在華為全聯(lián)接2021期間，華為云GaussDB(for openGauss)正式推出重大內(nèi)核新特性——同城雙集群高可用方案，提供金融級(jí)高可用服務(wù)，支持RPO=0 、RTO<60s的同城雙集群切換，盡最大可能保障企業(yè)用戶的核心業(yè)務(wù)7X24小時(shí)無(wú)中斷。

華為云GaussDB 同城雙集群高可用方案，是GaussDB(for openGauss)提供的一種全新架構(gòu)和部署方式的高可用技術(shù)。在已有的高可用方案中，多采用單集群多副本的模式進(jìn)行跨AZ部署，無(wú)法做到故障隔離，類似于集群管理組件的故障或其他區(qū)域性的故障將導(dǎo)致整個(gè)集群服務(wù)不可用；對(duì)于傳統(tǒng)的基于網(wǎng)絡(luò)的日志同步方式，數(shù)據(jù)庫(kù)主備節(jié)點(diǎn)間地理距離的增大將導(dǎo)致傳輸時(shí)延的大幅度增加，直接影響到生產(chǎn)服務(wù)的性能。同時(shí)，金融、銀行業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)安全有著較高的要求，需要最大限度地保證數(shù)據(jù)的安全性以及服務(wù)的可用性。因此，GaussDB提供了支持RPO=0的數(shù)據(jù)庫(kù)同城雙集群高可用方案，即主集群在出現(xiàn)故障的情況下，備集群還具備繼續(xù)提供服務(wù)的能力，當(dāng)發(fā)生自然或人為災(zāi)難時(shí)，保護(hù)數(shù)據(jù)并快速進(jìn)行恢復(fù)，對(duì)數(shù)據(jù)丟失零容忍。

GaussDB同城雙集群高可用方案總體描述

數(shù)據(jù)庫(kù)的主、備集群分別部署在同城的兩個(gè)不同的AZ內(nèi)，支持集中式和分布式架構(gòu)，主集群作為生產(chǎn)中心提供生產(chǎn)服務(wù)，備集群作為同城的熱備中心，提供只讀和故障切換的功能。主集群的Redo日志通過存儲(chǔ)層數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)同步到備集群的存儲(chǔ)設(shè)備中，備集群的備節(jié)點(diǎn)從所在分片的存儲(chǔ)設(shè)備中讀取Redo日志并進(jìn)行回放。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)主節(jié)點(diǎn)寫入的日志同步到備集群的存儲(chǔ)設(shè)備之后，主節(jié)點(diǎn)的事務(wù)才會(huì)被提交，從而確保了集群切換RPO=0的性能指標(biāo)。存儲(chǔ)設(shè)備采用了華為自研的OceanStor Dorado V6全閃存存儲(chǔ)系統(tǒng)，具有遠(yuǎn)程并行復(fù)制數(shù)據(jù)的功能，提供端到端低時(shí)延、大吞吐量的穩(wěn)定高性能能力。

除此以外，本方案有良好的擴(kuò)展性，在同城雙集群高可用方案的基礎(chǔ)上，還可以和異地集群組成跨Region容災(zāi)，即增加一個(gè)異地的災(zāi)備中心，用于對(duì)同城雙中心的數(shù)據(jù)備份，形成兩地三中心的容災(zāi)解決方案。

同城雙集群高可用方案融合了GaussDB數(shù)據(jù)庫(kù)和共享存儲(chǔ)設(shè)備，利用共享存儲(chǔ)設(shè)備的性能和可靠性優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)跨集群的RPO=0的高可用架構(gòu)，為GaussDB(for openGauss)提供了更豐富的企業(yè)級(jí)功能。

同城雙集群高可用方案的分布式架構(gòu)示意圖

GaussDB同城雙集群高可用方案核心優(yōu)勢(shì)

· 金融級(jí)高可用：支持RPO=0 、RTO<60s的同城雙集群切換，保障業(yè)務(wù)的安全性和可靠性。當(dāng)主集群發(fā)生故障時(shí)，備集群能夠數(shù)據(jù)無(wú)損地快速完成切換，替代主集群繼續(xù)提供生產(chǎn)服務(wù)。

· 高性能：第一，采用物理日志同步相對(duì)于邏輯日志同步性能可提升10倍；第二，通過Dorado存儲(chǔ)硬件實(shí)現(xiàn)集群間日志的快速同步，利用Dorado固有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（密集波分），降低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延一倍以上，同時(shí)利用Dorado存儲(chǔ)的緩存能力，日志寫入即刻持久化，降低了事務(wù)提交時(shí)延。

· 高可靠：數(shù)據(jù)安全實(shí)現(xiàn)雙保險(xiǎn)，一方面數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)核的多副本保障了故障自動(dòng)切換和恢復(fù)，不中斷業(yè)務(wù)；另一方面，存儲(chǔ)內(nèi)核保障了磁盤亞健康、故障容錯(cuò)、硬件自愈等能力。

· 架構(gòu)先進(jìn)性：通過數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部計(jì)算與存儲(chǔ)分離，將存儲(chǔ)管理放到下層共享存儲(chǔ)中，從而解決數(shù)據(jù)同步帶來的延時(shí)問題，并同時(shí)增加了計(jì)算能力的橫向擴(kuò)展性。

· 集群隔離：數(shù)據(jù)庫(kù)集群間解耦，故障域隔離從而避免全局性的網(wǎng)絡(luò)故障和集群管理組件故障；集群間版本隔離，避免Bug污染，能夠快速回切；集群間資源隔離，按照Region進(jìn)行資源管理和調(diào)度，方便數(shù)據(jù)庫(kù)管理員對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)資源使用進(jìn)行規(guī)范和約束。

同城雙集群高可用方案進(jìn)一步擴(kuò)大了GaussDB的高可用能力，特別是針對(duì)性能和穩(wěn)定性有更高要求的金融核心業(yè)務(wù)場(chǎng)景，提供了安全可靠的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，使數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)懼災(zāi)難，為用戶的生產(chǎn)業(yè)務(wù)保駕護(hù)航。

技術(shù)無(wú)止境，未來GaussDB(for openGauss)將對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)高可用技術(shù)進(jìn)行更智能、更安全、更高效的技術(shù)優(yōu)化，為客戶打造更領(lǐng)先、更優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)。