双活与多活架构

同城双活架构

同城双活是在同一城市部署两个数据中心，通过低延迟专线（通常 < 2ms）连接。两个数据中心同时对外提供服务，数据通过同步复制保持一致。

                    ┌─────────────────────────────────────────┐
                    │              全局负载均衡 (GSLB)          │
                    └─────────────┬───────────┬───────────────┘
                                  │           │
                    ┌─────────────▼──┐   ┌────▼─────────────┐
                    │   数据中心 A    │   │    数据中心 B      │
                    │   (主写)       │   │   (主读/从写)     │
                    │   ┌─────────┐  │   │  ┌─────────┐     │
                    │   │ 应用层   │◄─┼───┼─►│ 应用层   │     │
                    │   └─────────┘  │   │  └─────────┘     │
                    │   ┌─────────┐  │   │  ┌─────────┐     │
                    │   │ 数据库   │◄─┼───┼─►│ 数据库   │     │
                    │   └─────────┘  │   │  └─────────┘     │
                    └────────────────┴───┴───────────────────┘
                                  同步复制 (专线 < 2ms)

同城双活的关键挑战是数据一致性。常用方案包括：

• 双写模式：请求同时写入两个数据中心，需要分布式事务保证一致性
• 主从模式：一个数据中心主写，另一个从写，通过数据库复制同步
• 分区模式：按用户或业务将流量分配到不同数据中心

异地多活架构

异地多活在不同地理区域部署独立数据中心，每个区域可独立处理请求。由于网络延迟较高（通常 > 50ms），通常采用异步复制。

// 异地多活流量路由策略
@Component
public class GeoRoutingService {
    
    private final Map<String, RegionConfig> regions = new HashMap<>();
    
    public String routeRequest(HttpServletRequest request) {
        String userRegion = detectUserRegion(request);
        String preferredRegion = regions.get(userRegion).getPrimaryRegion();
        
        // 检查首选区域健康状态
        if (isRegionHealthy(preferredRegion)) {
            return preferredRegion;
        }
        
        // 故障时路由到其他健康区域
        return regions.values().stream()
            .map(RegionConfig::getName)
            .filter(this::isRegionHealthy)
            .filter(r -> !r.equals(preferredRegion))
            .findFirst()
            .orElseThrow(() -> new ServiceUnavailableException("所有区域不可用"));
    }
    
    private String detectUserRegion(HttpServletRequest request) {
        String ip = request.getRemoteAddr();
        // 基于 IP 地理位置判断用户区域
        return geoIpService.getRegion(ip);
    }
}

数据同步策略

多活架构的核心难题是跨区域数据同步。常见策略包括：

1. 最终一致性：允许短暂数据不一致，通过消息队列异步同步
2. 冲突解决：使用时间戳或向量时钟解决写冲突
3. 读写分离：读操作就近访问，写操作路由到主区域

多活架构适合对可用性要求极高的场景，但会显著增加系统复杂度和运维成本。需要根据业务特点权衡选择。