高可用解决方案详解

高可用解决方案详解

高可用性（High Availability, HA）是确保系统在出现硬件故障、软件错误或网络问题时仍能持续提供服务的关键设计目标。以下是针对数据库及应用层面的高可用解决方案，结合不同场景与技术的详细设计：

---

一、高可用核心原则

1. 消除单点故障（SPOF）
   • 所有关键组件（服务器、网络、存储）均需冗余部署。
2. 快速故障转移
   • 实现秒级检测与切换（RTO < 30秒）。
3. 数据零丢失（RPO = 0）
   • 强一致性副本确保故障时数据完整性。
4. 自动化运维
   • 减少人工干预，通过脚本或工具自动处理故障。

---

二、数据库高可用方案

1. 主从复制 + 自动故障转移

• 架构：

  • 主节点（Primary）：处理读写请求。
  • 从节点（Standby）：实时同步数据，提供读扩展。
  • 监控组件：如Keepalived、Patroni检测主节点状态。

• 技术实现（以PostgreSQL为例）：

  # 配置流复制
  primary$ vi postgresql.conf
    wal_level = replica
    max_wal_senders = 5
  
  standby$ vi recovery.conf
    standby_mode = on
    primary_conninfo = 'host=primary_ip port=5432 user=repl password=xxx'
  

• 自动切换工具：

  • Patroni：基于Consul/Etcd的Leader选举，自动提升备库为主。
  • pg_auto_failover：开源自动化故障转移工具。

2. 集群化部署（分布式共识协议）

• 方案：

  • Paxos/Raft协议：用于多副本数据一致性（如ETCD、TiDB）。
  • Galera Cluster（MySQL）：基于Certification的多主同步复制。

• 示例架构（3节点Raft集群）：