Replikering: definition och betydelser inom vetenskap, DNA & databehandling
Replikering kan hänvisa till:
Inom vetenskapen:
- Replikation (vetenskaplig metod), en av huvudprinciperna i den vetenskapliga metoden.
Replikation inom vetenskap avser att upprepa studier eller experiment för att kontrollera att resultat är pålitliga och inte beror på slump, felaktig metodik eller bias. Replikerbara resultat stärker trovärdigheten i påståenden och är centralt för kumulativ kunskapsbildning. Diskussioner om reproducerbarhetskrisen i flera fält har också lett till ökad fokus på tydliga metoder, data- och kodpublicering samt förregistrering av studier.
- Replikation (statistik), upprepning av ett test eller ett fullständigt experiment. Detta kan innebära att man genomför samma experiment flera gånger för att uppskatta varians och säkerställa att fynden är robusta under liknande betingelser.
- Självreplikation, den process där något (en cell, ett virus, ett program) gör en kopia av sig själv.
Självreplikation förekommer i biologiska system (celler, bakterier, virus), i kemiska modeller för ursprunglig livet-forskning och i tekniska system (självreplikerande program eller robotar). Begreppet omfattar både naturliga processer som evolutionärt drivs och konstruerade system med avsikt att duplicera struktur eller funktion.
- DNA-replikation, processen att kopiera en dubbelsträngad DNA-molekyl.
DNA-replikation är en grundläggande biologisk mekanism där en cell kopierar sitt arvsmaterial före celldelning. Processen involverar flera proteiner: helikas som öppnar dubbelhelixen, primas som syntetiserar primers, DNA-polymeras som bygger den nya strängen, och ligas som fogar ihop fragment. Replikationen måste vara högst noggrann för att minimera mutationer, men vissa fel blir råvara för evolution.
- Semikonservativ replikation, mekanism för DNA-replikation
Semikonservativ replikation betyder att varje ny DNA-molekyl består av en ursprunglig (parental) sträng och en nysyntetiserad sträng. Denna modell bekräftades historiskt av experiment som visade att ena strängen bevaras i vardera dottermolekylen.
- Replikering (metallografi), användning av tunna plastfilmer för att kopiera en komponents mikrostruktur.
I metallografi används replikering för att analysera ytan eller mikrostrukturen på komponenter utan att behöva skära eller förstöra dem. En tunn film eller avtryck appliceras på ytan och tas sedan bort för granskning i mikroskop. Tekniken är användbar vid feldiagnostik, övervakning av korrosion och kontroll av värmebehandlingsresultat.
Inom databehandling:
Typer och syften
- Databasreplikering — kopiering av data mellan databasserverar för hög tillgänglighet, lastbalansering och backup. Vanliga modeller är master–slave (primär–sekundär) och multimaster, samt tekniker som streaming replication och loggbaserad replikering.
- Filsystem- och blockreplikering — synkronisering av filer eller blocknivådata mellan lagringsnoder (t.ex. i distribuerade filsystem eller speglade volymer). Används för snabba återställningar och för att upprätthålla datatillgänglighet vid hårdvarufel.
- Geografisk replikering — kopiering av data mellan datacenter på olika platser för katastrofåterställning och för att minska svarstider mot användare i olika regioner.
- Cache- och sessionsreplikering — duplicering av kortlivad data (cache, sessionsstate) mellan servrar för att möjliggöra skalning av webbapplikationer utan att förlora användarsessioner.
Tekniska överväganden
- Synkron vs asynkron: Synkron replikering säkerställer att data skrivs till flera noder innan operationen anses slutförd (starkare konsistens men högre latens). Asynkron replikering är snabbare men innebär risk för förlust av nyare data vid fel.
- Konsistensmodeller: I distribuerade system balanserar man ofta mellan konsistens, tillgänglighet och partitionstolerans (CAP). Vissa system väljer eventual consistency för hög tillgänglighet och partitionstolerans.
- Konflikthantering: Vid multimaster-replikering kan skrivkonflikter uppstå och kräva regler för automatisk eller manuell lösning.
- Prestanda och bandbredd: Replikering ökar nätverkstrafiken och kräver överväganden kring frekvens, komprimering och initial synkronisering.
Användningsfall
- Hög tillgänglighet och failover (t.ex. databas-kluster).
- Lastfördelning för läsintensiva applikationer (läsreplikor).
- Disaster recovery och backupstrategier.
- Latenskänsliga applikationer som tjänster användare i flera regioner (lokala repliker).
Sammanfattningsvis används termen replikering i många fält för att beskriva processen att kopiera, upprepa eller återskapa information, strukturer eller system. Det gemensamma är målet att öka tillförlitlighet, redundans eller förståelse — men tekniker, risker och mål skiljer sig mellan områdena (vetenskaplig validering, biologisk kopiering, materialanalys och datorsystem).
