Ответ
Репликация — это процесс создания и поддержания точных копий (реплик) базы данных на нескольких серверах. Это фундаментальный механизм для построения надежных и масштабируемых систем.
Основные цели репликации:
- Повышение отказоустойчивости (High Availability): Если основной сервер (мастер) выходит из строя, система может автоматически переключиться на одну из реплик (слейв), минимизируя или полностью исключая время простоя.
- Распределение нагрузки на чтение (Read Scaling): Запросы на чтение данных (SELECT) можно направлять на реплики, в то время как мастер-сервер будет обрабатывать только запросы на запись (INSERT, UPDATE, DELETE). Это значительно увеличивает общую производительность системы.
- Уменьшение задержки (Lower Latency): Реплики можно размещать географически ближе к пользователям. Пользователи из Азии будут читать данные с азиатского сервера, а из Европы — с европейского, что ускоряет отклик.
- Резервное копирование (Backup): Реплику можно временно отключить от процесса репликации для создания резервной копии, не нагружая при этом основной сервер.
Основные модели репликации:
- Master-Slave (Leader-Follower): Самая распространенная модель. Есть один главный узел (Master), который принимает все запросы на запись. Изменения с мастера асинхронно или синхронно передаются на один или несколько ведомых узлов (Slaves). Читать можно как с мастера, так и со слейвов.
- Master-Master (Multi-Leader): Несколько узлов могут принимать запросы на запись. Это усложняет систему, так как требует механизма разрешения конфликтов (когда одни и те же данные изменяются одновременно на разных мастерах), но обеспечивает еще большую отказоустойчивость.
Синхронная vs. Асинхронная репликация:
- Синхронная: Мастер подтверждает транзакцию только после того, как получил подтверждение о записи от одной или нескольких реплик.
- Плюс: Гарантирует отсутствие потери данных при отказе мастера.
- Минус: Увеличивает задержку записи.
- Асинхронная: Мастер подтверждает транзакцию сразу после записи у себя, а данные на реплики передаются в фоновом режиме.
- Плюс: Очень быстрая запись.
- Минус: Возможна потеря последних транзакций, если мастер выйдет из строя до того, как они будут переданы на реплики.
Важно: Репликация — это, как правило, функция самой СУБД (например, PostgreSQL, MySQL, MongoDB, Redis), а не приложения на Go. Приложение на Go выступает в роли клиента, который подключается к базе данных, а сама СУБД уже обеспечивает механизмы репликации.