随着互联网业务快速发展，多IDC的业务支撑能力和要求也逐步提升，行业内的“两地三中心”方案较为流行，今天ucache灾备云为您介绍一下到底这是什么？

其中两地是指同城、异地；三中心是指生产中心、同城容灾中心、异地容灾中心。

在早期，比较典型的是国内外银行多采用“两地三中心”建设方案。这种模式下，多个数据中心是主备关系，即存在主次，业务部署优先级存在差别，针对灾难的响应与切换周期非常长，RTO与RPO目标无法实现业务零中断，资源利用率低下，投资回报无法达到预期。两地三中心本质上是一种通过简单资源堆砌提高可用性的模式，对高可用的提高、业务连续性的保证仍然只是量变，业务连续性及容灾备份一直没有实质性的跨越。

目前，以银行为代表的、包括政府、公共交通、能源电力等诸多行业用户，开始将关注点转向“分布式多活数据中心”

通过双活的方案，具有两类特点。一是多IDC中心之间地位均等，在正常模式下协同工作，并行的为业务访问提供服务，实现了对资源的充分利用，避免一个或两个备份中心处于闲置状态，造成资源与投资浪费，通过资源整合，多活数据中心的服务能力往往双倍甚至数倍于主备数据中心模式；二是在一个数据中心发生故障或灾难的情况下，其他数据中心可以正常运行并对关键业务或全部业务实现接管，达到互为备份的效果，实现用户的“故障无感知”。

结合公司目前的业务运营情况，IDC机房主要在xxxx,xxx,同时在xxxx区域部署有一些IDC机房，其中数据中心主要以xxx为主，所以在两地三中心方案中，同城双活较为符合发展的趋势。

而两地三中心方案的设计，不光需要数据库层基于分布式进行改造，同时在业务层，系统层，网络层都需要相关的方案适配。

目标和计划：

ü 两地三中心的设计原则为同城双活，异地容灾，其中同城暂定为HB30,HB21,异地容灾暂定为华中或华东的IDC节点

ü 改造设计需要和业务端进行密切配合，从业务场景出发选择合适的方案

ü 考虑跨机房的支持，需要引入consul方案，实现service_name的高可用管理

ü 同城双活的数据要求为最终一致性，异地容灾暂不对业务开放，在30分钟内可以快速恢复业务

ü 可以设定短期目标和长期目标，短期目标可以充分借助开源红利和业务场景进行落地，在落地过程中不断的迭代改进；长期目标可以选择更为通用，技术挑战较大，业务效果好的方案（如异地多活）。

ü 为了确保方案的有效，需要定期进行演练

方案简介

两地三中心方案中，基于设定的短期目标可以明确同城双活和异地容灾的方案组合。

则设计重点为同城双活，即在同城的数据中心之间，一般通过高速光纤相连，在网络带宽有保障的前提下，网络延迟一般在可接受范围内，两个机房之间可以认为在同一个局域网内。

在设计上可以和应用层结合起来，有两种部署模式：分为应用层双活和数据库双活，应用层双活和数据库单活。

1）

.应用层双活和数据库单活方案：

应用层双活，数据库单活：两个机房的应用程序同时对外提供服务，但是只有一个机房的数据库提供读写，另外一个机房的应用程序需要跨机房访问数据库，数据库之间单向复制。该模式在网络延迟相对低的同城环境下表现良好，但是如果距离超过100 公里，机房之间的网络延迟就会超过2ms（或者更高），此时对于跨机房访问的数据库请求，性能有较大影响。

针对同城网络延迟低，可以看作是同一个局域网的特点，对于应用双活+数据库单活的方案，应用跨机房访问数据库，一旦某个机房故障，则将另外一个机房的应用访问请求切换到本机房的数据库，从而实现同城任何一个数据中心出现故障，都不会影响到整体业务的运行。

由于同城之间网络条件相对较好，MySQL 数据库原生的复制模式能够满足大部分业务场景，MySQL 5.7 推出的并行复制可以有效解决容灾机房日志回放慢的问题，在5.7.17推出的MGR/InnoDB Cluster则可以实现数据的强一致需求。

方案一：MGR集群多活架构

整个架构是基于分布式方案来设计，节点通信基于协议Paxos，MGR作为InnoDB Cluster的核心组件，目前支持单主模式和多主模式，本方案优先采用单主模式，节点数至少2-9个节点。

基于MGR的多活的设计方案如下，在数据库层通过优先在本机房的实例节点设置权重，优先切换到同机房，在同机房出现故障的情况下，切换到同城异机房。

以上方案的实施成本较低，对业务的侵入较少，适用于跨机房容灾的初级阶段的用户。

2） 应用层双活，数据库双活方案

应用层双活和数据库双活：两个机房的应用程序同时对外提供服务，两个机房的数据库也同时提供读写，每个机房的应用程序读写同一个机房内的数据库，两个数据库之间双向复制，通过一致性协议解决双向写冲突问题，该模式理论上实现了数据库多点写入，但是在实际跨机房场景中，尤其是在写冲突密集的业务场景下，性能下降非常大，不适用于跨机房的OLTP 系统。

而对于应用双活+数据库多活的方案，需要重点考虑数据延迟和数据同步的问题。首先需要在业务上做隔离，数据目标为最终一致性，目前存在如下的五类方案。

方案一：MGR集群多活架构

可以基于MGR的多活特性，数据的写入可以在多个节点之间进行复制，实现数据强一致性需求，并且在节点间通信出现延迟的情况下，会自动实现服务降级。

对于此类方案，我们可以采用同机房多写，同城异机房只读的方案。

方案二：分布式数据同步

基于分布式设计方案，可以引入数据组件syncer和writer,实现机房多活的业务需求，syncer和writer为数据的发布者和消费者，基于分布式协议进行处理。

在处理过程中有三类关键技术：

1）数据的处理基于分布式ID，能够唯一定位数据处理操作，并且该操作具备递增趋势。

2）同步组件的稳定性，同步组件可以理解为一种通用服务，需要考虑不同机房间的数据延迟和数据冲突处理机制，保证同步组件服务的稳定，高效。

3）同步组件的高可用，对于同步组件需要根据业务特点做权重处理，考虑不通IDC的业务情况，并重点考虑同步组件的数据冗余设计，保证发生异常时能够及时恢复数据。

此种方案短期内难以实现，但是长期来看，可以支持机房多活，业务价值更高。

方案三：双主模式的多活

对于数据库原生的双主模式，两个节点均可以写入数据，可以实现跨机房的数据复制，延迟较低，在业务层需要做隔离，在故障发生时能够快速切换到同机房的Slave节点。

此方案对于两个IDC机房的场景中较为实用，但是机房多活的场景不适合。

方案四：业务交叉的双活方案

此种方案是双活技术的变通实现，即存在两类业务A和B,数据存储在database级别（schema层级），分别在不通的IDC节点完成数据写入，比如业务A在IDC1完成写入，业务B在IDC2完成写入，两个节点之间存在跨机房的复制节点，在出现问题时，能够通过域名的方式切换到指定的IDC节点。

此种方案对于业务的依赖性较高，不适合机房多活的场景。

方案五：基于NewSQL的改造方案

可以参考行业内的NewSQL开源解决方案，原生支持MySQL协议。

比如PolarDB,Sequoia，TiDB等。

UCACHE灾备云与本地服务中心建立的灾备中心，数据通过G口网络实时同步备份至灾备中心，可以实现实时备份，或是定时备份，当本地灾备中专心出现服务器故障或者数据丢失时，可快速从云平台将数据恢复，同时云平台也可将数属据恢复至本地服务中心。未来可平滑的升级成灾备中心与云虚拟机之间的远程异地高可用保护。