外观
KingBaseES 切换演练与验证
切换演练概述
切换演练是确保KingBaseES高可用架构可靠性的重要手段，通过定期进行主备切换演练，可以：
- 验证主备切换流程的正确性和可靠性
- 检验DBA团队的应急处理能力
- 发现和解决主备架构中存在的问题
- 降低实际故障发生时的切换风险
- 确保数据库的高可用性和业务连续性
切换演练包括手动切换演练和自动切换演练两种类型，建议定期进行，频率根据业务需求和风险承受能力确定，一般为每季度至少一次。
切换演练前准备
在进行切换演练前，需要做好充分的准备工作，确保演练的顺利进行和业务的安全。
1. 制定演练计划
制定详细的切换演练计划，包括：
- 演练目的和范围
- 演练时间和时长
- 演练参与人员和职责
- 演练步骤和流程
- 风险评估和应对措施
- 业务影响评估和回滚方案
- 验证标准和方法
2. 检查主备状态
在进行切换演练前，需要检查主备数据库的状态，确保主备复制正常，没有异常情况。
sql
-- 检查主库状态
SELECT database_mode FROM v$database;
SELECT * FROM v$archive_status;
-- 检查备库状态
SELECT database_mode FROM v$database;
SELECT * FROM v$archive_status;
SELECT * FROM v$recovery_progress;
-- 检查主备延迟
SELECT * FROM v$replication_delay;3. 备份关键数据
在进行切换演练前，需要备份关键数据，确保在演练过程中出现问题时能够快速恢复。
sql
-- 备份关键数据库
pg_dump -h localhost -p 54321 -U system -d kingbase -F c -f kingbase_backup.dmp
-- 备份配置文件
cp /opt/kingbase/kingbase.conf /opt/kingbase/kingbase.conf.bak
cp /opt/kingbase/recovery.conf /opt/kingbase/recovery.conf.bak4. 通知相关部门
在进行切换演练前，需要通知相关部门，包括：
- 业务部门：告知演练时间和可能的业务影响
- 运维部门：协调网络、存储等资源
- 监控部门：调整监控告警规则
- 管理层：获得演练批准
5. 准备工具和脚本
准备好切换演练所需的工具和脚本，包括：
- KingBaseES客户端工具（ksql、kdb56）
- 切换脚本
- 验证脚本
- 回滚脚本
手动切换演练步骤
手动切换演练是指通过手动执行命令进行主备切换，适用于所有KingBaseES高可用架构。
1. 检查主备状态
在进行切换前，再次检查主备状态，确保主备复制正常。
sql
-- 主库执行
SELECT database_mode FROM v$database;
SELECT * FROM v$archive_status;
-- 备库执行
SELECT database_mode FROM v$database;
SELECT * FROM v$recovery_progress;2. 停止备库恢复
在备库上停止恢复进程，准备切换为新的主库。
sql
-- 备库执行
ALTER DATABASE STOP RECOVERY;3. 确认备库状态
确认备库已停止恢复，状态为"STANDBY"或"READ ONLY"。
sql
-- 备库执行
SELECT database_mode FROM v$database;4. 切换主备角色
在主库上执行切换命令，将主库切换为备库。
sql
-- 主库执行
ALTER SYSTEM SWITCHover TO STANDBY;5. 启动新备库恢复
在原主库上启动恢复进程，作为新的备库。
sql
-- 原主库执行
ALTER DATABASE START RECOVERY;6. 确认新主备状态
确认新的主备状态正常，复制关系建立。
sql
-- 新主库执行
SELECT database_mode FROM v$database;
SELECT * FROM v$archive_status;
-- 新备库执行
SELECT database_mode FROM v$database;
SELECT * FROM v$recovery_progress;自动切换演练步骤
自动切换演练是指通过配置自动切换软件（如KingBaseES Manager、Patroni等）进行主备切换，适用于配置了自动切换功能的高可用架构。
1. 检查自动切换配置
检查自动切换软件的配置，确保自动切换功能正常启用。
sql
-- 检查KingBaseES Manager自动切换配置
SELECT * FROM sys_ha_config;
-- 检查Patroni配置
cat /etc/patroni/patroni.yml2. 模拟主库故障
通过以下方式模拟主库故障：
- 关闭主库实例
- 断开主库网络连接
- 终止主库进程
bash
# 关闭主库实例
sys_ctl stop -D /opt/kingbase/data
# 或断开主库网络连接
ifdown eth0
# 或终止主库进程
kill -9 $(pgrep -f kingbase)3. 观察自动切换过程
观察自动切换软件的日志，确认自动切换过程正常进行。
bash
# 查看KingBaseES Manager日志
tail -f /opt/kingbase/kem/logs/kem.log
# 查看Patroni日志
tail -f /var/log/patroni/patroni.log4. 确认自动切换结果
确认自动切换完成，新的主库正常运行，业务连接自动切换到新主库。
sql
-- 新主库执行
SELECT database_mode FROM v$database;
SELECT * FROM v$archive_status;
-- 检查业务连接
SELECT * FROM pg_stat_activity WHERE application_name = 'business_app';切换后验证
切换完成后，需要进行全面的验证，确保数据库和业务正常运行。
1. 数据库状态验证
sql
-- 检查新主库状态
SELECT database_mode FROM v$database;
SELECT * FROM v$instance;
SELECT * FROM v$archive_status;
-- 检查新备库状态
SELECT database_mode FROM v$database;
SELECT * FROM v$recovery_progress;
SELECT * FROM v$replication_delay;
-- 检查主备复制状态
SELECT * FROM v$replication_status;2. 业务功能验证
- 验证业务应用能够正常连接到新主库
- 验证核心业务功能正常运行
- 验证数据一致性
- 验证性能指标正常
sql
-- 验证数据一致性
SELECT count(*) FROM table_name;
SELECT max(updated_time) FROM table_name;
-- 验证业务功能
INSERT INTO test_table (id, name) VALUES (1, 'test');
SELECT * FROM test_table WHERE id = 1;
UPDATE test_table SET name = 'updated' WHERE id = 1;
SELECT * FROM test_table WHERE id = 1;
DELETE FROM test_table WHERE id = 1;3. 监控指标验证
- 检查数据库性能指标
- 检查主备复制延迟
- 检查资源使用情况
- 检查告警日志
sql
-- 检查性能指标
SELECT * FROM v$sysstat WHERE name IN ('cpu_usage', 'memory_usage', 'disk_io');
-- 检查资源使用情况
SELECT * FROM v$resource_usage;
-- 检查告警日志
SELECT * FROM v$alert_log WHERE message_level >= WARNING;4. 连接配置验证
- 验证应用连接配置是否需要更新
- 验证负载均衡配置是否正确
- 验证监控系统配置是否正确
- 验证备份系统配置是否正确
切换演练注意事项
在进行切换演练时，需要注意以下事项：
1. 选择合适的演练时间
选择业务低峰期进行切换演练，减少对业务的影响。
2. 严格按照演练计划执行
严格按照预先制定的演练计划执行，避免随意操作。
3. 做好风险控制
- 准备好回滚方案
- 安排专人负责监控
- 限制演练范围
- 避免影响生产业务
4. 记录演练过程
详细记录演练过程，包括：
- 演练时间和时长
- 执行的步骤和命令
- 遇到的问题和解决方案
- 验证结果和结论
5. 及时总结和改进
演练完成后，及时进行总结，分析演练过程中遇到的问题，提出改进措施，更新演练计划和流程。
版本差异
V8 R6 特性
- 支持基本的手动主备切换
- 支持基于KEM的自动切换
- 提供了基本的切换状态视图
V8 R7 特性
- 增强了主备切换的稳定性和可靠性
- 支持更多类型的自动切换软件
- 提供了更丰富的切换监控视图和性能指标
- 优化了切换过程中的锁机制
- 支持快速切换，减少切换时间
最佳实践
1. 定期进行切换演练
建议每季度至少进行一次切换演练，确保主备切换流程的正确性和可靠性。
2. 覆盖所有切换场景
切换演练应覆盖所有可能的切换场景，包括：
- 手动切换
- 自动切换
- 计划内切换
- 计划外切换
- 跨机房切换
3. 模拟真实故障场景
在进行自动切换演练时，应模拟真实的故障场景，如：
- 主库实例崩溃
- 主库网络中断
- 主库存储故障
- 主库服务器故障
4. 建立完善的切换流程
建立完善的主备切换流程，包括：
- 切换前准备
- 切换执行步骤
- 切换后验证
- 回滚方案
- 文档记录
5. 培训DBA团队
定期对DBA团队进行主备切换培训，提高团队的应急处理能力。
6. 优化切换时间
通过优化配置和流程，减少主备切换时间，提高业务连续性。
常见问题（FAQ）
Q：如何确定切换演练的频率？
A：切换演练的频率应根据业务需求和风险承受能力确定，一般为每季度至少一次。对于核心业务系统，可以考虑每月进行一次切换演练。
Q：切换演练会影响业务吗？
A：切换演练可能会对业务造成短暂影响，如连接闪断、性能下降等。因此，建议在业务低峰期进行切换演练，并提前通知业务部门。
Q：如何减少切换演练对业务的影响？
A：可以通过以下方式减少切换演练对业务的影响：
- 选择业务低峰期进行演练
- 使用读写分离架构，将读请求分发到备库
- 优化切换流程，减少切换时间
- 提前预热新主库缓存
Q：切换演练失败后如何处理？
A：如果切换演练失败，应立即执行回滚方案，恢复到原来的主备状态，并分析失败原因，改进演练计划和流程。
Q：如何验证切换后的主备复制状态？
A：可以使用以下SQL语句验证主备复制状态：
sql
-- 检查主备复制状态
SELECT * FROM v$replication_status;
-- 检查主备延迟
SELECT * FROM v$replication_delay;
-- 验证数据一致性
SELECT count(*) FROM table_name;Q：V8 R7相比V8 R6在主备切换方面有哪些改进？
A：V8 R7相比V8 R6在主备切换方面的改进包括：
- 增强了主备切换的稳定性和可靠性
- 支持更多类型的自动切换软件
- 提供了更丰富的切换监控视图和性能指标
- 优化了切换过程中的锁机制
- 支持快速切换，减少切换时间
Q：如何配置自动切换？
A：可以使用以下方式配置自动切换：
使用KingBaseES Manager配置自动切换
sql-- 在KEM中配置自动切换 INSERT INTO sys_ha_config (config_name, config_value) VALUES ('auto_switchover', 'on'); INSERT INTO sys_ha_config (config_name, config_value) VALUES ('switchover_timeout', '300');使用Patroni配置自动切换
yaml# patroni.yml配置 failover: enabled: true timeout: 300 retry_timeout: 10
Q：如何监控主备切换过程？
A：可以使用以下方式监控主备切换过程：
查看数据库日志
bashtail -f /opt/kingbase/logs/kingbase-$(date +%Y-%m-%d).log查看KEM日志
bashtail -f /opt/kingbase/kem/logs/kem.log使用监控工具（如Prometheus + Grafana）监控切换指标
Q：如何准备切换回滚方案？
A：切换回滚方案应包括：
- 停止新主库的写入操作
- 恢复原主库的运行
- 将新主库切换回备库
- 启动原主库的写入操作
- 验证主备复制状态
Q：切换演练后需要做哪些总结？
A：切换演练后应总结以下内容：
- 演练执行情况：是否按照计划完成，遇到了哪些问题
- 切换时间：实际切换时间与预期的差异
- 业务影响：对业务造成的实际影响
- 验证结果：各项验证指标是否符合要求
- 改进措施：针对演练中发现的问题，提出改进措施
- 文档更新：更新演练计划、流程和相关文档