复制架构解析

高可用的关键指标

1. RPO（Recovery Point Objective），恢复点目标，指“最大可接受的数据损失”，因为数据备份和复制都是有时间限制的，不可能做到绝对实时
2. RTO（Recovery Time Objective），恢复时间目标，指“最大可接受的系统恢复所需时间”，因为定位、处理、恢复都需要时间
3. WRT（Work Recovery Time），工作恢复时间，指“系统恢复正常后，恢复业务所需要的时间”，因为要进行各种业务检查、校验、修复
4. MTD（Maximum Tolerable Downtime），最大可容忍宕机时间，等于RTO+WRT

主备&主从架构

主备复制&主从复制

本质：通过冗余来提升可用性，通过叠加来提升读性能

变化：备机是否提供复制功能，备机部署地点，主从主备混合部署

优点：实现简单，只需要数据复制，无状态检测和角色切换

缺点：需人工干预，RTO比较大

变种1：主备级联复制

变化：备机作为复制源，例如图中备机1就是备机2的复制源

优点：主机故障后，切换备机1为主机，方便快捷，直接修改配置即可，无需修改备机2的配置，无需判断备机1和备机2的数据覆盖问题

缺点：备机1对备份非常关键，备机1宕机会导致两台备份机都备份失效

应用：MySQL、Redis支持这种模式

变种2：主备架构的灾备部署

场景1：IDC-1和IDC-2在同一个城市，可以应对机房级别的灾难

场景2：IDC-1和IDC-2不在同一个城市，可以应对城市级别的灾难

变种3：主从架构的灾备部署

场景1：IDC-1 和 IDC-2 在同一个城市，可以应对机房级别的灾难

场景2：IDC-1 和 IDC-2 不在同一个城市，可以应对城市级别的灾难

双机切换架构

主备切换

优点：可以自动实现故障恢复，RTO短

缺点：实现复杂，需要实现数据复制、状态检测、故障切换、数据冲突处理

应用：内部系统、管理系统

主从切换

整体和主备切换类似，差异点在于“切换阶段”，只有主机提供读写服务，主机性能有风险

集群选举架构

优点：可以自动实现故障恢复、RTO短，可用性更高

缺点：实现复杂，需要实现数据复制、状态检测、选举算法、故障切换、数据冲突处理

应用：通用，例如Redis、MongoDB等

案例

Redis

使用sentinel集群来解决“决策者”单点问题，sentinel又是通过Raft算法进行选举的

MongoDB

3.2之前是Bully选举算法（ES也是用这个），3.2之后改为Raft算法

最佳实践-基于ZooKeeper实现

基于ZooKeeper来实现双机切换或者集权选举，能够大大降低复杂度，优势有如下几点：

1. ZooKeeper已经保证了自我的高可用
2. 基于ZooKeeper，切换或选举过程实现比较简单
3. ZooKeeper可以有多用途