我曾设想过一个架构，能让亚洲和北美两地的服务器协同如一体：在香港处理亚洲业务高峰，在美国支撑跨洋查询请求，自动冗余、容灾切换、数据低延迟同步。当构想落地成型，那一刻我知道，我搭建的不只是一套数据库系统，而是一座连接世界的桥梁。
本文将以我的实际操作过程为基础，完整还原香港与美国服务器协同构建全球分布式数据库架构的全过程，涵盖从硬件选型、部署环境，到架构设计与容灾实践的每一步。
一、服务器选型与资源分布
1. 香港节点选型（数据写入主节点）
- 机房供应商：阿里云国际 – 香港Region（CN-HK）
- 服务器实例型号：ecs.g6.4xlarge
配置：
- vCPU：16 核 Intel Xeon Platinum
- 内存：64 GB
- 系统盘：500GB SSD
- 数据盘：2TB ESSD（极致性能）
- 带宽：专线网络带宽 500Mbps 上行/下行（CN2 GIA）
- 用途：作为主数据库节点，处理所有写入操作与大部分亚洲地区查询
2. 美国节点选型（读副本与容灾节点）
- 机房供应商：AWS – us-west-1（加州）
- 服务器实例型号：r6a.4xlarge
配置：
- vCPU：16 核 AMD EPYC 3rd Gen
- 内存：128 GB
- 系统盘：1TB gp3 SSD
- 数据盘：3TB io2（预配置吞吐 5000 IOPS）
- 带宽：高可用 Direct Connect 专线连接香港
- 用途：处理北美与欧洲地区查询，容灾备份及部分数据分析任务
二、数据库架构设计
1. 架构选择：多主架构 vs 主从架构
我最终选择了异地主从（主在香港，备在美国）+ 多读副本架构，因为：
- 保证写操作集中管理，数据一致性更高
- 延迟可控（通过优化同步通道）
- 容灾恢复更快速（RTO < 3分钟）
2. 数据库产品：PostgreSQL 15 + Citus + WAL-G
- PostgreSQL 提供强大关系型支持
- Citus 实现数据分片与分布式查询
- WAL-G 实现增量归档与远程恢复
三、网络部署与数据同步方案
1. 专线与加密通道配置
专线传输：使用 Alibaba Cloud Cloud Enterprise Network（CEN）+ AWS Direct Connect 搭建跨国专线通道
延迟优化：
- 香港 ↔ 加州：Ping 延迟约 140ms
- 数据复制采用异步模式，防止主节点写操作被阻塞
安全措施：
- 所有通信通过 VPN over IPSec + SSL 双层加密
- 使用 PG Bouncer 控制连接池和认证中转
2. PostgreSQL 异步复制配置（主 → 备）
在香港主节点配置：
wal_level = replica
archive_mode = on
archive_command = 'wal-g wal-push %p'
max_wal_senders = 10
在美国备节点使用 pg_basebackup 初始拉取数据：
pg_basebackup -h hk-primary -D /data/pgdata -P -U replicator --wal-method=stream
随后配置持续复制流：
primary_conninfo = 'host=hk-primary port=5432 user=replicator password=secret'
四、读写分离与流量调度
1. Global Load Balancer 使用
- 使用 Cloudflare Load Balancer 实现 DNS 层的智能解析
- 亚洲访问流量自动导向香港主节点
- 北美与欧洲访问流量导向 AWS 加州读副本
2. 应用层 Proxy
- 使用 Pgpool-II 实现主从读写路由
- 动态健康检查节点，自动踢除不可用副本
- 支持读请求加权轮询，保障主节点压力平衡
五、监控与容灾实践
1. 实时监控
使用 Prometheus + Grafana 监控：
- WAL 日志堆积延迟
- 网络传输带宽/丢包率
- IOPS 与缓存命中率
- 异常预警自动发送至 Telegram & OpsGenie
2. 容灾演练
- 每季度进行一次人为“主节点宕机”演练
- 使用 repmgr 工具自动主备切换
- RPO 控制在 1 分钟内，RTO 不超过 3 分钟
六、经验分享
构建一个分布式数据库架构不难，难的是在全球范围内保持其稳定、高可用与低延迟。我在这个过程中最大的体会是：
- 选择合适的主备结构比盲目追求对称多主更重要
- 网络质量（尤其是带宽与延迟）决定了复制机制是否有效
- 监控体系必须覆盖到数据链路每个关键点
今天，我可以安心地将香港的业务请求，跨越太平洋地传给美国副本处理；也能在数分钟内将故障恢复到最新状态。这就是分布式的力量，也是这个架构带给我最真实的成就感。
