近年來，隨著 ARM 技術(shù)的發(fā)展，ARM 在服務(wù)器芯片領(lǐng)域的應(yīng)用范圍逐漸推廣，在 Intel X86 的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品供應(yīng)鏈之外，提供了新的選擇空間。

現(xiàn)階段需重點研究分布式數(shù)據(jù)庫同時支持 X86 和 ARM服務(wù)器的混合部署架構(gòu)，在保證分布式數(shù)據(jù)庫滿足業(yè)務(wù)連續(xù)性和穩(wěn)定性的同時，研究兩個平臺技術(shù)差異，實現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)庫在不同軟硬件平臺兼容部署與平滑切換，豐富金融行業(yè)對不同軟硬件架構(gòu)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用經(jīng)驗。

本文參考“分布式數(shù)據(jù)庫跨CPU架構(gòu)混合部署方案（2022）”，重點介紹分布式數(shù)據(jù)庫在X86架構(gòu)與ARM架構(gòu)服務(wù)器上的多種混合部署方案。

一、跨集群混合部署

1.單獨集群混合部署

單獨集群混合部署是指將兩個無關(guān)的數(shù)據(jù)庫集群分別部署在 X86 架構(gòu)與 ARM 架構(gòu)硬件服務(wù)器上。

本方案適用于相同業(yè)務(wù)場景下，測試 ARM 架構(gòu)數(shù)據(jù)庫與 X86架構(gòu)數(shù)據(jù)庫在功能與性能間的差異。通過橫向?qū)Ρ鹊姆绞?，驗證ARM 芯片數(shù)據(jù)庫的功能、高可用、性能等方面是否符合預(yù)期，并根據(jù)測試結(jié)果進行分析，同時反饋相關(guān)芯片廠商，以期提升 ARM芯片對分布式數(shù)據(jù)庫的支撐能力。

2.主備集群混合部署

主備集群混合部署是指利用集群間的主備架構(gòu)，將主備集群分別部署在 X86 架構(gòu)與 ARM 架構(gòu)硬件服務(wù)器上。

在本方案中，主、備集群可按需采用不同 CPU 架構(gòu)的服務(wù)器進行部署，不存在主備集群服務(wù)器 CPU 類型的關(guān)聯(lián)要求，主備集群也可按需完成切換。

在系統(tǒng)上線運行前期，是 ARM 化的第一階段?？刹捎?X86 架構(gòu) CPU 的服務(wù)器搭建分布式數(shù)據(jù)庫主集群，備集群采用 ARM 架構(gòu)的服務(wù)器。因 X86 架構(gòu) CPU 的服務(wù)器性能較優(yōu)，運行經(jīng)驗豐富，可更好的支撐業(yè)務(wù)系統(tǒng)，保證系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性；利用 ARM 架構(gòu)服務(wù)器作為備集群，可降低硬件投入成本，同時，驗證 ARM 服務(wù)器的可用性和可靠性，為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 ARM 化替換做好評估和準(zhǔn)備。

當(dāng)運行驗證完成，確定 ARM 服務(wù)器能滿足業(yè)務(wù)需求的條件下，進入 ARM 化替換的第二階段。通過無損的主備集群切換方案，完成主集群采用 ARM 架構(gòu)服務(wù)器，備集群采用 X86 架構(gòu) CPU 服務(wù)器的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的 ARM 化替代方案。同時，利用 X86 架構(gòu) CPU 的服務(wù)器構(gòu)建備集群，最大限度保證當(dāng)主集群故障的情況下，仍可以利用備集群，保證業(yè)務(wù)連續(xù)性不受大規(guī)模影響。

在 ARM 化替換的最終階段，進一步完成備集群的 ARM 架構(gòu)服務(wù)器的替換，最終實現(xiàn)全 ARM 化 CPU 架構(gòu)服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫集群環(huán)境。

二、集群內(nèi)多數(shù)據(jù)中心混合部署

數(shù)據(jù)中心的位置可用區(qū)域（ Region ）和可用區(qū)（Availability Zone）來描述。區(qū)域指物理的數(shù)據(jù)中心，每個區(qū)域可以實現(xiàn)最大程度的容錯能力和穩(wěn)定性。可用區(qū)是同一區(qū)域內(nèi)互相隔離的物理區(qū)域，一個可用區(qū)不受其他可用區(qū)故障的影響。每個可用區(qū)可承載不同的數(shù)據(jù)分片的數(shù)據(jù)副本。在數(shù)據(jù)副本發(fā)生少數(shù)派故障的情況下，分布式數(shù)據(jù)庫集群能夠做到數(shù)據(jù)不丟，故障轉(zhuǎn)移自動完成。

1.集群內(nèi)多區(qū)域混合部署

集群內(nèi)多區(qū)域混合部署是指同一集群內(nèi)將管理節(jié)點、計算節(jié)點、數(shù)據(jù)節(jié)點等不同組件根據(jù)不同的區(qū)域部署在 X86 架構(gòu)與 ARM架構(gòu)混合硬件服務(wù)器上。

本地數(shù)據(jù)中心保持原有的 X86 架構(gòu)，同城數(shù)據(jù)中心將管理節(jié)點、計算節(jié)點、數(shù)據(jù)節(jié)點等組件遷移至 ARM 架構(gòu)。通過同城切換等方式對 ARM 架構(gòu)組件進行測試驗證，驗證 ARM 架構(gòu)的分布式數(shù)據(jù)庫功能、性能及業(yè)務(wù)支撐能力等符合預(yù)期后，再逐步替換其他區(qū)域的組件為 ARM 架構(gòu)，最終實現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)庫所有數(shù)據(jù)中心全部模塊 ARM 架構(gòu)的部署。

2.集群內(nèi)多可用區(qū)混合部署

一個機房內(nèi)可以有多個可用區(qū)，不同可用區(qū)之間物理隔離，但內(nèi)網(wǎng)互通，既保障了可用區(qū)的獨立性，又提供了低價、低時延的網(wǎng)絡(luò)連接。集群內(nèi)多可用區(qū)之間的混合部署，指分布式數(shù)據(jù)庫集群，可部署于不同可用區(qū)內(nèi)不同 CPU 架構(gòu)的服務(wù)器之上。

與多機房的混合部署的逐步替換的思路相似，集群內(nèi)多可用區(qū)之間的混合部署方案，亦可實現(xiàn) ARM 架構(gòu)服務(wù)器對 X86 架構(gòu)CPU 服務(wù)器的逐步替換。

三、集群內(nèi)單數(shù)據(jù)中心混合部署

1.主從架構(gòu)混合部署

主從架構(gòu)混合部署是指將管理節(jié)點、數(shù)據(jù)節(jié)點等主從架構(gòu)的組件部署在 X86 架構(gòu)與 ARM 架構(gòu)混合硬件服務(wù)器上。

數(shù)據(jù)節(jié)點的混合部署可分為三個階段：第一階段數(shù)據(jù)節(jié)點主機為 X86 架構(gòu)，數(shù)據(jù)節(jié)點備機為 ARM 架構(gòu)，穩(wěn)定運行一段時間后，驗證 ARM 架構(gòu)的數(shù)據(jù)節(jié)點功能、性能等是否符合預(yù)期。第二階段將 ARM 架構(gòu)的數(shù)據(jù)節(jié)點升為主機，穩(wěn)定運行一段時間后，驗證 ARM 架構(gòu)下的數(shù)據(jù)節(jié)點的業(yè)務(wù)支撐能力是否符合預(yù)期。第三階段實現(xiàn)數(shù)據(jù)節(jié)點主備機全部 ARM 架構(gòu)的部署。

2.無狀態(tài)組件混合部署

無狀態(tài)組件混合部署是指將計算節(jié)點等無狀態(tài)、容錯率高的組件部署在 X86 架構(gòu)與 ARM 架構(gòu)混合硬件服務(wù)器上。

計算節(jié)點分別部署在 ARM 架構(gòu)和 X86 架構(gòu)下。待驗證 ARM 架構(gòu)的計算節(jié)點功能、性能等符合預(yù)期后，再替換全部計算節(jié)點為 ARM 架構(gòu)。

通過對同一分布式數(shù)據(jù)庫集群中X86和ARM服務(wù)器混合部署，提出了跨集群混合部署、集群內(nèi)多數(shù)據(jù)中心混合部署和集群內(nèi)單數(shù)據(jù)中心混合部署三種部署方案，滿足了金融行業(yè)對服務(wù)器在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域應(yīng)用多元化的實際需求，為國內(nèi)金融行業(yè)構(gòu)建穩(wěn)健高效的關(guān)鍵核心技術(shù)金融應(yīng)用供應(yīng)體系，提供了實踐經(jīng)驗和可復(fù)制推廣的方案。

本文基于實際項目經(jīng)驗，對分布式數(shù)據(jù)庫基于 X86 和ARM 服務(wù)器的混合部署方案進行了研究，提出了跨集群混合部署、集群內(nèi)多數(shù)據(jù)中心混合部署和集群內(nèi)單數(shù)據(jù)中心混合部署三種方案，滿足金融行業(yè)對服務(wù)器在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域應(yīng)用多元化的實際需求，為國內(nèi)金融行業(yè)構(gòu)建穩(wěn)健高效的關(guān)鍵核心技術(shù)金融應(yīng)用供應(yīng)體系，提供了實踐經(jīng)驗和可參考的方案（來源：北京金融科技產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟）。