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針對Sharding DB的單點故障，合理構建HA架構
作者簡介
何劍敏
Oracle ACS華南區售後團隊，首席技術工程師。多年從事第一線的數據庫運維工作，有豐富項目經驗、維護經驗和調優經驗，專注於數據庫的整體運維。
sharding database最大的特點是可以橫向擴展。但是橫向擴展不是RAC的橫向擴展，純sharding db是沒有HA架構的。即一個shardcat db，多個shard node db。無論是誰down了，都會造成不可用。我們從上往下捋一下，看看哪裏有單點故障，這個單點可以通過什麼方式解決。
我們知道，sharding的架構大致如下，
1connection pool
從應用端發起之後，往下是connection pool，這個connection pool，指的是Oracle Integrated connections pools (UCP, OCI, ODP.NET, JDBC)。這個connection pool，不在本文的討論範圍內，這個是涉及到中間件的高可用問題。
往下是shard director(gsm)和shardcat數據庫。這涉及到一個路由的分類。直接路由（direct route）還是代理路由（proxy route）
直接路由
直接路由是基於sharding key，在connection pool中的connect階段就實現了。如果在connection pool（以下以UCP為例）有緩存，緩存著sharding key的range，和shard以及chunk的mapping關係，所以直接忽略shard director，直接到某個shard，node；
如果在UCP中沒有緩存，則到shard director中找一次，再去shard node。且下一次執行的時候，由於已經緩存，就不再需要去shard director中找了。
在直接路由模式下，當連接請求是包含sharding key的，即UCP的連接可以使用sharding相關的API，如pds.createShardingKeyBuilder() 和pds.createConnectionBuilder() ，相關的操作就直接去對應的數據庫分片了。
代理路由
代理路由模式是不基於sharding key的訪問，或者是需要查詢multi shard的數據，那就需要coordinator database，也就是shardcat數據庫。應用就需要通過shardcat數據庫，才能找到對應的shard node。
所以說，對於直接路由模式，我們有可能出現的問題，是shard director進程掛了。對於這個問題的解決，我們可以設置多個shard director，每個region最多可以設置5個shard director。shard director的功能，類似於向listener，你可以認為它是一個region listener。接受來自某一個區域的連接，然後進行路由。
對於代理模式，我們需要經過shardcat數據庫，那麼就可以使用到shardcat數據庫的高可用方案了。如ADG，如RAC。在sharding的高可用方案中，我們是優先考慮ADG，再考慮RAC。
另外提一下，由於如果不是multi shard的查詢，就不經過shardcat數據庫，所以如果shardcat down了，但是如果隻有某個分片的transaction，那麼也是不受到影響的。
3shard node
再往下，就是shard node了，每個shard node包含分片數據，當一個shard node掛掉的時候，shard table的其他分片，即使是活的，也是無法查詢這個shard table。
所以，我們要對shard node建立ADG，且啟用FSFO。（我會寫另外一個文章，介紹如何deploy帶ADG的shard node）。如果不用ADG，那麼OGG也是另外一種高可用的方案。此外，還有RAC，也避免一個shard node主機掛掉，注意，隻是防止主機掛掉，不能防止存儲掛掉。如果要防止存儲掛掉，還是要建ADG。（這也是為什麼sharding的最佳實踐，是建立ADG，而RAC方案隻是optional）
但是由於ADG的FSFO切換影響較大，因此最好的方式，還是RAC+ADG，即如果一個shard node的一個機器掛了，那麼在RAC架構下，還有另外一台機器能頂住，不會有問題。如果2個節點都掛了，才FSFO切換到standby。
所以，sharding的HA最佳實踐，應該是如下的：
有2個區域（region），每個region有2個或以上的gsm（shard director），然後shardcat數據庫有ADG（可以再加RAC），後麵的shard node也是要做ADG+FSFO（可以再加RAC）。
文章轉自數據和雲公眾號，原文鏈接
最後更新：2017-07-18 11:03:11