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= Airflow高可用设置 =

== 介绍 ==  
'''Apache Airflow高可用（High Availability, HA）'''是指通过冗余配置和故障转移机制，确保Airflow服务在部分组件失效时仍能持续运行。对于生产环境而言，高可用是保证工作流稳定执行的关键特性。本指南将详细介绍Airflow的高可用架构设计、组件配置及实现方法。

== 高可用架构的核心组件 ==  
Airflow的高可用性依赖于以下核心组件的冗余部署：  
1. '''元数据库（Metadata Database）'''：如PostgreSQL或MySQL的主从复制。  
2. '''调度器（Scheduler）'''：多调度器实例配合数据库行级锁（如使用`airflow.cfg`中的`scheduler_ha`配置）。  
3. '''执行器（Executor）'''：Celery或Kubernete Executor支持多工作节点。  
4. '''消息队列（Message Queue）'''：RabbitMQ或Redis的集群化部署。  

<mermaid>  
graph TD  
    A[元数据库集群] -->|主从同步| B[调度器1]  
    A -->|主从同步| C[调度器2]  
    B -->|任务分发| D[消息队列集群]  
    C -->|任务分发| D  
    D -->|任务消费| E[Worker节点1]  
    D -->|任务消费| F[Worker节点2]  
</mermaid>  

== 配置步骤 ==  

=== 1. 元数据库高可用 ===  
使用PostgreSQL的主从复制示例：  
<syntaxhighlight lang="sql">  
-- 主库配置（postgresql.conf）  
wal_level = replica  
synchronous_commit = on  
synchronous_standby_names = 'standby1'  

-- 从库配置（recovery.conf）  
standby_mode = on  
primary_conninfo = 'host=主库IP port=5432 user=replicator password=密码'  
</syntaxhighlight>  

=== 2. 调度器高可用 ===  
在`airflow.cfg`中启用HA调度器：  
<syntaxhighlight lang="ini">  
[core]  
executor = CeleryExecutor  

[scheduler]  
scheduler_ha = True  
max_threads = 2  
</syntaxhighlight>  

=== 3. Celery Executor配置 ===  
使用Redis作为消息队列后端：  
<syntaxhighlight lang="python">  
# airflow.cfg  
[celery]  
broker_url = redis://redis-ha:6379/0  
result_backend = db+postgresql://user:password@pg-ha:5432/airflow  
</syntaxhighlight>  

== 实际案例 ==  
'''场景：电商订单处理流水线'''  
- 需求：每天处理百万级订单，要求零任务丢失。  
- 解决方案：  
  - 部署2个调度器实例，监控自动故障转移。  
  - 使用PostgreSQL流复制确保元数据不丢失。  
  - Celery Worker集群动态扩缩容。  

== 故障恢复机制 ==  
* '''调度器失效检测'''：通过数据库心跳表（`scheduler_heartbeat`）检测存活状态。  
* '''Worker任务重试'''：Celery的`acks_late=True`配置确保任务被其他Worker接管。  

<math>  
\text{可用性} = \frac{\text{系统正常运行时间}}{\text{总时间}} \times 100\%  
</math>  

== 常见问题 ==  
'''Q: 如何验证高可用是否生效？'''  
A: 手动停止主调度器，观察备用调度器是否自动接管任务日志。  

'''Q: 消息队列集群如何避免单点故障？'''  
A: 使用Redis Sentinel或RabbitMQ镜像队列。  

== 总结 ==  
Airflow高可用设置需要从数据库、调度器、消息队列到执行器的全链路冗余设计。通过本文的配置示例和架构图，用户可逐步构建稳定可靠的生产级工作流系统。

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