Master-Slave Replication là một mẫu kiến trúc rất phổ biến và quan trọng thường được sử dụng để đạt được tính sẵn sàng, khả năng mở rộng và dự phòng cao trong các hệ thống phần mềm khác nhau. Nó đặc biệt đề cập đến quá trình duy trì dữ liệu nhất quán trên nhiều nút trong môi trường phân tán, chẳng hạn như cơ sở dữ liệu, hệ thống tệp hoặc bất kỳ ứng dụng nào cần đồng bộ hóa dữ liệu.
Trong mẫu Sao chép Master-Slave, tồn tại một nút chính, được gọi là nút chính, chịu trách nhiệm xử lý và quản lý tất cả các hoạt động ghi. Ngược lại, một hoặc nhiều nút phụ, được gọi là nút phụ, sao chép dữ liệu một cách thụ động từ nút chính và phục vụ các truy vấn đọc. Kỹ thuật này phân phối khối lượng công việc một cách hiệu quả trên nhiều nút, cho phép tối ưu hóa hiệu suất truy vấn, cải thiện độ tin cậy của dữ liệu và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động của hệ thống.
Khi thao tác ghi xảy ra tại nút chính, nút chính sẽ ghi lại các thay đổi trong bản ghi giao dịch. Sau đó, các nút phụ sẽ tìm nạp các nhật ký giao dịch này và áp dụng các sửa đổi cho bản sao dữ liệu của chúng. Tùy thuộc vào sự đảm bảo tính nhất quán mong muốn, các máy phụ có thể giữ hoạt động của mình cho đến khi nhận được thông tin cập nhật từ máy chủ hoặc có thể tiếp tục cung cấp dữ liệu có thể đã lỗi thời đồng thời áp dụng các thay đổi mới nhất trong nền. Sự đánh đổi như vậy giữa tính nhất quán và tính sẵn có thường được xác định bởi trường hợp sử dụng cụ thể và yêu cầu hệ thống.
Trong bối cảnh của các hệ thống cơ sở dữ liệu, bản sao Master-Slave thường được sử dụng để giảm bớt các tắc nghẽn về hiệu suất phát sinh từ một điểm lỗi duy nhất. Ví dụ: một nền tảng thương mại điện tử bận rộn có thể tận dụng kỹ thuật sao chép này để đảm bảo rằng danh mục sản phẩm của nó vẫn có sẵn và hoạt động hiệu quả, ngay cả khi lưu lượng người dùng tăng đột ngột hoặc lỗi phần cứng. Mặc dù bản sao Master-Slave được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống cơ sở dữ liệu, mẫu này vẫn có giá trị đối với các loại hệ thống phân tán khác, bao gồm các lớp bộ nhớ đệm, trình trung chuyển thông báo và hệ thống lưu trữ tệp, mang lại những lợi ích tương tự cho các loại ứng dụng này.
Tuy nhiên, có nhiều kỹ thuật sao chép khác nhau trong mô hình Master-Slave cung cấp các mức hiệu suất, khả năng chịu lỗi và đảm bảo tính nhất quán khác nhau. Ví dụ: sao chép đồng bộ đảm bảo rằng các thao tác ghi chỉ hoàn thành khi các thay đổi đã được truyền đến tất cả các nút tham gia, mang lại sự đảm bảo tính nhất quán mạnh mẽ. Ngược lại, sao chép không đồng bộ cho phép nút chủ tiếp tục xử lý việc ghi mà không cần chờ xác nhận từ các nút phụ, dẫn đến tốc độ ghi nhanh hơn nhưng có khả năng dẫn đến sự không nhất quán dữ liệu tạm thời giữa các nút chính và nút phụ.
Tại AppMaster, các nhà phát triển có thể dựa vào chuyên môn về kiến trúc phần mềm và công cụ no-code của nền tảng để tạo ra các ứng dụng phụ trợ đảm bảo khả năng mở rộng và tính sẵn sàng cao, giúp việc triển khai bản sao Master-Slave trở nên dễ dàng và liền mạch. Bằng cách trao quyền cho khách hàng của mình tạo các mô hình dữ liệu một cách trực quan, AppMaster đơn giản hóa sự phức tạp thường liên quan đến việc thiết lập và quản lý hệ thống cơ sở dữ liệu được sao chép.
Hơn nữa, các nhà phát triển ứng dụng được hưởng lợi từ các tập lệnh di chuyển cơ sở dữ liệu được tạo tự động của nền tảng, đảm bảo quá trình chuyển đổi suôn sẻ và không có lỗi giữa các phiên bản lược đồ dữ liệu. Do đó, mọi thay đổi đối với lược đồ cơ sở dữ liệu sẽ được tự động truyền đi khắp hệ thống, giữ cho cả nút chính và nút phụ được đồng bộ hóa với yêu cầu can thiệp thủ công tối thiểu.
Có thể thấy một ví dụ thực tế về hoạt động của Sao chép Master-Slave trong quá trình triển khai PostgreSQL, một hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ đối tượng, nguồn mở. PostgreSQL vốn hỗ trợ sao chép và cung cấp các tùy chọn linh hoạt như sao chép đồng bộ và không đồng bộ, sao chép xếp tầng và khả năng mở rộng quy mô đọc trên nhiều nô lệ. Tính linh hoạt này cho phép các nhà phát triển điều chỉnh chiến lược sao chép cho phù hợp với các trường hợp sử dụng cụ thể và yêu cầu về hiệu suất của họ, đảm bảo hiệu suất tối đa, khả năng chịu lỗi và tính nhất quán của dữ liệu trên toàn bộ hệ thống.
Tóm lại, Master-Slave Replication là một mẫu kiến trúc thiết yếu trong lĩnh vực Kiến trúc và Mẫu phần mềm, cung cấp một kỹ thuật có giá trị để đảm bảo tính nhất quán, tính khả dụng và hiệu suất trên các hệ thống phân tán. Kiến thức chuyên môn về kiến trúc phần mềm và nền tảng no-code của AppMaster đơn giản hóa quá trình kết hợp Master-Slave Replication vào quá trình phát triển ứng dụng, cho phép các nhà phát triển tập trung vào việc xây dựng các giải pháp phần mềm mạnh mẽ, có thể mở rộng và đáng tin cậy.
