容灾部署方案

为满足不同客户和业务场景多样的容灾需求，OceanBase 数据库提供了多种高可用解决方案：

• 基于 Paxos 一致性协议的多副本高可用解决方案

  该方案基于Paxos一致性协议实现，通常在同一个集群内通过多副本（例如，三副本或五副本）提供容灾能力。

  在少数派副本不可用（三副本集群允许一个副本不可用，五副本集群允许两个副本不可用）时，数据库可以自动执行容灾切换并恢复服务，保证不丢数据（RPO = 0），故障恢复时间在 8 秒以内（RTO < 8s）。

• 基于日志异步复制的物理备库解决方案

  该方案类似于传统数据库的主备复制解决方案。两个或多个集群之间，允许以租户为粒度，通过异步复制 Redo 日志来构建租户级别的主备关系，提供计划内无损切换和故障时有损切换两种容灾能力。

  该方案主要用于满足双机房或双地域场景下的容灾需求。主租户提供读写能力，备租户提供只读和容灾能力。在执行计划内无损切换时，主租户和备租户互换角色，不丢数据（RPO = 0），切换时间为秒级（RTO 为秒级）。

  当主租户所在的集群出现故障后，可以执行有损切换，将备租户切换为主租户。此时不能保证不丢数据，RPO 大于 0，切换时间为秒级（RTO 为秒级）。

• 基于仲裁的高可用解决方案

  该方案是 OceanBase V4.1.0 版本新提供的一种高可用解决方案。该方案通过引入一个独立的仲裁服务，允许通过更少副本数提供良好的容灾能力。

  这里以两个全功能副本和一个仲裁服务的部署架构为例：在一个全功能副本出现故障时，集群会在仲裁服务参与的情况下，自动执行容灾降级，保证数据不丢（RPO = 0），切换时间为秒级（RTO 为秒级）；在故障节点服务恢复后，集群会自动探测并执行服务升级，恢复故障前的可用能力。在此过程中，仲裁服务仅参与同步和持久化少量的元信息，资源开销（CPU/内存/网络等）极小。

上述三种高可用解决方案可以组合使用。OceanBase 数据库推荐如下多种部署模式，用户可根据对机房配置以及性能和可用性的需求进行灵活选择。

同机房三副本

如果只有一个机房，可以部署三副本或更多副本，来达到机器级无损容灾。当单台 Server 或少数派 Server 宕机情况下，不影响业务服务，不丢数据。如果一个机房内有多个机架，可以为每个机架部署一个 Zone，从而达到机架级无损容灾。

同城双机房物理备库

如果同城只有双机房，又想达到机房级容灾能力，可以采用物理备库，每个机房部署一个集群。当任何一个机房不可用时，另一个机房可以接管业务服务。如果备机房不可用，此时业务数据不受影响，可以持续提供服务；如果主机房不可用，备库需要激活成新主库，接管业务服务，由于备库不能保证同步所有数据，因此可能会丢失数据。

同城三机房三副本

如果同城具备三机房条件，还可以为每个机房部署一个 Zone，从而达到机房级无损容灾能力。任何一个机房不可用时，可以利用剩下的两个机房继续提供服务，不丢失数据。这种部署架构不依赖物理备库，不过不具备地域级容灾能力。

两地两中心物理备库

用户希望达到地域级容灾，但是每个地域只有一个机房时，可以采用物理备库架构，选择一个地域作为主地域，部署主库，另一个地域部署备库。当备地域不可用时，不影响主地域的业务服务；当主地域不可用时，备库可以激活为新主库继续提供服务，这种情况下可能会丢失业务数据。

更进一步，用户可以利用两地两中心实现双活，部署两套物理备库，两个地域互为主备。这样可以更加高效利用资源，并且达到更高的容灾能力。

两地三中心加物理备库

如果用户在两个不同的地域共有三个机房，可以使用 “两地三中心加物理备库” 的方案提供地域级容灾能力。

我们将有两个机房的地域称为主地域，业务在主地域两个机房里各部署一个或两个全功能副本，数据库的读写服务在主地域提供。另外一个地域机房中部署仲裁服务和物理备库，提供容灾服务。

在主地域一个机房出现故障时，仲裁方案会自动执行降级，确保业务在秒级恢复，同时不丢失数据。在主地域两个机房同时出现故障时，需要将物理备库激活成主库提供服务，此时业务有损，RPO > 0。

三地三中心五副本

为了支持地域级无损容灾，通过 Paxos 协议的原理可以证明，至少需要 3 个地域。该方案包含三个城市，每个城市一个机房，前两个城市的机房各有两个副本，第三个城市的机房只有一个副本。和两地三中心的不同点在于，每次执行事务至少需要同步到两个城市，需要业务容忍异地复制的延时。

三地五中心五副本

与三地三中心五副本类似，不同点在于，三地五中心会把每个副本部署到不同的机房，进一步强化机房容灾能力。