“数据不能丢失，业务不能停止”是关键核心业务系统的要求，这对数据库的高可用性提出了很高的要求。
华夏数据库想要领先并服务好关键业务场景，就必须拥有强大的高可用能力和相对完善的高可用解决方案，最大程度地保证业务连续性。
目前主流的数据库高可用方案有哪些？企业应该如何选择合适的高可用解决方案？如何更好地保证业务连续性？针对这些问题，我们采访了国内具有代表性的数据库厂商GBASE南大将军的专家。 GBase 8s产品管理部总经理崔志伟认为，对业务连续性的追求没有终点。目前数据库高可用架构非常丰富，企业需要根据业务场景需求选择合适的高可用解决方案。
数据库高可用架构的演进
高可用性（HA，High）是指系统面对硬件故障、软件崩溃、网络问题等各种故障情况时维持运行并提供服务的能力。通过设计，我们可以减少系统无法运行的时间。提供服务，通过冗余和自动故障转移提高系统可用性，避免单点故障，从而保证系统的高稳定性和连续性。
早期的数据库没有高可用性架构。可用性主要通过定期数据库备份和日志归档来提供。数据库很容易成为单点故障。当时的高可用更多的是在操作系统层面提供集群软件来管理数据库，包括数据库。包括软件和硬件，如IBM高可用集群软件HACMP，主要应用于AIX操作系统中，提供高可用和故障转移功能，保证关键业务应用的持续运行。
20世纪90年代，随着互联网的兴起和企业对数据的依赖越来越大，高可用性成为数据库系统设计的关键因素。数据库开始引入冗余和故障转移机制来提高系统的可靠性和可用性。
随着存储、网络等硬件技术的发展和业务需求的不断演进，数据库高可用架构从单机发展到主备集群、共享存储集群、分布式集群。越来越多的高可用性解决方案已经出现。 。
以这家行业龙头为例，其先后推出了主机HA()、ADG()、RAC(Real)、OGG(Gate)等多种形态，这些高可用架构可以单独使用，也可以组合使用。多年来为金融机构、电信运营商的关键核心业务提供了稳定可靠的高可用服务。
比如主备高可用ADG早期被称为DG。主节点可以读写，备节点不能查询。 11g引入了Data Guard（ADG），允许使用备用节点进行查询，从而减轻主节点的负载，进一步提高系统高可用性。随后，ADG提供了最大保护、最大可用性、最大性能三种数据保护模式供用户灵活选择。
2000年9i的发布是一个重要的里程碑，引入了Real（RAC）技术。 RAC是一种典型的架构，即共享存储集群技术，它允许多个服务器共享一个数据库实例，从而提供高可用性和负载均衡能力。如果一个节点发生故障，其他节点可以继续提供服务，保证系统的连续性。随着RAC技术的不断成熟，越来越多的大型企业选择RAC技术作为其核心数据库。
在国产替代的背景下，虽然国产数据库的技术栈发生了变化，但业务对数据库高可用性的要求不会减弱，只会越来越高。国产数据库需要在高可用技术上达到同等水平甚至突破，才能逐步实现各行业关键核心业务的替代。
目前国内大多数数据库都构建了自己完整的高可用架构。以南大通用GBase 8s数据库为例，有一套完整的高可用技术栈来保证业务系统的高可用服务。
例如，GBase 8s主备集群支持HAC和RHAC两种集群模式。 HAC是一主一备的集群模式。可以根据网络传输情况选择全同步、近同步、异步三种重做日志复制模式，对标ADG最大保护、最大可用性、最大性能三种工作模式。 RHAC支持一主多备，采用异步传输机制。
GBase 8s共享存储高可用集群SSC（相对于RAC）利用共享磁盘实现节点高可用。仅存储一份数据副本。支持多次写入和多次读取，有效利用硬件资源，避免数据重复存储问题。共享存储支持磁盘阵列也支持分布式存储。
在集中式数据库领域，RAC共享存储集群技术难度较高，被视为珠穆朗玛峰般的存在。国产数据库在类RAC集群方面的突破，无疑打开了高端场景的大门。不过，虽然国内很多数据库都有类似RAC的集群，但是能够支持多写多读的并不多。许多备份节点处于只读状态，集群吞吐量小于单机处理能力。
崔志伟指出，一切IT技术最终都要服务于业务发展。国内的数据库高可用架构已经从无到有实现。在从存在到卓越的路上，接下来，我们在不断完善高可用解决方案的同时，还将致力于减少主备切换时间，不断提高业务连续性，提高集群吞吐量。
如何选择合适的高可用解决方案？
可能有人会说，既然业务连续性这么重要，那就尽量使用更高级别的高可用架构吧。如果你不缺钱，你可以做任何你想做的事。但现实中，即使是像银行这样非常有实力的金融机构，在构建高可用的时候也要反复权衡考虑，不敢任性，因为高可用方案成本太高。无论本地容灾还是异地容灾，机房、网络等都需要大量真金白银的投入。
崔志伟介绍，不同的高可用解决方案各有特点。他建议企业可以根据自己的业务场景需求以及自身的资金、机房、网络情况选择不同的高可用解决方案。
例如主备集群这种常见的高可用方案，比较适合数据量较小、对数据一致性要求不是特别严格的业务场景。
一方面，主备集群的冗余需要多个存储数据副本，这会带来额外的存储成本。另一方面，发生故障后，数据同步和主备切换需要一定的时间。如果数据量达到数十TB，将带来更高的存储成本，并增加主备切换的时间窗口。另外，主备集群中的数据同步并不容易保证两个节点之间的数据强一致性。国内很多数据库都会通过读写分离插件来弥补这个缺点。
共享存储集群可以有效解决存储成本和数据强一致性问题，适合数据量大、数据强一致性要求高的业务场景。
共享存储集群使用最少的硬件和最少的数据库来实现高性能并保持业务连续性。是一种整体性价比较高的高可用解决方案。但共享存储集群相对复杂，技术门槛较高，要求数据库维护和开发人员具备较高的专业能力。另外，共享存储集群对硬件和数据库软件都有严格的要求。为了实现数据的强一致性，信息同步需要非常高的网络带宽。比如RAC心跳网络基本都是10Gb起步，一体机甚至内部心跳采用40Gb专业高速网络。
崔志伟指出，在一般业务场景下，政企客户的数据量不是很大，大多会选择主备集群高可用方案。但在金融领域等需要数据一致性强、数据量大（数据量超过10T、20T）的业务场景中，会选择共享存储集群方案。
GBase 8s提供了较为完善的高可用解决方案供企业灵活选择，如主备高可用HAC/RHAC、共享存储集群高可用SSC、实时数据同步ER等。
企业可以单独部署主备高可用或共享存储集群高可用，也可以组合使用构建同城双中心（SSC+HAC）、三中心二等更高级别的高可用解决方案地方（SSC+HAC+RHAC）。
GBase 8s两地三中心解决方案
目前GBase 8s高可用集群解决方案可以实现RPO=0、RTO
凭借出色的能力，GBase 8s高可用集群已服务金融、轨道交通、能源、政府等行业众多关键核心业务，赢得了重点行业客户的信任。
例如，国家电网调度云平台，业务数据超过50TB，成功更换为SSC+RHAC高可用解决方案。通过构建数千公里异地异地容灾解决方案，实现本地与异地读写分离、双主集群秒级数据同步、数据库对应用完全透明，可持续超长时间600天。
深圳地铁CLC二期及互联网售票管理系统在主生产云中心和各站点构建SSC+HAC模式，实现高可用集群功能。可满足4000并发稳定运行1小时以上、千万级数据量、毫秒级查询响应的需求。
西南某城市商业银行核心系统采用SSC+HAC高可用解决方案。更换数据库后，继续在线运行760多天，充分展现了GBase 8s的稳定性。
总结：追求业务连续性永无止境
未来，GBase 8s将不断优化和完善其高可用解决方案，比如提供更细粒度的资源管理和控制能力。主节点发生故障后，受影响事务涉及的表将被锁定，其他表仍可以打开进行事务。此外，还提供会话持久化和事务持久化能力。支持共享存储集群中的数据分片、减少冲突等。
“最好能保证客户业务的连续性，无论数据库出现什么样的故障，客户都不会察觉到，这是我们追求的最终目标。”崔志伟表示，GBASE南大通用将持续打造用户可以信赖的数据库，并变得越来越值得信赖。越来越多的真实用户场景，让GBase 8s更加稳定可靠。目前，其SSC集群已上线数百对。客户的认可给了他很大的信心。
数字经济时代，企业对业务连续性的追求永无止境。但在资源有限的情况下，无论是高可用性还是业务连续性，都需要用户和厂商共同努力才能取得更好的效果。
“在用户侧，领导者和技术团队应制定合理的高可用切换目标，打破关键系统与高可用能力的强绑定，根据系统业务的真实特点来设计高可用目标。”另一方面，数据库厂商的情况是，应该根据用户的应用场景需求来优化产品的高可用能力，不要总是争取不可靠的故障转移时间。”引用白鳗老师这篇文章的结尾，希望用户能够互相交流。在厂商的共同努力下，系统的高可用性能力能够不断提升，业务连续性性能能够得到更好的保障。
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