه‌اندازی دیتاسنتر پشتیبان در شهر دیگر

یک سناریوی ساده از Failover

فرض کنید شما صاحب یک وب‌سایت فروشگاهی هستید که بر روی یک سرور اصلی میزبانی می‌شود.

حالا اگر این سرور به دلیل مشکل سخت‌افزاری یا قطعی برق از دسترس خارج شود، بدون Failover وب‌سایت شما برای مشتریان غیرقابل دسترس خواهد شد.

اما اگر مکانیزم Failover پیاده‌سازی شده باشد، به محض شناسایی خرابی، ترافیک کاربران به‌طور خودکار به یک سرور پشتیبان منتقل می‌شود.

در نتیجه مشتریان هیچ قطعی خاصی احساس نمی‌کنند و همچنان می‌توانند خرید خود را انجام دهند.

ابزارها و فناوری‌های محبوب برای پیاده‌سازی Failover

Microsoft Failover Clustering

این ابزار در ویندوز سرور به‌کار می‌رود و امکان راه‌اندازی کلاسترهای سرور را فراهم می‌کند. با استفاده از آن می‌توان چند سرور را به‌هم متصل کرد تا در صورت خرابی یکی، سرورهای دیگر وظایف آن را ادامه دهند. این فناوری در سازمان‌هایی که از سرویس‌های مایکروسافت استفاده می‌کنند بسیار پرکاربرد است.

VMware vSphere High Availability (HA)

این قابلیت در مجازی‌سازی VMware به سازمان‌ها کمک می‌کند تا در صورت خرابی یک ماشین مجازی یا هاست، ماشین‌های مجازی به‌طور خودکار روی هاست‌های دیگر فعال شوند. این فناوری محبوب برای دیتاسنترهای مجازی است که نیازمند کمترین میزان Downtime هستند.

Amazon Route 53 (AWS Failover)

در فضای ابری آمازون وب سرویس (AWS)، سرویس Route 53 می‌تواند به‌عنوان مکانیزم Failover عمل کند. این سرویس ترافیک کاربران را بین چندین منبع توزیع می‌کند و اگر یکی از منابع از کار بیفتد، به‌طور خودکار کاربران را به مقصد سالم هدایت می‌کند.

Keepalived (Linux)

Keepalived ابزاری متن‌باز برای لینوکس است که معمولاً در کنار سرویس‌هایی مثل Nginx یا HAProxy استفاده می‌شود. این ابزار از پروتکل VRRP برای اطمینان از در دسترس بودن IP مجازی استفاده می‌کند و در محیط‌های کوچک‌تر یا مبتنی بر لینوکس محبوب است.

Google Cloud Load Balancing

گوگل کلود با ارائه سرویس‌های Load Balancing و مکانیزم‌های داخلی Failover، امکان انتقال ترافیک کاربران بین دیتاسنترهای مختلف را فراهم می‌کند. این سرویس برای کسب‌وکارهایی که به مقیاس جهانی و دسترس‌پذیری بسیار بالا نیاز دارند، انتخاب مناسبی است.

جمع‌بندی…

Failover یکی از کلیدی‌ترین مفاهیم در دنیای فناوری اطلاعات و زیرساخت‌های شبکه است که هدف اصلی آن تضمین دسترسی مداوم به سرویس‌ها و جلوگیری از قطعی‌های ناگهانی می‌باشد. این مکانیزم با جابه‌جایی خودکار سرویس‌ها به منابع پشتیبان، هم از خسارت مالی و هم از نارضایتی کاربران جلوگیری می‌کند. در کنار ابزارها و فناوری‌های مختلف، انتخاب و پیاده‌سازی صحیح Failover به سازمان‌ها کمک می‌کند تا همیشه آماده‌ی مقابله با خطاها و بحران‌ها باشند و سطح اطمینان بالاتری به مشتریان خود ارائه دهند.