摘要：GaussDB(for Redis)的雙活解決方案，支持同域主備、同域雙主、異地主備、異地雙主四大應用場景，提供了安全可靠的容災能力，
一場火災引發的思考
2021年3月10日，歐洲某云服務提供商的資料中心發生火災，當地消防部門出動上百名消防員才將大火撲滅，受影響的服務器共托管了約360萬個網站，火災過后，這些受影響的網站大多處于關閉狀態，
機房火災、網路例外、電力故障、自然災害等極端場景，對互聯網業務的連續運行有著巨大的威脅，
在安全組、反親和、多可用區部署等能力加持下，如今的云服務已能夠給客戶業務帶來比“自建”更可靠的保障，在面對上述極端災害場景中，云服務也能提供更高級的防范方案——雙活容災，
誰說Redis不能雙活容災？
今天我們來聊聊全世界機房里的主力資料庫服務——Redis，作為業務剛需，Redis有兩大類典型應用場景：
1）快取
Redis作為資料庫快取，搭配MySQL或其他關系型資料庫使用，一旦快取故障失效，高并發的流量請求將對下游資料庫造成嚴重沖擊，無法繼續支撐高并發業務，雪崩甚至可能導致系統完全不可用，
2）主資料庫
Redis獨立存盤核心資料，兼顧持久化與高并發訪問，一旦Redis發生嚴重故障，將造成用戶核心資料丟失以及關鍵業務不可用，
可見Redis的穩定性是企業要考慮的TOP問題，但是由于資料無法可靠存盤、架構不穩定等原因，開源Redis很難像MySQL那樣做出穩定可靠的雙活系統，這也是國內云廠商很少主推Redis雙活容災的原因，
在華為內部，比如華為商城、流程IT平臺等大型業務，對資料庫（尤其是MySQL、Redis）都有很高的可靠性要求，在與這類企業級專案的聯合演程序序中，云原生資料庫GaussDB(for Redis)推出了企業級的雙活容災方案，支持四大應用場景，為業務的持續運行保駕護航，
企業級雙活容災，要看GaussDB(for Redis)
GaussDB(for Redis)的雙活容災是基于GaussDB NoSQL存算分離架構，建立可靠的資料傳輸鏈路，實作兩個實體間資料同步，如果實體A遇到突發故障導致不可用，客戶的業務可以快速接入實體B，避免業務長時間受損，
從原理上看，資料庫實體內增加高可靠性的Rsync資料同步服務，實時監控WAL增量日志，決議后將資料同步到目標實體，
上圖中實線表示實體A向實體B同步資料的路徑，虛線表示實體B向實體A同步資料的路徑，雙活解決方案支持配置為單向同步或雙寫同步，實體A和實體B可以部署在同一個Region，也可以部署在不同的Region，
因此，將兩個GaussDB(for Redis)實體的部署位置和主備角色進行不同組合，能搭建出不同形態的雙活容災組網，客戶可以根據自身的業務規劃和使用場景自由選擇，
GaussDB(for Redis)雙活容災：四大應用場景
接下來我們詳細聊一下GaussDB(for Redis)雙活容災的不同組網形態，
同域雙活部署在同一Region，通過對等連接打通網路，對等連接無帶寬費用，同步時延在毫秒級，又分為同域主備模式和同域雙主模式，
異地雙活部署在不同Region，可以是同一城市的不同Region互通，也可以是全球不同城市互通，通過跨域的云連接打通網路，需要根據業務的寫流量來配置合適大小的帶寬，
綜上，GaussDB(for Redis)雙活容災共支持四大應用場景：
同域主備模式
在同域主備模式下，主實體可讀可寫，備實體只讀，資料從主實體單向同步到備實體，如果主實體發生故障，可以將備實體角色變更為主實體，業務繼續從新的主實體接入處理讀寫操作，
同域主備模式適合在同Region低成本獲取容災能力、有讀寫分離訴求的業務場景，相比同域雙主模式具備更高的資料一致性，不擔心雙實體寫沖突的問題，相比異地雙活的成本更低，
同域雙主模式
在同域雙主模式下，兩個實體都是可讀可寫，任一實體都可以發起資料同步，雙實體不涉及業務切流，
同域雙主模式適合在同Region低成本獲取容災能力、有雙寫訴求的業務場景，相比同域主備模式，兩個實體的計算節點都在處理讀寫業務，資源利用率更高，但需要在業務層面避免key沖突的問題，相比異地雙活的成本更低，
異地主備模式
在異地主備模式下，主實體可讀可寫，備實體只讀，資料單向同步，主實體故障時由備實體繼續處理業務，
異地主備模式適合期望有跨Region容災能力、有讀寫分離訴求的業務場景，例如金融服務或核心用戶資料等，相比異地雙主模式具備更高的資料一致性，不擔心雙實體寫沖突的問題，相比同域雙活具備跨Region容災能力，
異地雙主模式
在異地雙主模式下，兩個實體都是可讀可寫，資料雙向同步，任一實體發生故障則由另一實體繼續處理業務，
異地雙主模式適合期望有跨Region容災能力、有雙寫訴求、或者異地業務希望在就近Region接入資料庫獲取更低時延的業務場景，例如廣告競價、推薦系統等，相比異地主備模式，資源利用率更高，需要避免key沖突的問題，相比同域雙活具備跨Region容災能力，
雙活容災方案已在超大規格集群上驗證穩定可靠
華為內部某重要業務部門在超大規模集群（1w+個vCPU算力，1000+TB資料量）上，使用了基于GaussDB NoSQL統一架構的雙活解決方案，在故障演練中進行了一系列嚴苛的可靠性測驗，其中包括模擬機房斷電、網路故障等場景，最終，GaussDB(for Redis)的雙活容災能力，充分滿足了業務部門對RTO和RPO等指標的嚴格要求，
總結
綜上所述，GaussDB(for Redis)的雙活解決方案，支持同域主備、同域雙主、異地主備、異地雙主四大應用場景，提供了安全可靠的容災能力，具體亮點如下：
- 組網靈活，按需搭建雙活容災系統
- 支持秒級快照，快速搭建雙活關系
- 支持實時同步最新資料，同Region時延毫秒級
- 采用多執行緒異步并發模式發送資料，按Key保序
- 基于WAL單調遞增特性，采用滑窗機制確保可靠傳輸
- 采用Reactor事件管理的機制，全流程批量高效發送
- 支持例外重傳，解決網路抖動導致的丟包或延遲現象
- 支持斷點續傳，每個DB持久化應答過的同步日志序號，在發生宕機、網路隔離、行程重啟等故障場景，可從該位置進行續傳，
附錄
- 本文作者：華為云資料庫GaussDB(for Redis)團隊
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