如何配置 YashanDB 实现高可用容灾架构？

在现代企业的信息系统中，数据库的高可用性与容灾能力是保障业务连续性和数据安全的关键。实现高可用容灾架构对于减少系统故障时间、保障数据一致性以及抵御各种灾难至关重要。YashanDB 作为一款高性能且具备丰富部署形态的数据库解决方案，提供了多种技术和机制来支持稳定、可靠的高可用容灾架构。本文将基于 YashanDB 的核心架构和功能，详细阐述如何有效配置系统以实现高可用及容灾目标。

YashanDB 的部署架构与高可用基础

YashanDB 支持单机主备部署、分布式集群部署和共享集群部署三种主要部署形态，每种形态在高可用和容灾设计上具备不同的技术特点和应用场景：

单机主备部署

单机主备部署通常涉及至少两台服务器，分别运行主实例和备实例，通过主备复制实现数据的实时同步。主实例承载读写操作，备实例处于只读状态，实时接收并应用主实例的 redo 日志。

主备复制链路基于 WAL（Write Ahead Log）机制，采用环形 Log Cache 缓冲 redo 日志，具备高效的同步能力和故障容错能力。主备库网络应配置低时延的交换机，并充分考虑冗余以避免单点故障。备库可设置为同步或异步复制，满足不同的性能与数据一致性要求。

该部署模式适合大多数中小规模应用，能快速进行主备切换（包括手动切换和自动选主），实现故障快速恢复。

分布式部署架构

分布式部署由管理节点（MN）、协调节点（CN）和数据节点（DN）组成，支持高性能的线性扩展能力。每个节点组内支持主备模式，通过 Raft 协议实现节点间的一致性。

实现高可用设计时，需完善分布式主备管理机制，包括节点异常探测、主备切换、协调节点和数据节点的故障恢复等。并且结合分布式事务协调与全局时间戳服务（GTS）确保跨节点一致性。

分布式部署适用于海量数据分析及实时计算场景，通过合理规划节点个数及负载均衡提升系统容灾能力和业务可用性。

共享集群部署

共享集群部署基于硬件共享存储（Shared-Disk），引入崖山集群内核（YCK）、崖山集群服务（YCS）和崖山文件系统（YFS），保障全局缓存一致性及资源调度协调。

多实例均可读写同一份数据，且通过全局资源管理（GRC）、全局缓存服务（GCS）及全局锁服务（GLS）实现强一致性和多实例并发控制。YCS 负责集群节点管理、高可用投票仲裁及故障恢复。

共享集群通过网络心跳与磁盘心跳机制监测实例状态，实现自动选主和故障恢复，确保集群实例单点故障时可自动切换不中断服务。

该部署形态适用于对高性能、高可用和扩展能力要求极高的核心交易场景。

主备复制与切换配置

实现高可用容灾的基础是主备复制及切换机制的合理配置：

主备复制链路配置

确保主库与备库服务器间网络链路低时延且带宽充足，部署交换机冗余规避单点故障。

配置 redo 日志同步方式，包括同步复制和异步复制，基于业务对数据一致性和性能的权衡选择合适复制模式。

备库开启 redo 日志的实时回放，确保数据尽快同步并可对外提供只读访问。

实现归档日志同步及归档修复机制，解决备库在网络故障或停机期间的日志 GAP 问题，保证备库数据完整性。

主备切换策略配置

支持计划内切换（Switchover）和故障切换（Failover），确保切换过程数据不丢失或及时恢复。

配置自动选主机制，基于 Raft 算法和 Quorum 机制，在主库故障时自动选举新的主库，减少人工干预。

设置保护模式（最大性能、最大可用、最大保护），根据业务对容灾的严格程度调节主备间的同步和阻塞策略。

利用 Yasom 仲裁选主实现主备的一键故障恢复，支持普通模式及零丢失模式，满足不同场景需求。

高可用架构关键技术配置

数据库实例与进程冗余配置

配置数据库实例的多线程架构及资源隔离，采用多实例部署提升系统整体并发能力和故障容忍度。例如，分布式部署中合理划分 MN、CN、DN 实例组及其主备数量，保障节点服务的连续性。

合理配置关键后台线程数量，平衡性能与稳定性，例如 DBWR 线程数、回滚线程及 redo 日志发送/回放线程，确保故障情况下数据库能快速恢复并保持响应。

存储系统高可用配置

采用段页式与对象式管理方式，确保存储空间灵活分配和一致性维护。

合理使用表空间加密和透明数据加密，保障数据安全。

共享集群依赖崖山文件系统（YFS）实现数据多副本冗余，确保磁盘故障时数据不丢失。

配置磁盘组、故障组的冗余度，设置合理的分配单元大小及伙伴磁盘，提升存储性能与可靠性。

网络通信与心跳监控

配置内部互联总线（IN）确保节点间高吞吐、低时延的网络通信，支持分布式 SQL 执行、数据交换及控制消息高效传达。

启用心跳机制（网络心跳、磁盘心跳）监控各节点运行状态，集群组件 YCS 实现故障自动检测与快速响应。

安全与权限高可用配置

实施基于角色的访问控制（RBAC）与标签访问控制（LBAC），保障数据不被非授权访问，提升安全可靠性。

配置数据库认证策略，包括数据库口令认证及操作系统认证，结合密码复杂度及过期策略强化安全防护。

启用网络通信加密（SSL/TLS）确保数据传输安全。

审计功能覆盖权限、行为及角色审计，实时监控和记录操作日志，支持审计数据的自动管理和清理。

设置 IP 黑白名单及连接监听防止恶意攻击，保障系统访问的安全稳定。

操作建议

选择适合业务规模的部署形态（单机主备、分布式或共享集群），明确高可用和容灾的需求。

配置主备复制链路，启用 redo 日志同步及归档修复，确保备库数据实时、完整。

结合业务需求合理设置保护模式，保证在保障数据安全的同时兼顾性能。

启用自动选主和故障自动切换机制，降低人工干预，提升切换效率和自动化程度。

合理规划硬件资源和网络，部署多节点冗余并启用心跳监控，实时侦测节点故障。

结合 YashanDB 提供的崖山集群服务 YCS 和崖山文件系统 YFS，实现共享存储的高可用管理。

实施完善的安全管理策略，采用角色权限分离、访问控制和传输加密确保数据和服务安全。

制定完善的备份恢复策略，结合全库备份、增量备份、归档备份及基于时间点的恢复，提高容灾能力。

定期监控实例状态和运行日志，利用故障诊断架构及时发现和修复潜在风险。

结论与展望

随着业务对数据可靠性、连续性的诉求日益增长，构建稳定的高可用容灾架构已成为数据库系统的核心竞争力。YashanDB 基于丰富的部署形态以及完善的高可用技术体系，提供了从存储管理、复制同步到故障检测与自动切换的多层保障能力。通过合理配置主备复制、分布式或共享集群架构，结合严格的安全与备份策略，能够有效提升数据安全性和系统可靠性。未来，随着数据量和业务复杂性的持续增长，YashanDB 将继续优化自动选主、故障恢复和性能调优能力，助力企业构建更加灵活、智能的数据库高可用容灾体系。持续关注和深入学习相关技术，是确保系统持续稳定运行与业务快速响应的必要措施。