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系统容灾体系及架构设计(续)

系统容灾体系及架构设计(续) 云容灾备份安全治理
2025-08-23
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导读:各位读者下午好,上次我们聊到同城双机房 100 公里距离下如何保证 RPO、RTO 的问题,很多朋友在后台留

各位读者下午好,上次我们聊到同城双机房 100 公里距离下如何保证 RPO、RTO 的问题,很多朋友在后台留言,讨论得很热烈。小布也收到了不少实战经验分享,因此这次打算做一个续集,从实践中的细节挑战和进阶解决方案两个角度来继续探讨。


1、网络延时及吞吐问题

在第一篇里我们提到,数据库同步复制在跨 100 公里的距离上会面临 RTT(Round Trip Time)延迟问题。那这个延迟到底会带来多大影响?

我们做一个简单估算:

光纤传播速度大约是光速的 2/3;

直线距离 100 公里 → 实际光纤敷设往往超过 300 公里;

单向延时约 1.52 ms,往返就是 3ms左右。

如果数据库写入采用强同步+双 ACK 模式,每次写操作都需要额外等待这个 3~4 ms 的确认。对于高频交易系统(如支付秒级交易),这个延迟可能难以接受。


所以针对这个问题的解决思路有如下几个点:

1、分级同步策略:

  • 核心账务表(如账户余额)采用强同步,确保数据不丢;

  • 非关键表(如日志、流水明细,可重算数据)采用异步复制。

  • 实际案例:某国有大行采用“账务表强同步 + 流水表异步”模式,保证性能和可靠性平衡。


2、压缩与批量ACK:

  • 对于高并发场景,多条更新打包一次确认,减少RTT次数;

  • 常见用于GoldenDB、OceanBase这类国产数据库的双活方案。


2、脑裂(Split-Brain)风险

在双机房架构中,最怕的就是两个机房同时认为自己是主库,结果双写导致数据不一致,后续合并极为复杂。

常见防护手段有:

第三方仲裁节点:在一个独立 Region 部署仲裁服务(Zookeeper、Etcd、Consul),通过投票机制决定主从角色。譬如某股份制银行使用 Zookeeper 仲裁 + 金仓数据库,确保只会有一个主库。

存储层共识协议:采用分布式数据库的内部机制(Raft/Paxos),自动避免出现两个 Leader。譬如OceanBase 的 Paxos 协议确保“无仲裁节点也能避免脑裂”。但是由于Paxos存在的问题在于他要把集群内的所有副本都同步一份数据,所以耗时计算公式是 网络RTT * quorum确认数量,这个其实是影响写入延时的,但现在他们的产品升级后,是可以支持基于仲裁服务的。

应用层防御:即使数据库出现脑裂,应用层也需加写保护机制,比如在核心记账服务加分布式锁,避免重复扣款。


3、演练与切换的难点

理论上,大家都知道现在该怎么去容灾了,无非是两地三中心支持failover,但是真正落地常见会有几个问题:

1、切换剧本未标准化:

  • 不同团队操作习惯不同,导致实际演练时出错。

  • 建议:编制标准化 Runbook(运行手册),并通过自动化运维工具执行。

2、应用依赖配置复杂:

  • 例如某些微服务的数据库连接串写死在配置里,切换时容易遗漏。

  • 建议:引入配置中心(如 Nacos、Apollo),一键切换数据源。

3、切换后缺乏一致性校验:

  • 很多银行演练时只验证系统是否起来,却没做账务对账,结果留下隐患。

  • 建议:建立 自动化对账校验工具,确保账务表和流水表一致。

4、灰度切流机制缺失:

  • 一些机构切换时直接“全量切走”,风险极高。

  • 建议:采用 流量分批切换,先 5% 验证,再逐步扩大到 100%。

  • 案例:某城商行在演练时,由于没有灰度切流,导致切换后交易堆积 3 小时,最终被监管要求重新整改。


4、不同数据库/厂商对比

方案/产品

同城能力

异地容灾

是否支持混合同步

脑裂防护机制

Oracle RAC+ADG

强同步可行,性能下降

异地ADG异步

基于投票磁盘仲裁

OceanBase

Paxos强同步

异步远程复制

共识协议避免脑裂

GoldenDB

强同步/异步可选

异步灾备

第三方仲裁+DB自身机制

TiDB

Raft强一致

CDC异步同步

Raft协议

KingbaseES

支持强同步

异步为主

部分支持

仲裁节点


好了,本篇我们从网络延迟脑裂风险演练落地几个角度,继续深入了同城双机房容灾的实践挑战,并结合了具体案例与厂商方案进行比较。可以看出,为了保证系统的高可用以及容灾,关键系统都会演进到“两地三中心”这种容灾架构,才能满足RPO、RTO,也满足监管的最高级别容灾要求。


如果各位读者对系统容灾感兴趣的话,下一篇小布会结合 云厂商的 DR 产品(如阿里云金融级容灾、腾讯金融云、华为云 GDR),聊聊“自建 VS 上云”的抉择,敬请期待。


【声明】内容源于网络
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