RDS 数据库

这一课你将能做到

1. 创建 RDS MySQL 实例，配置 Multi-AZ 高可用，并理解自动备份和快照的区别
2. 根据业务负载选择合适的 RDS 实例类型和存储类型（gp3/io1）
3. 实现本站 Spring Boot 应用连接 RDS，配置读写分离和故障转移

为什么要学

RDS 是 AWS 的托管关系型数据库，免去了自己装 MySQL、配主从、做备份的运维负担。本站目前用阿里云 RDS，AWS RDS 是它的直接对标。面试中「RDS Multi-AZ 原理」「怎么选实例类型」「怎么做读写分离」是必问题。

人话：RDS 就是 AWS 帮你管好的 MySQL/PostgreSQL。你不需要自己装数据库、配主从复制、做定时备份，AWS 全包了。你只需要选规格、设参数、连上去用。

先建立图像

RDS 架构图（Multi-AZ）：

┌─────────────────────────────────────────┐
│              VPC                        │
│  ┌─────────────┐    ┌─────────────┐    │
│  │  AZ-1a      │    │  AZ-1b      │    │
│  │             │    │             │    │
│  │  RDS 主实例  │───→│  RDS 备实例  │    │
│  │ (同步复制)   │    │ (Standby)   │    │
│  │             │    │             │    │
│  └──────┬──────┘    └─────────────┘    │
│         │                               │
│    ┌────┴────┐                         │
│    │ 应用服务器 │ ←── 只连主实例 Endpoint │
│    │ (EC2)   │                         │
│    └─────────┘                         │
└─────────────────────────────────────────┘

RDS 实例类型速查：

类型	系列	特点	适用场景
db.t3/db.t4g	通用型（突发）	基线 CPU + 积分	开发测试、低负载
db.m5/db.m6i	通用型	均衡 CPU/内存	中小型生产库
db.r5/db.r6i	内存优化型	大内存	高并发、大缓存
db.x2g	内存极致型	超大内存	内存数据库、实时分析

存储类型对比：

类型	IOPS	吞吐	适用场景
gp3	3000-16000	125-1000 MB/s	通用，性价比最高
io1/io2	1000-64000	高	高性能 OLTP
st1	低	高吞吐	数据仓库、日志
sc1	低	低	冷数据、不常访问

跟着做

步骤 1：创建 RDS 子网组

# RDS 必须放在子网组里（至少两个 AZ）
aws rds create-db-subnet-group --db-subnet-group-name codenav-db-subnet --db-subnet-group-description "CodeNav DB Subnet Group" --subnet-ids subnet-db1a subnet-db1b

步骤 2：创建 RDS 参数组（可选）

# 自定义参数（如时区、慢查询日志）
aws rds create-db-parameter-group --db-parameter-group-name codenav-mysql-params --db-parameter-group-family mysql8.0 --description "CodeNav MySQL Parameters"

aws rds modify-db-parameter-group --db-parameter-group-name codenav-mysql-params --parameters "ParameterName=time_zone,ParameterValue=Asia/Shanghai,ApplyMethod=immediate" "ParameterName=slow_query_log,ParameterValue=1,ApplyMethod=immediate"

步骤 3：创建 RDS MySQL 实例（Multi-AZ）

aws rds create-db-instance --db-instance-identifier codenav-mysql --db-instance-class db.t3.micro --engine mysql --engine-version 8.0.35 --master-username admin --master-user-password YourPassword123! --allocated-storage 20 --storage-type gp3 --vpc-security-group-ids sg-dbxxxx --db-subnet-group-name codenav-db-subnet --multi-az --backup-retention-period 7 --preferred-backup-window "03:00-04:00" --preferred-maintenance-window "sun:04:00-sun:05:00" --storage-encrypted --no-publicly-accessible

关键参数说明：

• --multi-az：开启 Multi-AZ，自动创建备实例，同步复制
• --no-publicly-accessible：不分配公网 IP，只能从 VPC 内访问
• --storage-encrypted：启用存储加密（KMS）
• --backup-retention-period 7：保留 7 天自动备份

步骤 4：获取连接信息

# 查看实例状态
aws rds describe-db-instances --db-instance-identifier codenav-mysql --query "DBInstances[0].{Status:DBInstanceStatus,Endpoint:Endpoint.Address,Port:Endpoint.Port}"

# 等待状态变成 available

步骤 5：Spring Boot 连接 RDS

application-aws.yml：

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://codenav-mysql.xxxxxxxx.ap-southeast-1.rds.amazonaws.com:3306/codenav?useSSL=true&serverTimezone=Asia/Shanghai
    username: admin
    password: ${DB_PASSWORD}
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
  jpa:
    hibernate:
      ddl-auto: validate

生产环境不要把密码写死在配置文件里，用环境变量或 AWS Secrets Manager。

步骤 6：创建只读副本（Read Replica）

# 创建只读副本（用于读写分离）
aws rds create-db-instance-read-replica --db-instance-identifier codenav-mysql-read --source-db-instance-identifier codenav-mysql --db-instance-class db.t3.micro

步骤 7：手动快照与恢复

# 创建手动快照
aws rds create-db-snapshot --db-instance-identifier codenav-mysql --db-snapshot-identifier codenav-mysql-snapshot-20241007

# 从快照恢复（会创建新实例）
aws rds restore-db-instance-from-db-snapshot --db-instance-identifier codenav-mysql-restored --db-snapshot-identifier codenav-mysql-snapshot-20241007

讲清楚要点

1. Multi-AZ vs Read Replica：Multi-AZ 是高可用方案（同步复制，自动故障转移，备用实例不可读）。Read Replica 是读写分离方案（异步复制，可提升读性能，可手动提升为主库）。
2. 自动备份 vs 手动快照：自动备份按保留期自动删除，支持时间点恢复（PITR）。手动快照永久保留，直到你删。重要操作前打手动快照。
3. 故障转移（Failover）：Multi-AZ 模式下，主实例故障时 AWS 自动切到备实例，DNS 端点不变，应用无感知。切换时间通常 60-120 秒。
4. 存储自动扩展：开启 MaxAllocatedStorage 后，磁盘写满时自动扩容，避免宕机。gp3 的 IOPS 和吞吐可以独立调整，不用换存储类型。
5. 性能洞察（Performance Insights）：RDS 的免费监控工具，可视化显示数据库负载、慢查询、等待事件。生产环境必开。

你可能会懵的地方

• RDS 和 Aurora 有什么区别？ Aurora 是 AWS 自研的 MySQL/PostgreSQL 兼容数据库，存储自动扩展（10GB-128TB），性能是标准 MySQL 的 5 倍，但贵 20%。RDS 是标准 MySQL/PostgreSQL/SQL Server/Oracle/MariaDB。本站初期用 RDS MySQL，流量大了可迁 Aurora。

• Multi-AZ 的备实例能读吗？ 不能。Multi-AZ 的备实例是纯 standby，不接收读流量。要读写分离得另外建 Read Replica。

• RDS 怎么扩容？ 垂直扩容：改实例类型（如 db.t3.small → db.m5.large），会重启。水平扩容：加 Read Replica 分担读流量。存储扩容：改 Allocated Storage，在线扩容不重启。

• RDS 参数组改错了会出事吗？ 静态参数（如 innodb_buffer_pool_size）需要重启生效，改错可能导致启动失败。动态参数（如 slow_query_log）立即生效。建议先在测试环境验证。

• 怎么从阿里云 RDS 迁到 AWS RDS？ 用 AWS DMS（Database Migration Service）做在线迁移，或用 mysqldump 导出导入。DMS 支持持续复制（CDC），可以做到接近零停机。

错法对照

错法	问题	正解
RDS 开公网访问	数据库暴露公网，被爆破	放私有子网，安全组只许应用层访问
用 db.t3.micro 跑生产	CPU 积分耗尽，性能暴跌	生产至少 db.t3.small 或 db.m5
不关自动备份	无法恢复到任意时间点	保留 7-35 天自动备份
主库和 Read Replica 同 AZ	AZ 故障时读写都挂	Read Replica 放不同 AZ
密码硬编码在代码里	泄露风险	用 Secrets Manager 或 IAM 数据库认证

卡点急救

1. 连接超时：检查安全组是否允许应用服务器的 IP/安全组访问 3306；检查 RDS 是否在私有子网且应用服务器在同一 VPC。
2. 磁盘写满（Storage Full）：开启存储自动扩展，或手动扩容。临时方案：清理 binlog（CALL mysql.rds_rotate_binlog;）。
3. 主从延迟高（Replica Lag）：Read Replica 配置太低，或有大事务。升级 Replica 实例类型，或拆大事务。

面试常问

• RDS Multi-AZ 和 Read Replica 的区别？ Multi-AZ 是高可用：同步复制，备实例不可读，自动故障转移，用于容灾。Read Replica 是读写分离：异步复制，可读，可提升为主库，用于扩展读性能。两者可以一起用。

• RDS 怎么做备份恢复？ 自动备份支持时间点恢复（PITR），保留期内任意一秒。手动快照永久保留。恢复时会创建新实例，原实例不动。

• 怎么选 RDS 实例类型？ 看 CPU、内存、网络、EBS 带宽。通用型（m5/m6i）适合大多数 Web 应用。内存优化型（r5/r6i）适合高并发、大缓存场景。存储型（i4i）适合本地 NVMe 超高 IOPS。

自测三问

1. Multi-AZ 模式下，主实例故障时应用需要改连接地址吗？为什么？
2. 自动备份和手动快照的核心区别是什么？
3. 为什么生产环境不建议用 db.t3.micro？

小结一句话

RDS 是托管数据库，Multi-AZ 保高可用，Read Replica 做读写分离，自动备份防丢数据，私有子网保安全。

延伸

• AWS RDS 官方文档
• RDS 最佳实践
• 下一课：DynamoDB——学会用 NoSQL 处理海量键值数据。