主备架构（Active-Standby Architecture）详细先容

主备架构是一种 计算高可用（High Availability, HA） 方案，主要用于确保系统在主服务器（Active） 发生故障时，备份服务器（Standby） 可以无缝接受，从而进步系统的可靠性和可用性。

1. 主备架构的基本概念

在主备架构中，通常有两个节点：

• 主节点（Active Node）：负责吸收和处理全部的请求，提供正常的业务服务。
  
• 备节点（Standby Node）：处于待命状态，持续监控主节点的运行情况。一旦主节点发生故障，备节点将自动接受业务。
  
• 主备切换（Failover）通常由 高可用性管理组件（如 Keepalived、Pacemaker、HAProxy）或 云服务提供商的高可用机制 负责。
  

2. 主备架构的分类

（1）冷备（Cold Standby）

特点：

• 备机在正常情况下不运行，仅在主机宕机后手动启动备机。
  
• 必要手动切换，规复时间较长（分钟级到小时级）。
  

适用场景：

• 非关键业务，对高可用性要求不高的系统，如开发测试环境。
  

（2）温备（Warm Standby）

特点：

• 备机运行但不处理业务，仅定期同步数据。
  
• 发生故障后，备机必要重新加载部分状态信息，切换时间较快（秒级到分钟级）。
  

适用场景：

• 业务必要一定的高可用性，如中小型企业应用系统。
  

（3）热备（Hot Standby）

特点：

• 备机与主机及时同步数据，并保持随时可用的状态。
  
• 发生故障时，备机可秒级接受业务，实现无缝切换。
  

适用场景：

• 关键业务系统，如金融生意业务、数据库高可用、云计算服务等。
  

3. 关键技术与组件

（1）数据同步

数据库层同步：

• MySQL 主从复制（MySQL Replication）
  
• PostgreSQL Streaming Replication
  
• Oracle Data Guard
  

文件同步：

• Rsync、DRBD（Distributed Replicated Block Device）
  

（2）主备切换机制

• Keepalived + VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）：
  通过假造 IP（VIP）自动切换主备角色，常用于 Nginx、Redis、MySQL 高可用。
  
• Pacemaker + Corosync：
  适用于 Linux 服务器，常用于企业级高可用集群（HA Cluster）。
  
• 云厂商提供的 HA 解决方案：
  AWS Elastic Load Balancer（ELB）+ Auto Scaling
  Google Cloud Load Balancing
  Azure Load Balancer
  

4. 主备架构的优缺点

5. 主备架构的典范应用场景

• 数据库高可用（MySQL、PostgreSQL、Oracle）
  MySQL 主从复制 + Keepalived 进行 VIP 绑定，实现高可用数据库。
  
• 企业级应用系统
  ERP、CRM 业务系统，确保焦点业务不因服务器故障停止。
  
• 金融行业
  证券生意业务、付出网关，确保数据一致性与业务一连性。
  
• Web 服务器
  Nginx + Keepalived 构成主备架构，保证网站 7×24 小时可用。
  

6. 主备架构 vs. 其他高可用架构

7. 总结

• 主备架构是一种经典的高可用方案，适用于关键业务系统，可以或许在主服务器故障时保证业务一连性。
  
• 根据业务需求，可以选择冷备、温备或热备，热备是最高级别的高可用方案。
  
• 主备架构可以结合 Keepalived、Pacemaker、数据库主从复制等技术，实现自动故障切换。
  
• 相比主主架构和集群架构，主备架构的成本较低，得当中小型企业或关键应用。
  

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