Цель: обеспечить восстановление в требуемые RTO и RPO при сохранении согласованности транзакций и минимизации потерь данных. Ниже — сжатая, практическая стратегия.
1) Определение SLA и уровней защиты
- Задать точные цели: например RTO = $15\text{min}$, RPO = $5\text{sec}$ (пример).
- Классификация данных по критичности (Tier A/B/C) и соответствующая политика резервного копирования.
2) Архитектурные принципы
- Многоуровневая защита: синхронная/полусинхронная репликация для критичных данных + регулярные снапшоты + долговременные резервные копии.
- Геораспределённость: как минимум два гео-реплики (AZ/регион) для отказоустойчивости.
- Разделение ролей: лидер для обработки коммитов, реплики для чтений и восстановления.
3) Механизмы и типы бэкапов
- Непрерывная запись WAL/redo-логи (Write-Ahead Log) — для PITR (point-in-time recovery).
- Снапшоты консистентные по транзакциям (coordinated snapshot) для быстрого восстановления образа данных.
- Полные бэкапы: например еженедельно; инкрементальные/дифференциальные — ежедневно/почасово в зависимости от SLA.
Примеры соответствия:
- Для RPO $\approx 0$: синхронная репликация (commit ждёт реплик).
- Для RPO $\le 5\text{сек}$: полу-синхронная репликация + WAL с частой доставкой (лог shipping каждые $<5\text{сек}$).
- Для RTO $<30\text{мин}$: готовые снапшоты на горячих репликах + автоматизированный failover.
4) Согласованность транзакций
- Использовать распределённые протоколы согласования: Paxos/Raft для согласованного порядка коммитов или двухфазную фиксацию (2PC) с контролем временных окон.
- Обеспечить глобальные точки согласования (global transaction IDs / commit timestamps) чтобы восстановление по WAL давало консистентное состояние.
- Для мультишардовых транзакций: использовать координатор транзакций и запись статуса (prepare/commit) в устойчивое хранилище.
5) Политика репликации и кворума
- Настроить кворум так, чтобы запись считалась подтверждённой только при достижении необходимого числа реплик, если требуется сильная гарантия: записать правило кворума $W+R>N$ (где $W$ — число подтверждающих при записи, $R$ — при чтении, $N$ — количество реплик).
- Балансировать задержку и риск потери данных при выборе $W$.
6) Автоматизация восстановления (DR runbook)
- Автоматический failover: детектирование лидера, промоция реплики с минимальным отставанием.
- Скрипты/оркесрация для: переключения DNS, промоции реплик, восстановления из последнего снапшота + применения WAL до требуемого времени.
- Восстановление по шагам: (1) поднять инфраструктуру, (2) восстановить снапшот, (3) применить WAL до точки $t_{\text{target}}$, (4) проверить согласованность и открыть на записи.
7) Тестирование и валидация
- Регулярные DR-учения: прогон полного восстановления как минимум раз в квартал; частичные тесты ежемесячно.
- Валидация бэкапов: контрольный экспорт контрольных сумм/тестовых запросов после восстановления.
- Мониторинг задержки репликации, времени создания снапшотов, успешности приложений при failover.
8) Безопасность и хранение
- Шифрование бэкапов и WAL в покое и при передаче.
- Управление доступом и аудит восстановления.
- Ретеншн: отдельные политики для оперативных логов и длительных архивов (например, горячие снапшоты $<90\text{дн}$, холодные архивы $>$ года).
9) Метрики и оповещения
- Метрики: replication lag, time since last successful backup, WAL shipping latency, time-to-promote.
- Алерты при превышении порогов (например replication lag $>$ $5\text{сек}$ для критичных данных).
10) Трейд‑оффы и рекомендации
- Полная синхронность минимизирует RPO (практически $0$) но увеличивает задержки и стоимость.
- Комбинация: синхронная внутри AZ + асинхронная межрегиональная реплика для баланса RTO/RPO и затрат.
- Для критичных транзакций — предпочесть согласованные коммиты и WAL+PITR; для аналитики допустимы более редкие снапшоты.
Короткая чек‑листа реализации
- Настроить WAL shipping + PITR.
- Настроить синхрон/полусинхрон репликацию для критичных шардов.
- Регулярные консистентные снапшоты (координованные).
- Автоматизированный failover и runbook + регулярные тесты.
- Шифрование, хранение в удалённых регионах, мониторинг и алерты.
Если нужно — могу привести конкретную конфигурацию (параметры реплик, расписание бэкапов, команды восстановления) для вашей СУБД (Postgres/Cassandra/Spanner и т. п.).