【实战经验】Greenplum集群Master與Segment节点故障检测与恢复

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Greenplum集群主要包括Master节点和Segment节点，Master节点称之为主节点，Segment节点称之为数据节点。Master节点与Segment节点都是可以有备份的，其中Master节点的备节点为Standby Master(不能够自动故障转移)，Segment是通过Primary Segment与Mirror Segment进行容错的。通过本文你可以了解：

• Greenplum数据库的高可用(HA)原理

• Greenplum生产集群中master节点故障恢复

• Greenplum生产集群中segment故障检测与恢复

• Segment节点故障恢复原理与实践

Greenplum数据库的高可用原理

1. master mirroring概述

可以在单独的主机或同一主机上部署master实例的备份或镜像。如果primary master服务器宕机，则standby master服务器将用作热备用服务器。在primary master服务器在线时，可以从primary master服务器创建备用master服务器。

Primary master服务器持续为用户提供服务，同时获取Primary master实例的事务快照。在standby master服务器上部署事务快照时，还会记录对primary master服务器的更改。在standby master服务器上部署快照后，更新也会被部署，用于使standby master服务器与primary master服务器同步。

Primary master服务器和standby master服务器同步后，standbymaster服务器将通过walsender 和 walreceiver 的复制进程保持最新状态。该walreceiver是standby master上的进程， walsender流程是primary master上的进程。这两个进程使用基于预读日志（WAL）的流复制来保持primary master和standby master服务器同步。在WAL日志记录中，所有修改都会在应用生效之前写入日志，以确保任何进程内操作的数据完整性。

由于primary master不包含任何用户数据，因此只需要在主master和standby master之间同步系统目录表(catalog tables)。当这些表发生更新时，更改的结果会自动复制到备用master上，以确保与主master同步。

如果primary master发生故障，管理员需要使用gpactivatestandby工具激活standby master。可以为primary master和standby master配置一个虚拟IP地址，这样，在primary master出现故障时，客户端程序就不用切换到其他的网络地址，因为在master出现故障时，虚拟IP地址可以交换到充当primary master的主机上。

2. mirror segment概述

当启用Greenplum数据库高可用性时，有两种类型的segment：primary和mirror。每个主segment具有一个对应的mirror segment。主segment接收来自master的请求以更改主segment的数据库，然后将这些更改复制到相应的mirror segment上。如果主segment不可用，则数据库查询将故障转移到mirror segment上。

Primary segment和Mirror segment之间的同步与primary master和standby master相同，也是采用基于WAL流的同步。

3. group mirroring方式

只要primary segment实例和mirror segment实例位于不同的主机上，mirror segment就可以以不同的配置方式放置在群集中的主机上。每个主机必须具有相同数量的mirror segment和primary segment。默认mirror segment配置方式是group mirroring，其中每个主机的primary segment的mirror segment位于另一个主机上。如果单个主机发生故障，则部署该主机的mirror segment主机上的活动primary segment数量会翻倍，从而会加大该主机的负载。下图说明了group mirroring配置。

4. Spread mirroring方式

Spread mirroring方式是指将每个主机的mirror segment分布