一個(gè)系統(tǒng)可能包含很多模塊，如數(shù)據(jù)庫(kù)、前端、緩存、搜索、消息隊(duì)列等，每個(gè)模塊都需要做到高可用，才能保證整個(gè)系統(tǒng)的高可用。對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)而言，高可用的實(shí)現(xiàn)可能更加復(fù)雜，對(duì)用戶的服務(wù)可用，不僅僅是能訪問(wèn)，還需要有正確性保證，因此討論數(shù)據(jù)庫(kù)的高可用方案時(shí)，在容災(zāi)之外，還要同時(shí)考慮方案中數(shù)據(jù)一致性問(wèn)題。

3. 數(shù)據(jù)庫(kù)主從復(fù)制。

這種方案是較經(jīng)典的數(shù)據(jù)同步模式，系統(tǒng)采用一個(gè)主庫(kù)和多個(gè)從庫(kù)，主庫(kù)同步數(shù)據(jù)庫(kù)日志到各個(gè)從庫(kù)，從庫(kù)各自回放日志。它的好處是一個(gè)主庫(kù)可以連接多個(gè)從庫(kù)，能很方便地實(shí)現(xiàn)讀寫分離，同時(shí)，因?yàn)槊總€(gè)備庫(kù)都在啟動(dòng)當(dāng)中，所以備庫(kù)當(dāng)中的數(shù)據(jù)基本上都是熱數(shù)據(jù)，容災(zāi)切換也非常快。

3. 自動(dòng)化管理平臺(tái)規(guī)劃

通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)化管理平臺(tái)中容災(zāi)&災(zāi)備監(jiān)控管理中心可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)中心全局?jǐn)?shù)據(jù)容災(zāi)、數(shù)據(jù)災(zāi)備的情況進(jìn)行整體拓?fù)浔O(jiān)控與管理。并且

為了保證數(shù)據(jù)容災(zāi)、數(shù)據(jù)災(zāi)備有效性對(duì)數(shù)據(jù)同步延遲、數(shù)據(jù)傳輸流量根據(jù)數(shù)據(jù)中心的鏈路帶寬分配情況定制對(duì)應(yīng)的告警監(jiān)控。

自動(dòng)化運(yùn)維是高可用數(shù)據(jù)庫(kù)中的難點(diǎn)，因?yàn)槠髽I(yè)業(yè)務(wù)不一定只有一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，可能需要同時(shí)管理十幾個(gè)甚至上百個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，如果每一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)都配置一個(gè)高可用數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)，系統(tǒng)則需要保證其中任何一個(gè)發(fā)生問(wèn)題以后都可以進(jìn)行容災(zāi)，這無(wú)疑給運(yùn)維帶來(lái)了極大挑戰(zhàn)。

下面提供幾個(gè)自動(dòng)化運(yùn)維方向的思路：

(1) 容災(zāi)切換自動(dòng)化。

要實(shí)現(xiàn)容災(zāi)切換的自動(dòng)化，首先需要考慮兩個(gè)問(wèn)題：

• 第一，怎樣準(zhǔn)確判斷需要容災(zāi)。這是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)容災(zāi)的基礎(chǔ)和前提，它需要結(jié)合實(shí)際情況討論和判斷。如發(fā)生網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)時(shí)，可能有一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)無(wú)法連上主庫(kù)，實(shí)際上幾秒鐘以后整個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)又恢復(fù)了，如果這時(shí)候數(shù)據(jù)庫(kù)做容災(zāi)的話代價(jià)比較大，且容災(zāi)后還可能會(huì)有額外的風(fēng)險(xiǎn)。所以需要在前期準(zhǔn)確判斷是否需要容災(zāi)，并保證在最需要容災(zāi)的時(shí)候及時(shí)容災(zāi);
• 第二，容災(zāi)切換時(shí)，備庫(kù)數(shù)據(jù)盡量和主庫(kù)數(shù)據(jù)保持一致，否則，就會(huì)帶來(lái)數(shù)據(jù)丟失的問(wèn)題。

針對(duì)上述問(wèn)題，MySQL已經(jīng)有比較常用方案供參考，老牌的如MHA，還有一種比較新的方案叫Orchestrator，如果大家自己搭建數(shù)據(jù)庫(kù)，可以考慮采用這兩種方案。

(2) 健康狀況自動(dòng)檢查。

健康狀況檢查需要通過(guò)自動(dòng)監(jiān)控搭配告警來(lái)做，高可用容災(zāi)中，最關(guān)心的還是高可用數(shù)據(jù)庫(kù)的主庫(kù)和備庫(kù)數(shù)據(jù)是否一致，一般情況，導(dǎo)致主從庫(kù)數(shù)據(jù)不一致的主要是兩點(diǎn)：

• 第一，復(fù)制有沒有正常進(jìn)行，如發(fā)送日志時(shí)主庫(kù)與備庫(kù)之間的連接突然斷掉，這時(shí)候需要系統(tǒng)時(shí)常掃描主備庫(kù)是否異常;
• 第二，主從延時(shí)，如果主從之間的數(shù)據(jù)延遲較大，那么切換數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)也會(huì)比較麻煩，這方面也可以考慮使用業(yè)內(nèi)比較常用的監(jiān)控模塊如Prometheus等工具定期采集，發(fā)現(xiàn)異常狀況后及時(shí)調(diào)整。
• 第三，異常情況自適應(yīng)調(diào)整。以主從延遲為例，一般來(lái)說(shuō)可能是CPU的問(wèn)題或者IO的問(wèn)題等，如果是IO的問(wèn)題，一種辦法是將IO調(diào)高，這是一種比較好的解決方案，如果IO調(diào)高以后發(fā)現(xiàn)還是無(wú)法降低延時(shí)，可以在從庫(kù)把日志的持久化等級(jí)暫時(shí)性調(diào)低。當(dāng)然，如果主從之間延遲過(guò)大，完全無(wú)法調(diào)整為正常水平，這時(shí)候就要考慮通過(guò)一些手段重做從庫(kù)。

4. 數(shù)據(jù)庫(kù)容災(zāi)&災(zāi)備演練規(guī)劃

規(guī)劃通過(guò)使用數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)化管理平臺(tái)中的“一鍵容災(zāi)切換”-演練切換、“一鍵災(zāi)備恢復(fù)”-數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)模塊進(jìn)行恢復(fù)演練操作。

定期容災(zāi)演練很有必要。容災(zāi)演練就是在平臺(tái)上跑自己的容災(zāi)邏輯，我們需要在不同場(chǎng)景下做切換，看數(shù)據(jù)有沒有丟失、是否保持了數(shù)據(jù)的一致性等等，因?yàn)榫€上環(huán)境非常復(fù)雜，可能會(huì)有各種莫名其妙的問(wèn)題導(dǎo)致切換邏輯在發(fā)生切換以后結(jié)果不一致，所以要通過(guò)定期演練把各種可能性降到最低。

總結(jié)

高可用架構(gòu)是數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行穩(wěn)定必不可少的一部分，設(shè)計(jì)架構(gòu)時(shí)要考慮諸多問(wèn)題，如數(shù)據(jù)是否同步、高可用自動(dòng)切換、自動(dòng)化運(yùn)維等等。

當(dāng)前文章：閑聊數(shù)據(jù)庫(kù)高可用容災(zāi)規(guī)劃設(shè)計(jì)
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