Amazon Aurora 數(shù)據(jù)庫高可用及容災(zāi)白皮書-2024.07-33正式版

AmazonAurora高可用與容災(zāi)白皮書注意事項客戶須根據(jù)實際業(yè)務(wù)情況酌情參考本文檔中的信息。本文檔：(a)僅供參考；(b)基于當(dāng)前亞馬遜云科技產(chǎn)品和用途。如有更改，恕不另行通知；(c)不代表亞馬遜云科技及其附屬公司、供應(yīng)商或許可方作出任何承諾或保證。文中涉及的亞馬遜云科技產(chǎn)品或服務(wù)均“按原樣”，不包含任何形式的保證、陳述或條件，無論是明示還是暗示。亞馬遜云科技對客戶的責(zé)任和義務(wù)受雙方協(xié)議約束，本文檔與亞馬遜云科技和客戶之間簽訂的任何協(xié)議無關(guān)，亦不影響任何此類協(xié)議。?2024AmazonWebServices,Inc.或其附屬公司保留所有權(quán)利2摘要與簡

介摘要AmazonAurora是一款全托管的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，提供超高性能、全球規(guī)模的可用性，并與

MySQL和

PostgreSQL完全兼容。AmazonAurora提供單區(qū)域和跨區(qū)域的高可用性

(HA)和容災(zāi)

(DR)能力。本白皮書探討了

AmazonAurora提供的高可用性和容災(zāi)能力，展示了支撐構(gòu)建具有韌性的全球化應(yīng)用程序的設(shè)計模式，闡述了如何利用

AmazonAurora的多可用區(qū)

(AZ)部署和

GlobalDatabase（全球數(shù)據(jù)庫）功能，以及如何在單個區(qū)域內(nèi)和跨區(qū)域?qū)崿F(xiàn)高可用性和容災(zāi)。您的架構(gòu)是否符合良好架構(gòu)原則？AmazonWell-ArchitectedFramework

可幫助您權(quán)衡在云端構(gòu)建系統(tǒng)時所做決策的利弊。該框架的六大支柱助您在設(shè)計和運營可靠、安全、高效、經(jīng)濟實惠且可持續(xù)的系統(tǒng)時實現(xiàn)架構(gòu)最佳實踐。借助

AmazonWell-ArchitectedTool（可在亞馬遜云科技管理控制臺中免費使用），可以衡量針對每個支柱的系列問題，評估您的工作負(fù)載是否遵循這些最佳實踐。在亞馬遜云科技上的工作負(fù)載容災(zāi)：云端恢復(fù)白皮書中，我們描述了一套經(jīng)客戶驗證的最佳實踐，用于設(shè)計架構(gòu)良好的容災(zāi)工作負(fù)載。如需獲得更多關(guān)于云架構(gòu)的專家指導(dǎo)和最佳實踐資源（包括參考架構(gòu)部署、圖表和白皮書），請訪問亞馬遜云科技架構(gòu)中心。4簡

介AmazonAurora是完全兼容

MySQL和

PostgreSQL的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

(RDBMS)。AmazonAurora能夠以十分之一的成本提供媲美商業(yè)數(shù)據(jù)庫的性能和可用性。AmazonAurora也是一款全托管數(shù)據(jù)庫服務(wù)，可實現(xiàn)全自動化管理數(shù)據(jù)庫，例如高可用性

(HA)、容災(zāi)

(DR)、復(fù)制、擴展、備份、恢復(fù)和監(jiān)控。本白皮書將探討

AmazonAurora的高可用性和容災(zāi)能力，以及如何利用常見的架構(gòu)模式，在單個區(qū)域和多個區(qū)域?qū)崿F(xiàn)高可用性和容災(zāi)。注意：除非另有說明，本白皮書涵蓋

的所有特性、功能和架構(gòu)模式均適用于

AmazonAuroraMySQL和

AmazonAuroraPostgreSQL。在探索

AmazonAurora的高可用性和容災(zāi)功能之前，讓我們先理解高可用性和容災(zāi)的含義。5AmazonAurora架構(gòu)及其高可用性和容災(zāi)功能分布式存儲AmazonAurora架構(gòu)從設(shè)計之初就考慮了高可用性和容災(zāi)能力。AmazonAurora的存儲子系統(tǒng)是分布式的，專為

AmazonAurora量身打造。AmazonAurora采用六副本方式，同時在三個可用區(qū)復(fù)制新寫入數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)。即使在極少發(fā)生的整個可用區(qū)故障加上另一個可用區(qū)并發(fā)存儲節(jié)點故障（AZ+1故障）的情況下，分布式存儲仍能確保您的數(shù)據(jù)保持完整。這種分布式存儲架構(gòu)還能利用存儲節(jié)點間的

peer-to-peer協(xié)議自動擴展和自我修復(fù)，比如應(yīng)對節(jié)點故障和恢復(fù)丟失的數(shù)據(jù)庫寫入。7監(jiān)控高可用性和容災(zāi)環(huán)境AmazonAurora提供多種可觀察性工具，包括

AmazonCloudWatchLogs、增強監(jiān)控和

AmazonRDSPerformanceInsights，用于監(jiān)控數(shù)據(jù)庫集群的運行狀況、可用性和性能。監(jiān)控單區(qū)域

Aurora數(shù)據(jù)庫集群的關(guān)鍵

CloudWatch指標(biāo)包括：AuroraReplicaLagCPUUtilizationDatabaseConnectionsNetworkThroughputNetworkTransmitThroughputNetworkReceiveThroughputStorageNetworkThroughputStorageNetworkTransmitThroughputStorageNetworkReceiveThroughput請參閱

AmazonAurora指標(biāo)參考和監(jiān)控工具，了解監(jiān)控

AmazonAurora數(shù)據(jù)庫集群的其他指標(biāo)和工具。監(jiān)控跨區(qū)數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵CloudWatch指標(biāo)包括：AuroraGlobalDBDataTransferBytesAuroraGlobalDBProgressLagAuroraGlobalDBReplicatedWriteIOAuroraGlobalDBReplicationLagAuroraGlobalDBRPOLag注意：AuroraGlobalDBRPOLag僅監(jiān)測用戶

transaction的延遲。AuroraGlobalDBProgressLag還監(jiān)測了健康檢查

transaction的延遲。因此，即便用戶

transaction很少或者沒有

transaction時，您也可以通過監(jiān)測

AuroraGlobalDBProgressLag來查看健康檢查

transaction的延遲，來診斷網(wǎng)絡(luò)問題。此外，AmazonAuroraPostgreSQLGlobalDatabase還提供以下兩個函數(shù)：aurora_global_db_status顯示

GlobalDatabase的備數(shù)據(jù)庫集群的延遲時間。aurora_global_db_instance_status列出主數(shù)據(jù)庫集群和備數(shù)據(jù)庫集群下的所有備數(shù)據(jù)庫實例。請參閱監(jiān)控

AmazonAuroraPostgreSQLGlobalDatabase了解如何使用這些函數(shù)的更多信息。13最佳實踐指定

RTO和

RPO根據(jù)業(yè)務(wù)需求制定容災(zāi)策略。首先，為每個工作負(fù)載指定

RPO和

RTO。您可以進(jìn)一步將工作負(fù)載分為不同層級，關(guān)鍵任務(wù)層級的工作負(fù)載有更嚴(yán)格的服務(wù)等級（如更低的

RTO和

RPO），而較低層級工作負(fù)載的限制條件則相應(yīng)放寬，同時要考慮相關(guān)成本影響。請務(wù)必根據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先級設(shè)置

RTO和

RPO目標(biāo)，因為更嚴(yán)格的恢復(fù)目標(biāo)通常需要權(quán)衡取舍，比如更高的運營成本。制定與

RTO和

RPO相匹配的高可用性和容災(zāi)策略高可用性策略：創(chuàng)建多可用區(qū)

Aurora數(shù)據(jù)庫集群，在單個區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)高度可用的Aurora數(shù)據(jù)庫部署，由

AmazonAurora提供

99.99%（4個

9）的正常運行時間SLA保障。此外，您還可以添加

Aurora只讀實例作為故障轉(zhuǎn)移目標(biāo)，在寫入實例故障時隨時接管工作負(fù)載。AmazonAurora自動管理故障轉(zhuǎn)移過程。容災(zāi)策略：在確定

RTO和

RPO后，您需要設(shè)置與其相匹配的自動備份保留時間。自動備份的保留期限決定了您可以將

Aurora數(shù)據(jù)庫集群還原到多久之前的時間點。默認(rèn)情況下，AmazonAurora的自動備份保留時間為1天，但您可以將備份保留時間延長至

35天。保留期越長，可用于恢復(fù)的歷史數(shù)據(jù)就越多，這直接影響

RTO。根據(jù)您的容災(zāi)策略，可能手動快照需要保留更長時間。此外，在不同的區(qū)域和賬戶中保存?zhèn)浞莞北?，可以提供額外的韌性保障。使用

Amazon

Backup

可簡

化這一過程。AmazonBackup提供手動快照的生命周

期管理和集中式備份計劃配置。15常見的高可用性和容災(zāi)使用場景與設(shè)計模式使用場景：多區(qū)域應(yīng)用程序通過容災(zāi)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)讀/寫能力在備區(qū)域部署應(yīng)用程序，除了能在多個區(qū)域為用戶提供低延遲讀取服務(wù)，備區(qū)域上的應(yīng)用程序還可能向數(shù)據(jù)庫寫入數(shù)據(jù)。例如，寫入轉(zhuǎn)發(fā)功能可以允許遠(yuǎn)程用戶將數(shù)據(jù)寫入就近備區(qū)域中的只讀實例，而無需直接寫入主區(qū)域，這樣可以降低全球分布式應(yīng)用程序的延遲。設(shè)計模式：通過全球只讀副本實現(xiàn)寫入轉(zhuǎn)發(fā)?使用

AmazonAuroraGlobalDatabase的容災(zāi)只讀實例進(jìn)行就近讀取，根據(jù)用戶距離選擇就近實例，提升性能。這種情況下，備區(qū)域不僅僅是用于被動容災(zāi)。寫入轉(zhuǎn)發(fā)允許應(yīng)用程序?qū)懭氩僮髦赶虮镜氐闹蛔x實例。這種直接寫入方式能夠透明地處理會話和事務(wù)上下文，確保寫入與后續(xù)讀取?之間的一致性。主數(shù)據(jù)庫集群是權(quán)威數(shù)據(jù)源，其數(shù)據(jù)更改首先被保存到存儲層，然后復(fù)制

AuroraGlobalDatabase的備集群。??這種架構(gòu)允許將寫入操作定向到您的

AuroraGlobalDatabase的任何遠(yuǎn)程集群，簡

化了應(yīng)用程序開發(fā)。17在打補丁、升級和重

大

Schema變更期間保持可用性計劃內(nèi)停機（通常由版本升級、打補丁和

Schema變更等維護任務(wù)所需）可能持續(xù)幾分鐘到幾天不等。使用數(shù)據(jù)庫副本執(zhí)行這些任務(wù)，然后將生產(chǎn)流量切換至新提升的副本上，有助于減少停機時間。然而，復(fù)制設(shè)置、提升和切換過程可能很復(fù)雜，容易出錯，特別是在大規(guī)模場景下。AmazonAurora藍(lán)/綠部署提供托管式解決方案，極大簡

化了復(fù)制流程。AmazonAurora藍(lán)/綠部署????AmazonAurora的藍(lán)/綠部署功能支持創(chuàng)建與生產(chǎn)環(huán)境保持同步的預(yù)生產(chǎn)環(huán)境。生產(chǎn)環(huán)境（藍(lán)環(huán)境）和預(yù)生產(chǎn)環(huán)境（綠環(huán)境）通過邏輯日志復(fù)制保持同步。綠環(huán)境可快速提升為生產(chǎn)環(huán)境，且不會丟失數(shù)據(jù)。切換期間會阻止對兩個環(huán)境的寫入，確保數(shù)據(jù)同步。將生產(chǎn)流量切換至新提升的綠環(huán)境通常會導(dǎo)致不到

1分鐘的短暫停機，但根據(jù)實際工作負(fù)載情況，停機時長可能更長。切換完成后，藍(lán)環(huán)境的名稱和端點將分配給新提升的綠環(huán)境，無需對應(yīng)用程序進(jìn)行任何更改。26總結(jié)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是高可用性應(yīng)用程序的關(guān)鍵組件。作為高吞吐量的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，AmazonAurora能夠在云規(guī)模環(huán)境中保持?jǐn)?shù)據(jù)的可用性和持久性。對于關(guān)鍵業(yè)務(wù)工作負(fù)載，可使用多可用區(qū)

AmazonAurora集群提高正常運行時間，緩解可用性事件的影響。AmazonAuroraGlobalDatabase進(jìn)一步拓展了這一能力，支持全球分布式應(yīng)用程序，實現(xiàn)最短的恢復(fù)時間目標(biāo)

(RTO)、恢復(fù)點目標(biāo)

(RPO)和跨區(qū)域低延遲讀取，構(gòu)建強大的容災(zāi)解決方案。有關(guān)

AmazonAurora更多詳細(xì)信息，請參閱

AmazonAurora用戶指南以及使用

AuroraGlobalDatabase。30貢獻(xiàn)者對本文檔做出貢獻(xiàn)