對一些行業關鍵核心業務應用來說，必須滿足7×24小時的不間斷服務。這就要求數據庫必須具備高可用性以避免數據庫節點的單點故障。數據庫的高可用架構選擇直接影響到業務應用服務可用性的等級。一般行業的關鍵核心業務要求具備極高可用性，即99.999%的可用性級別。

Oracle在高可用架構上陸續推出了主機HA（Highly Available）、ADG（Active DataGuard）、RAC（Real Application Cluster）、OGG（Oracle Golden Gate）等多種形式。這些高可用架構可以單獨使用，也可以組合使用，許多金融機構借助Oracle的多種高可用架構組合，構建了兩地三中心的極高高可用業務服務。

在國產化替代的背景下，國產數據庫需要在高可用性技術上達到Oracle的同等水平甚至有所突破才能逐步實現千行百業的關鍵核心業務替換。目前，國產數據庫大多已經借鑒Oracle構建了自己的完整高可用架構，以南大通用GBase 8s數據庫為例，就有一整套對標Oracle高可用的技術棧來確保行業業務系統的高可用服務。

GBase 8s主備式集群

GBase 8s提供了基于redo log實時同步和重做的主備式集群。主節點和備用節點之間的數據傳輸支持多路復用連接，可以減少網絡資源的需求，提高服務器之間的通信效率。

主備式集群支持HAC和RHAC兩種集群方式。

HAC是典型的一主一備的集群模式，可以根據網絡傳輸條件選擇全同步、近同步和異步三種redo log復制形式，完美對標oracle ADG的最大保護、最大可用、最大性能三種工作模式。

全同步是交易在主節點上完成后，在提交之前，需要把交易的redo log復制到備用節點，備用節點在接受到redo log之后，進行日志重放，在備節點重放完成之后，主備節點一起提交。該方式最大的優點是保障交易的可靠性，只要交易成功，一定是在主備兩個節點都寫入redo log成功。

近同步是交易在主節點上完成后，該交易的redo log需要通過網絡發送給備用節點，當備用節點確認接受該交易的redo log之后，主節點上的交易即刻提交。

異步是交易在主節點完成之后，就傳送到備用節點，不需要等待備用節點回復任何消息，主節點都可以提交。但在檢查點來臨時，需要比對主備節點檢查點的一致性，也就是說數據庫允許在兩個檢查點之間是異步的，但是主備節點的檢查點必須要一致。

HAC集群的實際部署，推薦服務器雙網卡配置，業務流量走南北向網卡，redo log同步的流量走東西向網卡。

HAC集群的特點：

1. 該集群模式部署簡單，數據冗余；
2. 對應用程序來說，數據庫透明訪問；
3. 故障切換時間在30秒內完成；
4. 數據同步方式靈活多選；
5. 主備節點均可讀可寫。

HAC集群的使用場景：

1. 在同機柜、同機房、同城的時候推薦考慮，網絡延遲是影響HAC集群的主要因素；

2. 數據量建議在不超過10TB的時候可以考慮HAC，主要是考慮單服務器磁盤可用容量的限制。

RHAC集群是GBase 8s集群的另外一種表現形式，從集群形態上支持一主多備，主要用于遠距離傳輸、異地容災的業務場景。RHAC是典型的異步傳輸機制，主節點負責接受和處理交易，并把交易的redo log源源不斷地發送到目標節點，不需要等目標節點接受消息，也不需要等目標節點的檢查點，只有目標節點在重做redo log之后才會向主節點返回redo log的位置信息。

RHAC集群的特點：

1. 通過數據庫的redo log進行復制，在備用節點恢復的時候可以通過最后一個檢查點自動追平redo log，保證主備節點的數據完整性和一致性；
2. 對主節點性能影響最??；
3. 對應用透明訪問；
4. 故障切換時間在30秒內完成；
5. 主備節點均可讀可寫。

RHAC集群的使用場景：

1. 長距離傳輸的業務場景或異地容災的場景；
2. 網絡的延遲和帶寬都要求比較寬松。

HAC和RHAC部署架構如下圖所示：

連接管理器CM

連接管理器CM（Connection Manager）是GBase 8s自帶的數據庫集群管理組件。該組件有兩個功能，應用客戶端向GBase 8s進行連接訪問，用于數據庫集群故障發現、故障轉移。

該組件可以單獨部署，也可以和數據庫部署在一起，為了避免單點故障，可以部署多個CM。

GBase 8s基于共享存儲的數據庫集群

對于大型業務系統來說，一般會采用基于共享存儲的雙節點或者多節點數據庫集群來支撐業務的高可用。GBase 8s共享存儲高可用集群SSC，采用共享磁盤方式實現節點高可用，數據僅存儲一份，有效利用硬件資源，避免數據重復存儲問題。共享存儲支持磁盤陣列也支持分布式存儲，IO設備支持裸設備也支持共享文件系統。

集群為主控對等管理模式，查詢時訪問本地緩存，無網絡開銷，線性擴展性良好，集群節點數最多可達16個，所有節點均可讀寫。當主節點失效時，輔助節點可以升級為主控節點，保障系統的高可用。

SSC集群的特點：

1. 類RAC技術，支持共享存儲，保證數據的強一致性；
2. 應用透明訪問；
3. 集群中所有節點均可讀寫；
4. 集群故障切換在30秒內完成；
5. 在數據量低于100TB的業務場景中，相對于分布式數據庫來說，性價比最高的數據庫集群方案。

SSC集群使用場景：

1. 數據量超過10TB小于100TB的業務場景；
2. 單機能力或主備式集群處理能力不滿足的業務場景。

部署架構如下圖所示：

對SLA要求更加嚴格的關鍵核心業務系統，GBase 8s也有兩地三中心高可用解決方案。部署架構如下圖所示：

如上圖所示，主機房采用4節點的SSC集群架構，同城災備機房部署一個HAC節點，異地災備機房部署一個RHAC容災節點，完美地構建了兩地三中心的部署架構。

應用程序通過CM訪問數據庫集群，應用程序無法知道數據庫集群的部署情況，相對數據庫來說更安全。

當主節點發生故障時，一個SSC節點自動提升為主節點接管業務，其他節點自動向新的主節點看齊，并自動同步無需人工干預。當備用節點故障的時候，也不影響整個數據庫集群的訪問和業務的持續運行。

GBase 8s 數據實時交換共享集群

GBase 8s內置以表為單位的數據實時同步能力，對標OGG。

該能力的特點如下：

1. 數據庫可以有兩個或多個節點，每個節點均可讀、可寫；
2. 每個表上的同步支持單向同步、也支持雙向同步；
3. 可以支持完整行的數據同步，也支持特定字段的數據同步；
4. 支持全量同步、增量同步，支持斷點續傳；
5. 支持數據快速比對；
6. 當有一個節點故障的時候，業務系統可以在1秒以內切換到其他節點，最大化保障業務連續性；
7. 支持一鍵部署；
8. 可以在兩個數據庫集群之間使用表復制的能力連接起來，從而實現數據庫集群雙活的能力。

該能力的使用場景：

1. 野外或無人值守環境，對數據庫干預較少的場景；
2. 對數據庫切換時間要求極短的場景；
3. 部省市縣數據實時交換共享業務場景；
4. 平行單位之間數據實時交換共享場景。