金融级数据库容灾 金融级数据库容灾技术报告 （2021 年） 备份技术报告 （2021 年） 中国信息通信研究院云计算与大数据研究所 北京百度网讯科技有限公司 2021 年 7 月 版权声明 本报告版权属于中国信息通信研究院和北京百度网讯 科技有限公司，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方 式使用本研究报告文字或者观点的，应注明“来源：中国 信息通信研究院和北京百度网讯科技有限公司”。违反上述 声明者，本院将追究其相关法律责任。 前 言 数据库作为信息系统的核心，承担着数据存储和业务逻辑计算 等工作，各金融机构信息化部门均应用大量容灾备份手段，用于保 障数据库的业务连续性。近年来，随着数据库应用场景日益丰富和 数据库的云化趋势显著，金融机构数据库的容灾备份手段和模式也 不断迭代更新。 本报告聚焦金融领域的数据库在灾备方面的技术内容。介绍了 容灾与备份的定义、分类，分析了金融机构灾备现状、需求与灾备 市场情况，梳理了主流数据库容灾备份技术架构、实现方式与部署 方案，阐述了节点、网络、数据中心等故障的应对方案，展望了数 据库灾备技术发展方向。由于时间仓促，水平所限，错误和不足之 处在所难免，欢迎各位读者批评指正，意见建议请发送至 liusiyuan@caict.ac.cn。 目 录 一、容灾备份概述........................................................................................................ 1 (一) 容灾备份基础介绍 ........................................................................................ 1 (二) 金融机构灾备现状与要求 ............................................................................ 7 (三) 灾备市场与行业趋势 .................................................................................... 9 二、分布式数据库容灾架构...................................................................................... 10 (一) 单中心容灾 .................................................................................................. 10 (二) 同城互备 ...................................................................................................... 11 (三) 同城双活 ...................................................................................................... 13 (四) 两地三中心容灾 .......................................................................................... 14 三、数据库容灾技术.................................................................................................. 15 (一) 数据备份与恢复 .......................................................................................... 15 (二) 数据同步与传输 .......................................................................................... 16 (三) 故障自动切换 .............................................................................................. 20 (四) 分布式事务容灾 .......................................................................................... 23 (五) 应用应激防护 .............................................................................................. 26 四、分布式数据库容灾方案...................................................................................... 28 (一) 节点故障 ...................................................................................................... 29 (二) 网络故障 ...................................................................................................... 32 (三) 同城双活生产中心灾难 .............................................................................. 33 (四) 两地三中心主区域灾难 .............................................................................. 38 五、总结与展望.......................................................................................................... 39 (一) 混合业务负载降低容灾复杂度 .................................................................. 39 (二) 人工智能改善容灾处置灵活性 .................................................................. 39 (三) 云原生实现容灾过程可编排 ...................................................................... 40 (四) 混沌工程提升容灾架构韧性 ...................................................................... 40 参考文献...................................................................................................................... 42 图 目 录 图 1 2010-2022 中国灾备行业市场规模 .................................................................... 9 图 2 单中心容灾部署架构示意图............................................................................ 11 图 3 异地互备容灾部署架构示意图........................................................................ 12 图 4 同城双活容灾部署架构示意图........................................................................ 13 图 5 基于多个数据中心的数据分片示意图............................................................ 14 图 6 两地三中心容灾部署架构示意图.................................................................... 15 图 7 数据传输服务架构示意图................................................................................ 20 图 8 计算节点故障切换示意图................................................................................ 22 图 9 存储节点故障切换示意图................................................................................ 23 图 10 GaiaDB-X 分布式事务机制示意图 ................................................................ 24 图 11 基于全局事务点的备份恢复机制示意图 ...................................................... 25 图 12 SQL 防火墙示意图 .......................................................................................... 27 图 13 存储节点水平扩展示意图............................................