两地三中心

权重化选举

PolarDB-X在两地三中心设计中引入选举权重，对应的工作原理：

• 乐观权重机制：在Paxos多数派共识协议的选举策略中，那些更容易发起选举的节点倾向于成为Leader。为了优化这一点，通过引入权重概念，对不同节点设置了启动Leader选举的随机延时，从而保证那些拥有较高权重的节点能够优先发起Leader选举。

• 强制权重机制：当某一个新成为Leader的节点发现自己不是所有节点中权重最高的节点的时候（当所有节点权重一致的时候，任意节点都是权重最高的点，所以此判定不生效），不会立刻放开写入，而是继续等待一个选举超时的时间段（称为禅让阶段），在禅让阶段会每隔一个心跳时间（比如1~2秒），向其它节点发送一次心跳探测。在选举时间段结束以后，如果收到其他权重比自己大的节点回包，即向回包节点中权重最大的节点发起一次Leader转移，确保高权重的节点成为Leader。

PolarDB-X两地三中心副本的选举权重配置：

当中心机房1的Leader副本出现故障，触发Leader选举，同机房下的Follower副本选举权重为7，优先会成为Leader，满足同机房优先的策略。

副本数动态调整

在两地三中心中，5副本多数派的复制组需要>=3个副本完成同步响应，默认情况下主中心的4副本会因为网络延迟的优势，优先在同城完成多数派的同步响应，多数派协议的延迟基本在1ms左右。但出现中心机房级别的故障后仅剩余3副本，会导致必须等待备份中心的副本也同步响应，从而导致多数派协议的延迟增加30ms（例如，常见的金融行业中主中心和备份中心的网络延迟在30ms左右）。

常见的副本数调整场景：

• 5副本降级为3副本，引入downgrade_follower指令将Follower角色降级Learner角色，动态修改两个副本的角色

• 3副本升级为5副本，引入upgrade_learner指令将Learner角色升级为Follower角色，需要确保Learner异步复制日志追平。

• 1副本升级为3副本，引入add_follower指令动态新增节点，新节点会先成为Learner角色，追平日志之后自动转成Follower角色。

单副本强制启动

两地三中心中，当中心地域完全故障时，常见的多数派共识协议会因为剩余1个副本无法满足多数派，导致备份中心的副本无法承担数据服务。

PolarDB-X支持单副本强制启动的能力，引入force_single_mode指令，强制单节点服务并剔除所有Follower。另外，等中心机房故障恢复后，通过副本数动态调整能力，再从1副本恢复为3副本、5副本，实现最终的数据服务的恢复。

异地备集群

金融行业容灾标准，针对异地容灾的RPO和RTO都有细粒度的要求，如下表所示：

PolarDB-X为满足异地容灾 RTO 的要求，采用两地三中心 5 副本 + 主备集群提供异地备集群实例，当中心地域完全故障时，业务可以快速切流到异地备集群来实现故障恢复。

两地三中心主备集群相关的设计要点：

• PolarDB-X的主集群，采用跨地域Paxos复制协议，需要>=3个副本完成同步响应，默认情况主中心的4副本会因为网络延迟的优势，优先在同城完成多数派的同步响应，而主集群的异地副本普遍是异步响应，所以主集群不会受到异地副本的网络延迟影响。

• PolarDB-X的备集群，主要部署在异地，通过PolarDB-X的CDC日志节点组件，构建准实时的跨集群主备复制，虽然异地备集群会有一定的数据复制延迟，但需要确保分布式事务场景下的原子性复制，避免出现事务不一致的情况。

• 跨集群的主备复制，尤其在两地三中心场景（主集群的异地副本，不同Paxos复制组会因为网络延迟出现分布式事务复制进度之间有差异），需要在异地部署CDC日志节点进行分布式事务排序重组，提供分布式事务的原子性复制能力，确保跨集群主备复制不会出现事务只有一半提交的状态。通过原子性事务复制，在日常的容灾演练、以及真实故障场景下，都可以确保业务切流到异地备集群时事务数据的完整性。

创建实例

在购买PolarDB-X实例时，部署方式可以选择两地三中心。

查看实例拓扑

在实例基本信息页面底部的拓扑信息区域，可以查看对应资源的可用区信息。

容灾切换

1. 登录PolarDB分布式版控制台。

2. 在页面左上角选择目标实例所在地域。

3. 在实例列表页，单击PolarDB-X 2.0页签。

4. 找到目标实例，单击实例ID。

5. 在基本信息页面底部的拓扑信息区域，单击右侧的指定主可用区。

   

6. 在弹出的指定主可用区对话框，选择机房、主可用区、切换模式。

   

7. 单击确认。