关系型数据库主备高可用方案对比笔记

数据库高可用性解决方案对比

Oracle Data Guard

Oracle灾备 - Data Guard

• Primary Database：生产数据库，负责产生修改操作。
• Standby Database：灾难保护的生产数据库副本，可创建多个。
• Physical/Logical Standby：物理或逻辑备库模式，通过Redo Apply或SQL Apply实现同步。
• Protection Modes：Maximum Performance, Maximum Protection, Maximum Availability。
• Data Guard Broker：用于创建、控制和监控DG配置。
• Fast-Start Failover：自动故障转移功能，无需人工干预。

MySQL 主从复制

MySQL的增强半同步

• 半同步复制：主节点等待至少一个备节点确认接收到事务日志。
• 异步复制：主节点在事务提交后立即返回，不等待备节点确认。
• rpl_semi_sync_master_timeout：定义主数据库等待备库确认的超时时间。

SQL Server AlwaysOn

AlwaysOn 可用性组副本所在服务器以及该副本上数据库的各项状态信息

• 自动故障转移：支持自动故障转移和手动故障转移。
• 同步提交/异步提交：配置可用性模式。
• AlwaysOn仪表板：提供副本状态的监控和报告。

PG Patroni 流复制

PG流复制_复制pg日志
Patroni官方给出的流程图

• 流复制：基于WAL日志的流复制，支持同步和异步复制。
• Patroni：PostgreSQL的高可用性解决方案，管理复制和故障转移。
• Witness节点：可选的Witness节点，提高故障转移的准确性。

达梦 DMDataWatch

达梦主备深入了解

• DMDataWatch：达梦数据库的高可用性解决方案。
• DMRWC：读写分离集群，自动将只读操作分流到备库。
• 主备模式：即时归档和实时归档模式，通过MAL系统实现日志同步。

人大金仓 repmgr

人大金仓CKP16-部署数据库集群
人大金仓witness

• repmgr：人大金仓的高可用性解决方案，管理复制和故障转移。
• Witness节点：仲裁节点，支持极端场景下的故障自动切换。

表格

对比维度	Oracle Data Guard	MySQL主从复制	SQL Server AlwaysOn	PG Patroni流复制	达梦DMDataWatch
运维	提供强大容灾备份，支持物理和逻辑复制，满足不同场景。支持自动化监控管理，简化流程，但需定期进行故障转移测试	配置简单，易于部署。支持异步复制（可能存在数据延迟）和增强半同步复制（提升数据一致性）	配置通过图形界面，操作简单，支持自动和手动故障转移，需定期进行故障转移测试	配置简便，部署轻松。支持异步复制（存在数据延迟风险），需定期开展故障转移测试	配置简易，部署便捷。支持即时归档和实时归档模式，提供自动和手动故障转移
部署	支持一主多从结构，且具备自动和手动故障转移能力	支持一主多从结构，需配置binlog和relay log，自动故障转移需额外配置	支持一主多从结构，支持自动和手动故障转移，需配置数据同步与异步提交模式，依赖Windows Server和SQL Server Enterprise Edition	支持一主多从结构，需配置WAL日志和应用日志，具备自动和手动故障转移功能	支持一主多从结构，需配置MAL系统进行日志传输，支持自动和手动故障转移
监控	提供图形界面和命令行工具，可监控主库和备库状态，包含同步延迟和故障转移状态	使用replication status命令检查复制状态，监控主从延迟和复制错误，也可借助第三方工具实现更高级监控	利用AlwaysOn仪表板监控，可查看副本状态，如同步健康和故障转移状态，并提供详细性能和状态报告	运用pg_stat_replication和pg_stat_wal_receiver视图监控复制延迟和状态，还可借助第三方工具进行高级监控	通过DMDataWatch和DMRWC监控，能查看主从库状态，包括同步延迟和故障转移状态，同时提供图形化界面和命令行工具进行管理
性能影响	高效复制，不影响主数据库性能	异步复制不影响主库性能，增强半同步可减少影响（rpl_semi_sync_master_timeout ）	支持多副本，提供读写分离，自动故障转移，具备高可扩展性	支持读写分离，减轻主数据库负载，但异步复制可能存在数据延迟	支持读写分离，有效降低主库负载，提升系统吞吐量
数据一致性和完整性	通过归档日志和应用日志确保数据一致性和完整性	主库故障时可能存在数据丢失风险	主副本故障时，自动将写操作切换到次副本，保障数据一致性	主副本故障时，自动将写操作切换到次副本，保障数据一致性	通过归档日志和应用日志确保数据一致性和完整性
故障转移和恢复	提供快速故障转移，保障业务连续性	支持自动故障转移，减少系统停机时间	配置至少2个副本（1个主副本和1个辅助副本），使用同步模式确保数据一致性，实现快速故障转移	配置负载均衡，将读取操作分配到辅助副本，优化性能，实现快速故障转移	提供快速故障转移，保障业务连续性
可扩展性和灵活性	支持多种复制模式，满足不同企业需求	支持读写分离，减轻主数据库负载	启用自动故障转移，减少系统停机时间，具备高可扩展性	支持多副本，提供读写分离，自动故障转移，具备高可扩展性	支持多种复制模式，满足不同企业需求
成本	需要Oracle高级版许可，成本较高	开源解决方案，成本较低	需要SQL Server Enterprise版本，部署和维护相对复杂，成本较高	开源解决方案，成本较低	需要达梦数据库高级版许可，成本较高
安全性和合规性	提供多种性能优化选项，如并行复制、压缩复制和过滤复制等	支持加密、访问控制和审计日志等安全特性	支持加密、访问控制和审计日志等安全特性	支持加密、访问控制和审计日志等安全特性	提供多种性能优化选项，如并行复制、压缩复制和过滤复制等
技术支持和社区	由Oracle官方提供强大技术支持	拥有强大的社区支持和丰富的文档资源	由微软官方提供技术支持	拥有强大的社区支持和丰富的文档资源	由达梦官方提供技术支持
测试和验证	支持自动化监控和管理，简化操作流程	模拟故障以测试系统恢复能力	定期检查副本同步状态，确保数据一致性	模拟故障以测试系统恢复能力	支持自动化监控和管理，简化操作流程
多活和地理分布	提供多种灾难恢复方案，包括本地恢复、异地恢复和云恢复等	支持跨地理位置的数据库同步，适合跨地理区域部署，确保数据在不同地区保持一致	可以跨多个数据中心进行部署，提供更好的灾难恢复能力	支持跨地理位置的数据库同步，适合跨地理区域部署，确保数据在不同地区保持一致	提供多种灾难恢复方案，包括本地恢复、异地恢复和云恢复等

关系型数据库主备高可用方案对比笔记

在构建关系型数据库主备高可用方案时，需要从多个维度综合考量，以选出最契合业务需求的方案。以下是对Oracle Data Guard、MySQL主从复制、SQL Server AlwaysOn、PG Patroni流复制、达梦DMDataWatch的详细对比分析：

1. 运维
   • Oracle Data Guard：提供强大容灾备份，支持物理和逻辑复制，满足不同场景。支持自动化监控管理，简化流程，但需定期进行故障转移测试。
   • MySQL主从复制：配置简单，易于部署。支持异步复制（可能存在数据延迟）和增强半同步复制（提升数据一致性） 。
   • SQL Server AlwaysOn：配置通过图形界面，操作简单，支持自动和手动故障转移，同样需定期进行故障转移测试。
   • PG Patroni流复制：配置简便，部署轻松。支持异步复制（存在数据延迟风险），需定期开展故障转移测试。
   • 达梦DMDataWatch：配置简易，部署便捷。支持即时归档和实时归档模式，提供自动和手动故障转移。
2. 部署
   • Oracle Data Guard：支持一主多从结构，且具备自动和手动故障转移能力。
   • MySQL主从复制：支持一主多从结构，需配置binlog和relay log，自动故障转移需额外配置。
   • SQL Server AlwaysOn：支持一主多从结构，支持自动和手动故障转移，需配置数据同步与异步提交模式，依赖Windows Server和SQL Server Enterprise Edition。
   • PG Patroni流复制：支持一主多从结构，需配置WAL日志和应用日志，具备自动和手动故障转移功能。
   • 达梦DMDataWatch：支持一主多从结构，需配置MAL系统进行日志传输，支持自动和手动故障转移。
3. 监控
   • Oracle Data Guard：提供图形界面和命令行工具，可监控主库和备库状态，包含同步延迟和故障转移状态。
   • MySQL主从复制：使用replication status命令检查复制状态，监控主从延迟和复制错误，也可借助第三方工具实现更高级监控。
   • SQL Server AlwaysOn：利用AlwaysOn仪表板监控，可查看副本状态，如同步健康和故障转移状态，并提供详细性能和状态报告。
   • PG Patroni流复制：运用pg_stat_replication和pg_stat_wal_receiver视图监控复制延迟和状态，还可借助第三方工具进行高级监控。
   • 达梦DMDataWatch：通过DMDataWatch和DMRWC监控，能查看主从库状态，包括同步延迟和故障转移状态，同时提供图形化界面和命令行工具进行管理。
4. 性能影响
   • Oracle Data Guard：高效复制，不影响主数据库性能。
   • MySQL主从复制：异步复制不影响主库性能，增强半同步可减少影响（rpl_semi_sync_master_timeout ）。
   • SQL Server AlwaysOn：支持多副本，提供读写分离，自动故障转移，具备高可扩展性。
   • PG Patroni流复制：支持读写分离，减轻主数据库负载，但异步复制可能存在数据延迟。
   • 达梦DMDataWatch：支持读写分离，有效降低主库负载，提升系统吞吐量。
5. 数据一致性和完整性
   • Oracle Data Guard：通过归档日志和应用日志确保数据一致性和完整性。
   • MySQL主从复制：主库故障时可能存在数据丢失风险。
   • SQL Server AlwaysOn：主副本故障时，自动将写操作切换到次副本，保障数据一致性。
   • PG Patroni流复制：主副本故障时，自动将写操作切换到次副本，保障数据一致性。
   • 达梦DMDataWatch：通过归档日志和应用日志确保数据一致性和完整性。
6. 故障转移和恢复
   • Oracle Data Guard：提供快速故障转移，保障业务连续性。
   • MySQL主从复制：支持自动故障转移，减少系统停机时间。
   • SQL Server AlwaysOn：配置至少2个副本（1 个主副本和 1 个辅助副本），使用同步模式确保数据一致性，实现快速故障转移。
   • PG Patroni流复制：配置负载均衡，将读取操作分配到辅助副本，优化性能，实现快速故障转移。
   • 达梦DMDataWatch：提供快速故障转移，保障业务连续性。
7. 可扩展性和灵活性
   • Oracle Data Guard：支持多种复制模式，满足不同企业需求。
   • MySQL主从复制：支持读写分离，减轻主数据库负载。
   • SQL Server AlwaysOn：启用自动故障转移，减少系统停机时间，具备高可扩展性。
   • PG Patroni流复制：支持多副本，提供读写分离，自动故障转移，具备高可扩展性。
   • 达梦DMDataWatch：支持多种复制模式，满足不同企业需求。
8. 成本
   • Oracle Data Guard：需要Oracle高级版许可，成本较高。
   • MySQL主从复制：开源解决方案，成本较低。
   • SQL Server AlwaysOn：需要SQL Server Enterprise版本，部署和维护相对复杂，成本较高。
   • PG Patroni流复制：开源解决方案，成本较低。
   • 达梦DMDataWatch：需要达梦数据库高级版许可，成本较高。
9. 安全性和合规性
   • Oracle Data Guard：提供多种性能优化选项，如并行复制、压缩复制和过滤复制等。
   • MySQL主从复制：支持加密、访问控制和审计日志等安全特性。
   • SQL Server AlwaysOn：支持加密、访问控制和审计日志等安全特性。
   • PG Patroni流复制：支持加密、访问控制和审计日志等安全特性。
   • 达梦DMDataWatch：提供多种性能优化选项，如并行复制、压缩复制和过滤复制等。
10. 技术支持和社区
    • Oracle Data Guard：由Oracle官方提供强大技术支持。
    • MySQL主从复制：拥有强大的社区支持和丰富的文档资源。
    • SQL Server AlwaysOn：由微软官方提供技术支持。
    • PG Patroni流复制：拥有强大的社区支持和丰富的文档资源。
    • 达梦DMDataWatch：由达梦官方提供技术支持。
11. 测试和验证
    • Oracle Data Guard：支持自动化监控和管理，简化操作流程。
    • MySQL主从复制：模拟故障以测试系统恢复能力。
    • SQL Server AlwaysOn：定期检查副本同步状态，确保数据一致性。
    • PG Patroni流复制：模拟故障以测试系统恢复能力。
    • 达梦DMDataWatch：支持自动化监控和管理，简化操作流程。
12. 多活和地理分布
    • Oracle Data Guard：提供多种灾难恢复方案，包括本地恢复、异地恢复和云恢复等。
    • MySQL主从复制：支持跨地理位置的数据库同步，适合跨地理区域部署，确保数据在不同地区保持一致。
    • SQL Server AlwaysOn：可以跨多个数据中心进行部署，提供更好的灾难恢复能力。
    • PG Patroni流复制：支持跨地理位置的数据库同步，适合跨地理区域部署，确保数据在不同地区保持一致。
    • 达梦DMDataWatch：提供多种灾难恢复方案，包括本地恢复、异地恢复和云恢复等。

综上所述，每种方案各有优劣，企业在选择时，务必结合自身业务需求、预算、技术栈以及维护能力等因素，进行全面、细致的考量 。