Cos'è la sincronizzazione dei dati?

La sincronizzazione dei dati è fondamentale per mantenere la qualità dei dati all'interno delle applicazioni, con casi d'uso che vanno dalla sincronizzazione dei dispositivi mobili alla gestione dei database aziendali più complessi.

Gli ambienti digitali sono sempre più distribuiti; comprendono vari server, applicazioni e componenti di rete, distribuiti in paesi e continenti. Allo stesso tempo, sia i consumatori che le aziende dipendono sempre più da applicazioni basate su cloud e applicazioni cloud-native.

Insieme, queste tendenze significano ecosistemi IT tentacolari, dinamici e multimodali che generano enormi quantità di dati (da fonti diverse, in una gamma di formati) che devono essere analizzati ed elaborati. Anche i record di dati cambiano frequentemente negli ambienti IT moderni.

Per mantenere i sistemi funzionanti in modo efficace, i team di sviluppo devono assicurarsi che tutte le applicazioni dell'infrastruttura abbiano accesso e funzionino con dati uniformi e accurati.

È qui che entrano in gioco gli strumenti di sincronizzazione dei dati.

I servizi di sincronizzazione dei dati automatizzano i processi di riconciliazione dei dati in modo che ogni componente della rete funzioni sempre con record di dati accurati e aggiornati e l'intera rete funzioni in modo efficiente per i team e gli utenti IT. Senza strumenti di sincronizzazione dei dati, i team dovrebbero propagare le modifiche ai record nell'ecosistema utilizzando un noioso inserimento manuale dei dati.

Il software di sincronizzazione aiuta a garantire che le applicazioni, i sistemi e le reti aziendali funzionino con i dati più recenti, aiutando le aziende a utilizzare meglio la ricchezza di dati prodotta dalle architetture moderne.

La sincronizzazione dei dati implica una serie di metodi, strumenti e tecniche di gestione dei dati, ma la maggior parte degli approcci rientra in alcune categorie basate sulla "direzione" e sulla tempistica degli aggiornamenti dei dati.

La sincronizzazione unidirezionale aggiorna un sistema di destinazione in base alle modifiche apportate al sistema di origine. I dati vengono copiati dalla posizione di origine a quella di destinazione e cambiano il flusso da un'origine all'altra senza tornare all'origine.

La sincronizzazione unidirezionale viene spesso utilizzata per attività di data backup e distribuzione dei dati, come la sincronizzazione dei file locali con il cloud storage e la copia dei contenuti dai server di origine ai edge servers in una content delivery network (CDN).

Sebbene sia spesso considerata un tipo di sincronizzazione, la sincronizzazione unidirezionale non è una vera sincronizzazione, perché non modifica affatto il sistema di origine.

Con la sincronizzazione bidirezionale, le modifiche apportate al set di dati di origine o di destinazione vengono propagate all'altro componente. I dati fluiscono in entrambe le direzioni, consentendo che le modifiche in un sistema si riflettano nell'altro, indipendentemente dal componente che ha avviato la sincronizzazione. 

La sincronizzazione bidirezionale richiede che i sistemi si monitorino continuamente a vicenda per individuare eventuali modifiche e riconciliare le differenze (spesso impiegando processi di risoluzione dei conflitti per risolvere le discrepanze nei dati).

La sincronizzazione bidirezionale viene comunemente utilizzata in ambienti in cui i dati possono essere modificati da più fonti, il che la rende adatta per la sincronizzazione delle attività in applicazioni collaborative (ad esempio, sincronizzazione di calendari o contatti su più dispositivi).

La sincronizzazione multidirezionale consente a più sistemi di funzionare come fonti di verità, supportando aggiornamenti da qualsiasi sistema. Qualsiasi sistema della rete può scrivere modifiche e propagarle agli altri, mentre più sistemi sorgente possono effettuare aggiornamenti simultaneamente.

La sincronizzazione multidirezionale viene spesso implementata in ambienti distribuiti per sincronizzare in modo efficiente i dati tra le applicazioni globali. Poiché la sincronizzazione multidirezionale consente agli utenti di sincronizzare i dati in più posizioni all'interno dello stesso file di dati, è utile per sincronizzare i file su piattaforme di storage basate su cloud (Dropbox, ad esempio).   

La sincronizzazione ibrida riconcilia in modo fluido i dati provenienti da diverse fonti, inclusi data lake e data warehouse, in ambienti di elaborazione ibridi. La sincronizzazione dei dati in architetture ibride è particolarmente complessa, perché combinano data center on-premise con dati del cloud privato e pubblico, oltre a una serie di piattaforme di dati.

La sincronizzazione dei dati SQL ne è un esempio. La sincronizzazione dei dati SQL consente ai team di modificare i dati in modo bidirezionale tra gruppi di sincronizzazione cloud e on-premise (il cluster di database scelti per la sincronizzazione in un particolare trasferimento o scambio di dati). Si basa sulle dinamiche di sincronizzazione hub-and-spoke, in cui un database funge da hub e propaga le modifiche dei dati ai database dei membri, per mantenere le applicazioni ibride funzionanti in modo ottimale.

Nota anche con il termine "aggiornamenti sincroni dei dati", la sincronizzazione in tempo reale riconcilia gli aggiornamenti dei dati istantaneamente (via via che si verificano nel sistema di origine) in modo che gli utenti della rete abbiano accesso alle informazioni più aggiornate. I team IT possono utilizzare un metodo di trasferimento dei file basato sul web o locale, oppure uno strumento di estrazione, trasformazione, caricamento (ETL), per gestire il processo di trasmissione dei dati.

La sincronizzazione in tempo reale viene spesso utilizzata per aggiornare i servizi sensibili al fattore temporale, come gli strumenti di videoconferenza, le piattaforme bancarie online e i feed di dati in tempo reale (ad esempio, gli strumenti di trading azionario).  

La sincronizzazione batch, o gli aggiornamenti asincroni dei dati, comporta la raccolta delle modifiche in un determinato periodo di tempo e la loro applicazione in una volta sola. Gli aggiornamenti avvengono a intervalli regolari e predefiniti, ad esempio notturni o orari, riducendo al minimo l'impatto sulle risorse di sistema durante i periodi di picco di utilizzo. In alcuni casi, il personale IT attiva manualmente gli aggiornamenti del sistema in base a specifici eventi del sistema.

Poiché gli aggiornamenti non avvengono in tempo reale, la sincronizzazione in batch è ideale per le attività che non richiedono sensibilità temporale (backup del database, ad esempio) o in cui gli aggiornamenti in tempo reale non sono fattibili (come nei sistemi con connettività di rete sporadica).

La maggior parte dei principali strumenti di sincronizzazione dei dati può supportare diverse dinamiche di sincronizzazione. La sincronizzazione basata su push, ad esempio, richiede che il sistema di origine invii in modo proattivo le modifiche dei dati ai sistemi di destinazione quando avviene una modifica. La sincronizzazione basata su pull richiede che il sistema di destinazione effettui la richiesta di sincronizzazione ed "estragga" i dati dall'origine. In un ambiente di sincronizzazione basata su eventi, le modifiche vengono visualizzate come eventi in un flusso di eventi e più sistemi possono inserire aggiornamenti dei dati contemporaneamente (ma in modo indipendente).

Con Change Data Capture (CDC), un modello dinamico di progettazione del software, gli strumenti di sincronizzazione tengono traccia di tutte le modifiche ai database e ai data warehouse e consentono agli utenti di "acquisire" e applicare le modifiche a valle.

Gli strumenti di sincronizzazione dei dati si basano su diversi processi e sistemi in corso per mantenere l'accuratezza dei dati e l'efficienza della rete in tutti gli ambienti. I processi chiave includono:

La sincronizzazione dei file garantisce che tutte le istanze di un file vengano aggiornate quando avvengono modifiche al file autorevole. Invece di identificare manualmente i file modificati e copiarli uno per uno, il software di sincronizzazione analizza i file ed esegue automaticamente gli aggiornamenti necessari.

Prendiamo le CDN quale esempio di meccanismi di sincronizzazione dei file. Le CDN vengono utilizzate per distribuire e memorizzare nella cache le librerie di contenuti su una rete di server geograficamente distribuita, consentendo ai server locali di gestire le richieste di dati che utilizzano copie di file locali. Questo non sarebbe possibile senza i servizi di sincronizzazione dei file che copiano continuamente i file dal server di origine ai server edge.

La sincronizzazione dei file si basa su due tipi di trasferimenti dei file per mantenere i dati coerenti tra sistemi diversi.

I trasferimenti di file completi consentono di copiare interi file da una posizione all'altra. È un processo efficace, ma può utilizzare in modo eccessivo le risorse di rete in situazioni in cui solo parti di un file richiedono aggiornamenti regolari.

I trasferimenti di file incrementali risolvono questo problema aggiornando solo le parti modificate di un file.

I servizi di sincronizzazione dei file sono utili per aggiornare i dati su dispositivi portatili, come unità flash e dischi rigidi esterni.

Un file system distribuito (DFS) distribuisce la sua infrastruttura di storage su più nodi, file server e posizioni, ma utilizza un unico namespace unificato e copie autorevoli dei file di dati per mantenere l'armonizzazione dei dati.

Ogni nodo di un DFS in genere ospita un segmento dell'intero file system, con file divisi e distribuiti tra i nodi. Gli utenti possono accedere a file e directory come se fossero archiviati su un unico sistema, indipendentemente dalla posizione fisica dei dati.

I file system distribuiti spesso si basano sulla data replication, in cui i file o i segmenti di file vengono duplicati e memorizzati su più nodi per salvaguardare la ridondanza. Se un nodo o un server di storage si guasta, i dati rimangono accessibili tramite duplicati.

In particolare, la sincronizzazione dei file in un DFS può avvenire solo tra sistemi con i privilegi di rete appropriati e tra sistemi che sono connessi attivamente alla rete.

I DFS sono particolarmente utili per la condivisione e la sincronizzazione di file di sola lettura (ad esempio cataloghi di prodotti).

Il controllo della versione è un metodo di sincronizzazione dei dati in cui più collaboratori lavorano su un insieme di file o documenti tenendo traccia delle modifiche e conservando una cronologia delle revisioni. Questo approccio aiuta gli strumenti di sincronizzazione a gestire i file di dati che richiedono aggiornamenti simultanei da parte di più utenti. Ogni utente può apportare modifiche in modo indipendente senza interrompere il lavoro di un altro utente.

I sistemi di controllo delle versioni (VCS) hanno lo scopo di mantenere un'unica versione corrente di un file. Quando un utente esegue il commit delle modifiche in un repository centrale, il VCS le integra e distribuisce gli aggiornamenti a tutti gli altri utenti contemporaneamente

In genere i file vengono estratti e bloccati durante gli aggiornamenti, per poi essere nuovamente archiviati al termine degli aggiornamenti. Le funzioni di blocco dei file prevengono i conflitti di dati che possono verificarsi quando più utenti tentano di modificare i file localmente prima che le modifiche di un utente raggiungano il server di origine. Poiché i VCS mantengono una cronologia completa delle revisioni, gli utenti possono accedere, rivedere e ripristinare le versioni precedenti quando necessario.

La sincronizzazione del database copia i dati avanti e indietro tra database e altri componenti di dati con strutture tabulari. Per accelerare il processo di sincronizzazione, a ciascun database di rete viene assegnata una chiave primaria che identifica una singola riga del database.

La sincronizzazione del database prevede quattro processi principali.

La sincronizzazione Insert copia i record del database da un database di origine ai database di destinazione, facendo corrispondere i valori delle chiavi primarie. Se lo strumento di sincronizzazione rileva modifiche ai dati nel database di origine, aggiungerà le righe mancanti ai database di destinazione.

La sincronizzazione Drop, l'opposto della sincronizzazione Insert, rimuove i record di dati dai database di destinazione se tali record vengono rimossi dall'origine.

Con la sincronizzazione Update, le modifiche apportate al database di origine devono essere propagate ai database di destinazione. Gli strumenti di sincronizzazione sostituiscono le righe obsolete nel database di destinazione con i dati di sincronizzazione dell'origine, in modo che ogni database di rete sia identico.

La sincronizzazione Mixed utilizza una combinazione di sincronizzazione Insert, Drop e Update per automatizzare il processo di sincronizzazione del database.

Il mirroring dei dati, chiamato anche mirror computing, crea copie identiche (mirror) dei dati e le memorizza su storage separati, in più sistemi situati in posizioni diverse. Qualsiasi modifica apportata al sistema primario viene immediatamente replicata ai sistemi secondari che contengono le copie in mirroring.

A seconda dell'implementazione e dei requisiti specifici, le modifiche ai dati possono essere replicate istantaneamente o con un ritardo minimo, garantendo file aggiornati e identici in tutta la rete.

I termini sincronizzazione dei dati, data replication e integrazione dei dati sono talvolta usati in modo intercambiabile. Sebbene questi processi siano correlati, si tratta di processi distinti e ciascuno di essi svolge un ruolo specifico nella gestione dei dati e dei servizi IT.

La sincronizzazione dei dati è il processo di mantenimento della coerenza dei dati tra sistemi o dispositivi utilizzando aggiornamenti dei dati pianificati e in tempo reale.

La data replication è il processo di copia dei dati da una posizione di origine a posizioni di destinazione intorno alla rete. È essenziale per ottenere un'elevata disponibilità dei dati nelle reti distribuite, dove supporta i protocolli di bilanciamento del carico e di disaster recovery. Se lo storage dei dati primario non è disponibile per qualsiasi motivo, il sistema può utilizzare le repliche come backup, per assicurarsi che gli utenti ottengano i dati di cui necessitano senza aggiunta di latenza.   

La data replication supporta molte funzioni di sincronizzazione dei dati, tra cui il mirror computing e la manutenzione DFS. 

L'integrazione dei dati, spesso anche una componente della sincronizzazione dei dati, combina i dati provenienti da varie fonti in un unico sistema, per rendere i dati della rete più accessibili a utenti e applicazioni. Si concentra inoltre sulla standardizzazione dei dati con diversi formati di dati e provenienti da fonti eterogenee per una più ampia compatibilità del sistema.

Sia la data replication che l'integrazione dei dati possono essere utili e spesso essenziali per le attività di sincronizzazione dei dati. Tuttavia, entrambi i processi hanno anche una serie di casi d'uso e applicazioni che vanno oltre la sincronizzazione dei dati.

Gli strumenti e le soluzioni di sincronizzazione dei dati aiutano ad automatizzare i processi di sincronizzazione in modo che il personale IT possa concentrarsi su attività di livello superiore. Tuttavia, massimizzare i benefici delle soluzioni di sincronizzazione dei dati può richiedere un approccio più personalizzato.

Ecco alcuni modi in cui le aziende possono ottimizzare il software di sincronizzazione dei dati:

Per creare integrazioni personalizzate, il team di sviluppo utilizza codice personalizzato per creare una nuova soluzione di sincronizzazione da zero, consentendo ai clienti di adattare la soluzione alle loro esigenze organizzative e infrastrutturali. 

Le integrazioni personalizzate richiedono un investimento significativo di tempo, impegno ed esperienza da parte del team di ingegneri; tuttavia, offrono anche alle aziende il controllo completo sul processo di sincronizzazione dei dati senza affidarsi a software di terze parti.

Le integrazioni native applicano l'integrazione precostituita e i flussi di dati di un'app a un'altra applicazione. Collegano direttamente le applicazioni tramite application programming interface (API), ovvero intermediari software che consentono ai dati di fluire senza interruzioni tra i componenti software.

Le integrazioni native possono essere più convenienti rispetto ad altre soluzioni di sincronizzazione dei dati, perché non richiedono alcuna codifica personalizzata. Tuttavia, non offrono la stessa flessibilità di una soluzione personalizzata, quindi potrebbero non essere la soluzione perfetta per le esigenze di tutte le organizzazioni.

iPaaS è una suite di strumenti e soluzioni self-service basati sul cloud che integrano i dati di più applicazioni ospitate in diversi ambienti IT. iPaaS integra applicazioni a livello di API e automatizza i workflow e le pipeline di dati, in modo che le modifiche all'interfaccia utente di un'app non interrompano la sincronizzazione dei dati.

Senza protocolli adeguati di convalida dei dati, risoluzione dei conflitti e gestione degli errori, le integrazioni iPaaS possono diventare rapidamente troppo impegnative, soprattutto quando si lavora con set di dati di grandi dimensioni che richiedono aggiornamenti frequenti. Tuttavia, le soluzioni iPaaS offrono in genere vari connettori di applicazioni predefiniti e modelli di automazione che consentono ai team di implementare una sincronizzazione di dati ad alte prestazioni senza il coinvolgimento degli sviluppatori.

Il software di automazione robotica dei processi (RPA) utilizza i bot per copiare e incollare dati tra applicazioni a livello di interfaccia, creando una soluzione rapida e temporanea per la sincronizzazione dei dati.

Gli strumenti RPA richiedono una manutenzione approfondita per assicurarsi che i bot lavorino sempre con dati accurati, ma possono essere distribuiti rapidamente per compiti specifici a breve termine, come rimuovere i dati dei clienti da un sistema e aggiungerli a un altro. Sono molto utili in situazioni in cui non sono disponibili altre opzioni di integrazione o quando i team necessitano di correzioni temporanee.

L'utilizzo di strumenti di sincronizzazione dei dati migliora la costanza dei dati tra i sistemi, anche in ambienti IT distribuiti. Offrono inoltre alle aziende:

Senza strumenti di sincronizzazione, i dipendenti dovrebbero sincronizzare manualmente i dati tra piattaforme e servizi. L'inserimento manuale dei dati è un processo noioso e dispendioso in termini di tempo, che allontana il personale IT dalle attività di livello superiore. Aumenta anche la probabilità di errore umano, che può creare discrepanze nei dati ed errori di rete lungo la linea.

Con il software di sincronizzazione dei dati, tutti i processi di gestione dei dati sono automatizzati, così da aiutare le aziende a ridurre al minimo la perdita di dati, semplificare la gestione dei dati e poter contare su sincronizzazioni accurate e velocissime.

I dati non sincronizzati possono creare silos, che influiscono negativamente sulla produttività dei lavoratori. Negli ambienti in silos, i dipendenti devono spesso inviare richieste di dati, attendere l'approvazione della richiesta e poi attendere la trasmissione dei dati.

La sincronizzazione dei dati elimina questo problema garantendo che tutte le copie dei dati disponibili siano identiche e che ogni utente abbia una visione unificata dei dati della rete, il tutto senza distrazioni e richieste di dati dispendiose in termini di tempo.

Quando ogni membro di un reparto IT lavora con dati identici e aggiornati, può comunicare e completare le attività in modo più efficace. I dati sincronizzati aiutano anche i team IT ad affrontare collettivamente problemi, sfide e miglioramenti, quindi la gestione degli errori diventa un lavoro di gruppo e l'innovazione diventa più rapida e semplice.

In molti casi, le modifiche ai dati si propagano attraverso la rete in modo continuo e in tempo reale (o quasi in tempo reale). Aggiornamenti immediati e continui dei dati significano analisi più accurate; le analisi accurate aiutano i team a ottenere insight fruibili, basati sui dati. Le informazioni sui dati facilitano una comprensione più profonda delle dinamiche di rete e consentono alle aziende di ottimizzare il supporto clienti e il processo decisionale.

La sincronizzazione dei dati aiuta i team ad aggiungere senza problemi nuove fonti di dati e componenti alla rete, garantendo coerenza e precisione dei dati via via che la rete si espande. Con la crescita delle organizzazioni, le sincronizzazioni dei dati aiutano le reti informatiche a scalare di pari passo.