Page 262 - 《软件学报》2026年第1期

软件学报 ISSN 1000-9825, CODEN RUXUEW E-mail: jos@iscas.ac.cn
2026,37(1):259−278 [doi: 10.13328/j.cnki.jos.007442] [CSTR: 32375.14.jos.007442] http://www.jos.org.cn
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分布式数据库高可用研究进展

向清平, 燕 钰, 程思佳, 王宏志

(哈尔滨工业大学 计算学部, 黑龙江 哈尔滨 150001)
通信作者: 王宏志, E-mail: wangzh@hit.edu.cn

摘 要: 在分布式系统环境中, 数据库的高可用性面临诸多挑战, 如网络延迟、节点故障、数据一致性维护等问题.
这些挑战不仅要求先进的技术支持, 还需要灵活的架构设计和精密的管理策略. 高可用性不仅维护了数据库的数
据完整性和一致性, 还在提升系统性能和增强容错能力等方面发挥了关键作用. 全面概述当前数据库高可用面临
的挑战与相关问题; 强调重要的概念、理论以及相关的技术方法; 从系统与网络、数据与计算、应用与服务这 3
个层面对数据库高可用研究现状进行分析回顾和总结, 以深入探讨数据库高可用问题需要克服的挑战以及现有的
解决方法, 并针对相关技术给出建议.
关键词: 高可用; 分布式数据库; 云数据库
中图法分类号: TP311

中文引用格式: 向清平, 燕钰, 程思佳, 王宏志. 分布式数据库高可用研究进展. 软件学报, 2026, 37(1): 259–278. http://www.jos.org.
cn/1000-9825/7442.htm
英文引用格式: Xiang QP, Yan Y, Cheng SJ, Wang HZ. Research Progress on High Availability of Distributed Databases. Ruan Jian
Xue Bao/Journal of Software, 2026, 37(1): 259–278 (in Chinese). http://www.jos.org.cn/1000-9825/7442.htm

Research Progress on High Availability of Distributed Databases
XIANG Qing-Ping, YAN Yu, CHENG Si-Jia, WANG Hong-Zhi
(Faculty of Computer, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China)
Abstract: In distributed system environments, ensuring high availability of databases poses multiple challenges, including network latency,
node failures, and the maintenance of data consistency. Addressing these challenges requires not only advanced technical solutions but also
flexible architectural design and refined management strategies. High availability plays a crucial role in maintaining data integrity and
consistency, as well as in improving system performance and enhancing fault tolerance. This study provides a comprehensive review of the
current challenges and issues associated with high availability in distributed databases. Important concepts, theoretical foundations, and
technical approaches are examined, and the current state of research is analyzed across three levels: system and network, data and
computing, and application and service. The study aims to deepen the understanding of the difficulties to be addressed and the existing
solutions while offering recommendations for future research and technological advancements in the field.
Key words: high availability; distributed database; cloud database

传统基于集中式数据库在应对海量数据及复杂分析处理时, 存在数据库的横向扩展能力受限、数据存储和计
算能力受限、不能满足业务瞬时高峰的性能等根本性的架构问题. 利用分布式计算和内存计算等新技术设计的分
布式数据库能够解决上述遇到的性能不足等问题. 分布式数据库的数据分散在网络上多个互联的节点上, 数据量、
写入读取的负载均衡分散到多个单机中, 集群中某个节点故障整个集群仍然能继续工作, 数据通过分片、复制、
分区等方式实现分布存储, 每个数据节点的数据会存在一个或者多个副本, 提供数据冗余. 云计算技术的不断发展
催生出将数据库部署在云上的需求, 通过云服务形式提供数据库功能的云数据库应运而生. 云与数据库的融合, 减

* 基金项目: 国家自然科学基金 (62232005)
收稿时间: 2024-10-18; 修改时间: 2024-12-28; 采用时间: 2025-03-25; jos 在线出版时间: 2025-10-15
CNKI 网络首发时间: 2025-10-16