面试题：分布式系统中常见的数据同步策略有哪些及适用场景

Question

请简要阐述分布式系统里几种常见的数据同步策略，如主从同步、多活数据中心同步等，并说明每种策略通常适用于哪些业务场景。

Answer 1

主从同步

1. 策略简述：存在一个主节点（Master）和多个从节点（Slave）。主节点负责处理写操作，数据更新后将日志或变更信息同步给从节点，从节点接收并应用这些变更以保持数据一致性。从节点主要用于读操作，分担主节点读压力。
2. 适用场景：
   • 读多写少场景：例如新闻资讯网站，文章发布（写操作）相对较少，而用户浏览（读操作）量巨大。主节点进行文章发布，从节点为大量用户提供浏览服务。
   • 数据一致性要求相对不高实时性场景：如某些允许一定时间内数据不一致的统计类业务，允许从节点数据稍有延迟。

多活数据中心同步

1. 策略简述：多个数据中心同时对外提供服务，每个数据中心都具备完整或部分业务处理能力。数据在多个数据中心之间进行同步，以保证各个数据中心的数据一致性。同步方式可以是异步或同步的，异步同步一般有一定延迟，同步同步则实时性更强但对网络要求高。
2. 适用场景：
   • 高可用性要求极高场景：如金融交易系统，任何一个数据中心故障都不能影响业务的正常进行，多个数据中心同时运行，一个故障其他数据中心仍能提供服务。
   • 地域分布广且需快速响应场景：全球电商平台，不同地区的数据中心可快速响应当地用户请求，同时通过数据同步保持数据一致性。

对等同步（P2P同步）

1. 策略简述：系统中每个节点地位平等，无主从之分。任何一个节点的数据变更都会传播给其他所有节点，节点间相互同步数据。
2. 适用场景：
   • 去中心化应用场景：如区块链系统，各个节点共同维护数据账本，每个节点都可以进行数据验证和同步，不存在单一的控制中心。
   • 小规模且数据更新频率不高场景：如小型分布式数据库，节点数量不多，数据变更不频繁，采用对等同步可避免复杂的主从架构。

基于日志的同步

1. 策略简述：主节点将数据操作记录到日志中，然后将日志发送给从节点。从节点按照日志顺序重新执行这些操作，从而达到数据同步的目的。这种方式能保证数据操作的顺序性和一致性。
2. 适用场景：
   • 对数据操作顺序敏感场景：如数据库事务处理，保证事务在各个节点按相同顺序执行，确保数据一致性。
   • 数据恢复场景：当从节点数据丢失或损坏时，可通过重放日志恢复到最新状态。