Zerto Deep Dive: Time Consistency Engine’in Anatomisi

1. Mimari Temel: Deterministik Asenkron Replikasyon

Zerto’nun mimarisi “snapshot-free asynchronous replication” konsepti üzerine kuruludur.

Bu, klasik backup mantığındaki “capture → store → replicate” dizisini tamamen ortadan kaldırır.

Zerto, storage’a yazılan her I/O’yu, yazıldığı anda intercept eder.

Bu interception kernel-level block filter driver ile yapılır.

Bu driver:

• Her disk write’ına monotonik bir sequence ID verir,

• Blokları queue’ya aktarır,

• Compression + deduplication uygular,

• Ve bunları hedefteki VRA’ya non-blocking şekilde stream eder.

Böylece host üzerindeki VM hiçbir şeyin farkında bile olmaz.

I/O path 15-20 µs gecikme ile devam eder.

İşte bu yüzden Zerto, saniyede on binlerce yazma işlemini 3-5 saniye RPO ile tutabilir.

2. Journal File System: Zamanın Gerçek Formatı

Zerto Journal, sadece “geçmiş blokların listesi” değildir.

O, deterministic I/O timeline engine’dir.

Her block değişikliği, delta offset’leriyle birlikte bir write order fidelity chain içinde saklanır.

Bu zincir, CRC ve SHA256 hash’leriyle doğrulanır.

Bir journal entry şunları içerir:

• Source LBA (Logical Block Address)

• Write sequence ID

• Timestamp (µs precision)

• Checksum

• VM metadata pointer

Bu veri yapısı, sadece VM’i geri getirmek için değil, geçmişin her milisaniyesine geri dönmek için tasarlandı.

Zerto, bu yapıya “Continuous Data Protection Window” der.

Yani 7 günlüğüne 60 saniyelik aralıklarla değil, her saniye checkpoint vardır.

3. Commit Cycle: Zamanın Tutarlılığa Dönüştüğü An

Zerto’nun motorunda üç temel queue bulunur:

1. Ingest Queue (Source-side I/O interception)

2. Transmit Queue (WAN optimizasyon + delta packer)

3. Commit Queue (Target-side journal append)

Commit cycle, her 5 saniyede bir atomic checkpoint oluşturur.

Bu checkpoint, memory buffer üzerindeki tüm write’ların LSN (Log Sequence Number) bazlı sıralamasını yapar.

Commit işlemi sırasında:

• CRC32 doğrulaması yapılır,

• Journal header yeniden oluşturulur,

• ve block transaction atomically append edilir.

Sonuç:

Zerto her 5 saniyede bir, tutarlı bir sistem anı oluşturur.

Ama bunu “snapshot” alarak değil, IO event replay dizisini mühendislik mucizesiyle kurarak yapar.

4. Failover Engine: Zamanı Geri Sarma Sanatı

Failover başlatıldığında Zerto, journal’dan seçilen bir checkpoint’i memory’ye “hydrate” eder.

Yani hedef VM diski, o saniyedeki veri zincirine göre yeniden kurgulanır.

Süreç şudur:

1. Journal’dan delta chain okunur.

2. Hash kontrolü yapılır.

3. Block mapping tablosu yeniden oluşturulur.

4. Hedef diske paralel write yapılır.

5. Zerto Virtual Manager (ZVM) orchestration pipeline’ı tetiklenir.

Bu pipeline’da network reconfiguration, IP remap, DNS register, ve post-boot trigger işlemleri sırayla yürür.

Tüm bu işlem sırasında veri tutarlılığı bozulmaz; çünkü Zerto’nun “Write Order Consistency (WOC)” motoru her VM için ayrı LSN dizisiyle çalışır.

5. Scale-Out Orchestration Pipeline

Zerto’nun ölçeklenebilirliği sadece parallel VM replication değil, orchestration concurrency model’iyle mümkündür.

ZVM (Zerto Virtual Manager), event-driven bir micro-orchestrator’dır.

Her event (failover, test, commit, checkpoint, DR drill) bir internal task graph olarak yürütülür.

Bu graph, Node-based dependency tree şeklindedir.

Örneğin:

• Network reconfig, VM power-on’a bağımlıdır.

• DNS update, IP remap sonrası tetiklenir.

• Test failover, snapshot isolation ile kendi branch’inde yürür.

Böylece yüzlerce VPG aynı anda orchestrate edilebilir.

Ve her biri, saniye bazlı recovery timeline’ına sahiptir.

6. WAN Optimization ve Delta Transfer

Zerto replication kanalı TCP değil, kendi geliştirdiğimiz Zerto Replication Protocol (ZRP)’yi kullanır.

Bu protokol, delta’ları:

• Compress eder (LZ4 veya ZStandard),

• Deduplicate eder,

• Sequence-order stream’ler,

• Out-of-order packet’ları yeniden sıralar.

ZRP’nin avantajı, latency 150 ms olsa bile deterministic throughput sağlamasıdır.

Bu yüzden Zerto, 20 Mbps bağlantı üzerinden 2000 IOPS’luk VM’yi bile senkron tutabilir.

7. Ransomware ve Immutable Journal Segmentleri

Yeni sürümlerde Zerto journal segmentleri immutable storage üzerinde tutulabiliyor.

Bu, ransomware bulaşsa bile journal geçmişinin değiştirilememesi anlamına gelir.

Ayrıca checksum anomaly detection mekanizması, şifrelenmiş blok pattern’larını fark eder.

Zerto otomatik olarak saldırının başladığı saniyeyi tespit eder ve rollback önerir.

Yani, “temiz zaman damgasına” tek tıklamayla dönülür.

Bu, klasik backup’ların haftalar süren recovery sürecine karşı Zerto’nun dakikalar içinde operasyonel kurtuluş sağlaması demektir.