数据复制

分片解决「装不下」，复制（Replication） 解决「不够快、不够稳」：同一份数据在多个节点上维护副本，提升读吞吐与故障容忍。本课对照 postgresql-essentials 的主从架构，理解 building-for-scale 中的数据高可用。

学习目标

• 区分主从复制、多主复制与无主（Quorum）模型
• 理解同步复制与异步复制对延迟、一致性的影响
• 描述故障切换（Failover）时可能的数据丢失窗口

核心概念

拓扑	写入口	典型场景
单主多从	仅 Primary	MySQL/PostgreSQL 主从
多主	多节点可写	跨地域写入，冲突解决复杂
无主	Quorum 读写	Cassandra、Dynamo 风格

写 → Primary →（异步/同步）→ Replica-1, Replica-2
读 → 可路由到 Replica（允许复制延迟）

同步 vs 异步：

• 同步：从库确认才返回，RPO≈0，写延迟上升
• 异步：主库先返回，从库追赶；主宕机可能丢最近几秒

最终一致：读从库可能看到旧数据。业务上可用 版本号、读己之写路由 缓解，详见 scale-read-write。

PostgreSQL 流复制 + Patroni 选主；MySQL GTID 便于 failover。Redis 主从 + Sentinel 是缓存层复制，见 redis-essentials。

与 CAP

复制延迟是 CAP 中 C 与 A 折衷的具象：强同步偏 CP，异步多副本偏 AP。结合 scale-cap 为业务选复制级别。

练习

• 画出主从拓扑，标出写路径、读路径、failover 路径
• 定义你的服务 RPO/RTO，据此选同步还是异步复制
• 模拟：主库宕机 30 秒，异步从库 promotion 后可能丢哪些数据

小结

复制用副本换可用与读能力；同步保数据、异步保速度——failover 方案必须写进 runbook。