SafeKit 教程：同步实时复制与故障转移管理 (8:48)
视频亮点
- 架构概览：包含 SQL Server 的双节点架构 (0:32)
- 配置集群和 mirror.safe 模块 (3:58)
- 测试实时同步复制、迁移以及宕机故障转移 (4:17)
同步与异步复制：数据丢失与故障转移指南
Evidian SafeKit
同步或异步复制：应用程序故障转移时是否会丢失数据？
同步复制与异步复制之间存在显著差异。根据所选方式的不同，在应用程序故障转移（Failover）过程中，您可能会面临数据丢失的风险。
- 由 SafeKit 软件实现的同步复制对于事务型应用程序的故障转移至关重要。通过同步复制，主服务器磁盘上所有已提交（Committed）的数据也同样存在于备用服务器的磁盘上。
- 异步复制存在风险，即如果发生故障，主服务器磁盘上已提交的数据可能会丢失，因为它尚未被复制到备用服务器。
- 半同步复制是一种替代方案，其中已提交的数据会到达备用服务器，但不一定已写入其磁盘。
为了帮助您在同步复制与异步复制之间做出正确决策，我们将在下文详细说明其技术机制以及对应用程序故障转移的影响。
异步复制的工作原理
在异步复制中，主服务器会立即确认写入操作，并在此后通过计划批处理的方式延迟更新副本。这种解耦机制克服了长距离复制中的延迟问题，使其成为跨远程站点进行备份和灾难恢复的首选策略。
然而，这种效率也带来了一致性方面的挑战，即备用服务器可能会保存过时的信息。由于备用节点的更新发生在主节点写入完成后，主服务器的任何故障都将导致传输中数据（in-flight data）的丢失。
同步复制的工作原理
在 SafeKit 实现的同步复制中，当应用程序或主服务器的文件系统缓存执行磁盘 I/O 操作时，系统通过“双重确认”流程确保数据的一致性。
SafeKit 会在向应用程序或文件系统缓存发送最终确认之前，等待来自本地磁盘和备用服务器的 I/O 确认（Acknowledgment）。这种同步机制对于事务型应用程序的故障转移至关重要，它确保了事务在被视为“已提交”之前，已在两个节点上完全安全地存储。
半同步复制的工作原理
半同步复制是保证数据完整性的一种混合方法。与同步复制类似，SafeKit 在向应用程序或文件系统缓存确认 I/O 操作之前，会等待来自主服务器和备用服务器的共同确认。
其关键区别在于备用服务器的响应时机。在半同步模式下，备用服务器在内存中接收到数据后立即向主服务器发送确认，随后再将其写入磁盘。相比之下，同步复制要求备用服务器必须先将 I/O 写入物理磁盘，然后才发送确认。
最终结论：高可用性的最佳复制选择
在同步复制与异步复制之间进行选择，实际上是在绝对数据完整性与网络性能之间做出的权衡。对于任务关键型基础设施，这一决策直接决定了您的恢复点目标（RPO）。
复制方式对比总结
- 异步复制：备份的黄金标准，但不适用于高可用性（HA）。虽然它支持长距离连接，但由于备用节点的数据滞后于主节点数据，本质上存在数据丢失的风险。
- 同步复制：高可用性（HA）的黄金标准，但不适用于备份。它确保备用节点文件是主节点的实时克隆，从而保证零数据丢失的故障转移。
- 半同步复制：为高可用性（HA）提供了一个高性能的中间方案。通过在磁盘写入前进行内存级别的确认，它在保持优于异步方式的数据保护水平的同时，最大限度地减少了延迟。
⭐ SafeKit 建议： 对于关键业务应用，请始终优先考虑同步或半同步复制，以确保业务连续性、最大化性能并消除与不一致故障转移相关的风险。
对比表：同步 vs 异步 vs 半同步
| 特性 | 同步复制 | 半同步复制 | 异步复制 |
|---|---|---|---|
| RPO (潜在数据丢失) | 零 | 零 | 非零（数据丢失：取决于最后一次异步副本的时间） |
| 远程 I/O 确认 | 远程磁盘写入后确认 | 远程内存 (RAM) 写入后确认 | 不等待确认 |
| 性能影响 | 需要低延迟网络 - 取决于往返时间 (通常 RTT < 2ms) | 需要低延迟网络 - 取决于往返时间 (通常 RTT < 2ms) | 支持高延迟网络 |
| 距离限制 | 本地 / 跨网段 VLAN (Stretched VLAN) | 本地 / 跨网段 VLAN (Stretched VLAN) | 广域网 (WAN) |
| 适用场景 | 高可用性 (自动故障转移) | 高可用性 (自动故障转移) | 备份解决方案 (手动故障转移) |
配置同步实时复制与高可用性
FAQ：高可用性集群中的复制策略
复制技术与机制
每次文件被修改时，SafeKit 都会通过网络发送整个文件吗？
不。 SafeKit 采用字节级复制。它会截获文件内部特定的 I/O 修改，并仅复制已更改的字节，从而最大限度地减少网络流量。
每当应用程序写入其文件时，都会触发复制吗？
不。 只有当应用程序请求向本地磁盘进行 I/O 提交 (I/O commit) 时，才会发生复制。SafeKit 会确保在完成写入之前，该数据已得到备用服务器的确认。
同步复制会减慢我的应用程序速度吗？
延迟取决于网络往返时间 (RTT)。在局域网（LAN）上，其影响微乎其微（类似于 NAS/SAN 存储）。在高延迟的广域网（WAN）上，通常首选异步模式以避免性能瓶颈。
部署策略：高可用性 vs 备份
什么时候必须选择同步复制或异步复制？
选择同步复制用于高可用性（自动故障转移、零数据丢失）。选择异步复制用于备份或灾难恢复（DR），此时距离限制了实时同步，且不需要自动故障转移。
SafeKit 是否支持异步复制？
不支持。 SafeKit 是一款旨在通过自动故障转移实现零数据丢失的高可用性解决方案。对于纯粹的异步需求，建议寻找专门的备份解决方案。
高可用性可以取代备份解决方案吗？
不可以，高可用性并不能取代全面的备份解决方案。
虽然像 SafeKit 这样的实时复制解决方案能够提供持续的业务连续性，但它们的目的与备份不同。实时复制旨在防止硬件故障和服务器停机，但无法防范勒索软件同时加密两个节点等网络威胁。只有具备保留策略的备份解决方案才能解决此类问题。
如何结合使用同步复制和异步复制？
您可以采用三节点混合架构：由同步复制构成的双节点本地集群用于高可用性（HA），并通过备份解决方案将第三个副本异步传输至远程位置，用于灾难恢复（DR）。
了解更多信息： SafeKit 高可用性与灾难恢复 (HADR)
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