异地多活实践与设计思考点归纳
引言
在异地多活项目整体推过程中的一些注意事项和设计点归纳和整理,抛砖引玉,其中一些点还有待深入探讨和优化。
一、指导事项归纳
1.多活原因归纳
推动多活的原因大体可归纳为以下三种。
高可用架构部署
业务整体的容灾
单机房容量限制
2.多活指导归纳
多活牵扯公司业务方方面面,整体来讲业务改造和基础设施中间件改造两大块。
核心链路自包含可逻辑分片
调用尽可能收敛在本单元
流量分片逻辑尽可能均衡
中间件多活架构改造升级
业务改造支持多活方案
业务场景验证中间件能力
3.推动事项归纳
顺利推进多活事项是公司重要战略,需要统一思想,将多活项目当成最高优先级推进。
统一思想认识自觉对齐到公司级战略项目
设置总架构师级别建议对齐部门负责人,对整体架构方案和结果负责
例如:总架构师拥有对各个部门牵头同学拥有不低于60%的绩效考核权
部门负责人作为该部门领导需要全力推动
每个业务线设置接口人并负责该业务线所有对接和推动事务,对本业务线或者部门的推动结果负责
例如:业务线接口人拥本业务参与多活事项同学不低于60%的绩效考核权
项目架构师与各业务负责人周会例会及时跟进问题和进度
各个牵头人梳理的问题对外沟通前,先部门内部对齐,提升沟通效率
4.抓核心链路
先保证核心链路的多活,避免面面俱到严重拖累进度,例如:
优惠券库存类扣减先中心机房统一扣减
管理运营类等无实时要求的先不做多活
流量切换过程中容忍分钟级不可用,切换结束后恢复
二、多活规则与流量选择
1.路由因子选择与映射
路由因子选择: 需要根据公司业务场景选择,常见的路由因子有地域、用户ID。
路由因子与机房映射:
地域因子:将地域编号与机房建立映射,例如:001->unit-a
用户因子:将UID与机房建立映射,例如:123456与机房编号哈希后映射到unit-a
2.请求分配正确机房
一个请求有了多活规则后如何将请求路由到正确机房,归纳了以下几种方式:
终端服务通过多域名切换:将请求直接路由到正确机房
在反向代理层转发:转发属于异地机房流量
在网关层转发:转发属于异地机房流量
3.多活管控中心服务
多活部署通过双向同步或者双写方式保证数据的一致性
提供SDK和服务接口供中间件或者服务服务映射规则
提供流量切换的整个闭环流程
三、RPC跨机房调用能力
1.注册中心架构图
节点注册时需要将机房信息一并注册
注册中心提供跨机房双向同步能力
2.RPC框架跨机房调用
默认本机房调用策略
提供自定义路由功能供业务选择是否跨机房调用
需要注意新老版本以及发布时是否存在流量倾斜问题
四、消息跨机房复制
1.复制插件管理与监控
在一些业务场景中需要消息集群提供跨机房复制能力,将其他机房的流量收敛到一个机房去消费。
通过复制器插件将消息跨机房复制
通过管理平台对复制器的监控和管理
2.流量隔离与动态订阅
通过不同主题进行流量隔离规避重复复制问题
动态唤醒消费SDK订阅复制流量
复制流量来源机房打标
五、存储双向同步
1.Redis双向同步
Redis双向同步并不是做多活的公司都需要,如果能作为极短时间过期使用无需进行同步。然而也有的作为较长时间去存储,如果业务改造成本巨大需要提供双向复制能力。方案有很多种,有改源码的,下面介绍一种RedisSyncer,java实现,详见下面github连接。
https://github.com/TraceNature/redissyncer-server
可根据实际场景进行改造,主要功能有:
断点续传
数据同步
数据迁移
数据校验
实现原理:
复制器伪装成从节点复制数据
同步时通过写入辅助key的方式来识别流量来源,规避重复复制问题。
注意事项:
是否需要redis双向复制提早规划
过滤过短时间key无效复制,比如:小于3秒的不再同步
批量写入提升性能
2.MySql双向同步
数据库的双向同步在异地多活通常是必须要做的事情,下面是阿里开源otter,可基于其二次定制开发。
https://github.com/alibaba/otter
解决循环复制实现原理:
通过事务表解决数据循环复制
复制数据时同时写入一条数据到事务表在同一个事物中
同步数据时只同步不再事务表中的数据到异地机房
还需要提供其他周边工具:
提供数据校验工具
提供数据订正工具
提供DDL双向同步
提供数据冲突策略
注意事项提点:
统一关系数据库存储 多种数据库PostgreSQL、MySql等的建议统一为一种
相关任务提早同步进行
中间件与DBA开发协同推进 例如:可以将周边工具交由DBA开发
另外,在存储侧流量切换时需要提供数据库禁写功能,避免实现切流过程数据的不一致,禁写的实现可以通过sql动态拼接一个很大的时间戳实现。
六、其他改造事项
除了中间件和业务核心服务改造外,还有一些其他的改造事项,例如:
发布系统支持不同机房发布
CMDB中的资源和应用标识
监控体系支持不同机房流量标识
其他存储相关(ES、Hbase等)尽量不复制
七、流量切换过程
1.流量切换大体流程
从机房A流量切换机房B的大体流程图如下:
@1 多活规则中心下发禁写通知和禁写时间基线
@2 数据库SDK收到禁写数据库写入和更新
@2 双向复制器收到超过禁写时间基线不再复制
@3 双向复制器上报复制完成状态
@4 多活规则中心下发流量切换通知
@5 Nginx&网关层收到将流量切换到机房B并上报切换完成状态
@6 多活规则中心下发取消禁写通知
2.流量切换注意问题
部分流量切换的问题 场景一:切某个地域的10%流量 场景二:切某个场景用户的10%流量
部分流量切换时数据库禁止设计判断
部分流量切换时复制器完成的判断和替代方案
3.复制器监控与思考
针对复制器自身稳定性和性能的监控
复制器复制进度的监控思考
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