高可用架构:fail-over 的三种经典模式

开发 架构
冗余很好理解,复制服务,复制数据。那故障转移有几种模式?故障转移(fail-over)主要有三种模式。

前面的文章聊过,高可用的核心方法论是:冗余(replication) + 故障自动转移(fail-over)。

冗余很好理解,复制服务,复制数据。那故障转移有几种模式?

故障转移(fail-over)主要有三种模式。

其一:Active-Passive影子主模式。

在这种模式下,只有一个主节点(Active)在处理请求,另一个影子节点(Passive)则处于待命状态,准备在主节点故障时接管。

它的特点是,影子节点在主节点正常工作时并不参与工作,只有主节点发生故障时,影子节点才接管并参与负载。系统资源利用率最多只有50%。

无状态的服务,例如Nginx可以使用影子主模式保证高可用。

其二:Active-Active多活模式。

在这种模式下,所有节点均处于“活动”状态,平均处理负载,其优势是:

  • 保证了高可用;
  • 提升了吞吐量;
  • 实施了负载均衡;
  • 提高了资源利用效率;

但是,这类模式需要注意雪崩效应,少量节点挂掉的情况下,剩余节点能不能扛得住。

无状态的服务例如站点服务,微服务,可以采用这种高可用模式。

对于包含状态的服务,例如数据库,如果使用多活高可用。需要额外的机制来同步数据,并解决同步数据的过程中带来的数据冲突问题。对于大数据量高并发量的互联网业务最佳实践,一般不采用这种模式实施数据库的高可用,数据冲突问题根本搞不定。

那包含状态的服务,例如数据库,要怎么保证高可用?

其三:Hot-Standby热备模式。

热备份可以理解为影子模式的一种特例。

他的影子节点在平时也会工作,怎么工作呢?

影子节点只和主节点保持数据同步,但并不对外提供服务。

画外音:这里主要指写入服务,读服务不会变更数据状态,且不讨论。

这样,影子节点保持有最新的数据副本,在主节点挂掉后可以迅速接管,减少切换时间。并且影子节点在平时不对外提供服务,也不会有数据冲突。

在数据库这类存储状态,且需要快速恢复的场景,一般使用热备模式。

但需要注意的是,当主挂掉时,需要折衷一致性与可用性:

  • 如果数据同步完成之前启动影子节点,数据可能会丢失,从而丧失最终一致;
  • 但如果等数据同步完成再启动影子节点,可能会等待一段时间,从而丧失可用性;

简单总结,fail-over三种常见模式:

  • Active-Passive影子主模式,例如:NG;
  • Active-Active多活模式,例如:web-server,service;
  • Hot-Standby热备模式,例如:DB;

知其然,知其所以然。

思路比结论更重要。

责任编辑:赵宁宁 来源: 架构师之路
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