# 第14天：RDS——托管关系型数据库

## 今天你将学到什么

今天学习 RDS（Relational Database Service），AWS 的托管数据库服务。简单说就是：AWS 帮你装好数据库、帮你备份、帮你打补丁、帮你做高可用，你只管用。

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## 为什么不自己装数据库

你完全可以在 EC2 上自己安装 MySQL。但这意味着你要负责：

| 你要做的事 | 频率 | 难度 |
|-----------|------|------|
| 安装数据库软件 | 一次 | 中 |
| 配置参数调优 | 偶尔 | 高 |
| 定期备份 | 每天 | 中 |
| 测试备份能否恢复 | 每月 | 高 |
| 打安全补丁 | 每月 | 中 |
| 版本升级 | 每年 | 高 |
| 配置主从复制（高可用） | 一次 | 很高 |
| 主库挂了手动切换 | 紧急 | 很高 |
| 磁盘快满了扩容 | 偶尔 | 中 |
| 监控性能问题 | 持续 | 高 |

**用 RDS 的话**：以上所有事情 AWS 帮你做。你只需要关心：
- 数据库表怎么设计
- SQL 查询怎么写
- 应用怎么连接数据库

**生活类比**：自己装数据库就像自己养一头奶牛（要喂草、挤奶、看病）。用 RDS 就像订牛奶（每天送到门口，你只管喝）。

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## RDS 支持哪些数据库

| 数据库引擎 | 特点 | 适合场景 |
|-----------|------|----------|
| MySQL | 最流行的开源数据库 | Web 应用、博客、电商 |
| PostgreSQL | 功能最强的开源数据库 | 复杂查询、地理数据、JSON 数据 |
| MariaDB | MySQL 的社区分支 | MySQL 的替代品 |
| Oracle | 老牌商业数据库 | 传统企业应用 |
| SQL Server | 微软的数据库 | .NET 应用 |
| Aurora | AWS 自研，兼容 MySQL/PostgreSQL | **性能最好，推荐新项目使用** |

**新手建议**：学习用 MySQL 或 PostgreSQL（免费、资料多）。正式项目推荐 Aurora（性能是普通 MySQL 的 5 倍）。

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## RDS 帮你做了什么

### 自动备份

- 每天自动给数据库拍一次"快照"
- 保留 1-35 天（你设置）
- 支持**时间点恢复**：可以恢复到过去任意一秒的状态

**举个例子**：今天下午 3 点有人误删了一张重要的表。你可以把数据库恢复到下午 2:59 的状态，数据就回来了。

### 自动打补丁

- 数据库软件有安全漏洞时，AWS 自动帮你更新
- 在你指定的维护窗口执行（比如每周日凌晨 3 点）
- 不需要你操心

### 监控

- 自动收集 CPU、内存、磁盘、连接数等指标
- 可以设置告警（比如磁盘使用率超过 80% 就通知你）

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## 高可用：Multi-AZ（多可用区部署）

这是 RDS 最重要的功能之一。

### 问题：数据库挂了怎么办？

如果你的数据库只有一台，它所在的数据中心停电了、硬盘坏了、或者发生了任何故障，你的整个应用就瘫痪了。

### 解决方案：Multi-AZ

开启 Multi-AZ 后，AWS 会自动在另一个可用区创建一个**备用数据库**：

```
你的应用
    ↓
数据库连接地址（DNS）
    ↓
┌─────────────────────────────────┐
│  可用区 A：主数据库（处理所有读写）│
│  可用区 B：备用数据库（实时同步）  │
└─────────────────────────────────┘
```

**工作原理**：
1. 平时所有读写都走主数据库
2. 主数据库的每一笔写入都实时同步到备用数据库
3. 如果主数据库挂了，AWS 自动在 60-120 秒内切换到备用数据库
4. 你的应用不需要改任何代码（因为连接地址没变，DNS 自动指向新的主库）

**你的用户甚至感觉不到数据库切换了。**

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## 只读副本（Read Replica）

### 问题：数据库读取压力太大怎么办？

很多应用是"读多写少"的——比如电商网站，浏览商品（读）的人远多于下单（写）的人。一台数据库扛不住这么多读取请求。

### 解决方案：只读副本

创建一个或多个"只读副本"，专门处理读取请求：

```
你的应用
├── 写操作（下单、修改资料）→ 主数据库
└── 读操作（浏览商品、查看订单）→ 只读副本 1 / 只读副本 2
```

**特点**：
- 数据从主库异步复制到只读副本（有轻微延迟，通常几毫秒）
- 最多可以创建 5 个只读副本（Aurora 可以 15 个）
- 可以跨 Region 创建（让全球用户就近读取）

### Multi-AZ vs 只读副本

| | Multi-AZ | 只读副本 |
|--|----------|----------|
| 目的 | 高可用（防故障） | 性能扩展（分担读取压力） |
| 能否读取 | 不能（纯备份） | 能（专门用来读） |
| 数据同步 | 同步（实时） | 异步（有轻微延迟） |
| 故障切换 | 自动 | 需要手动提升为主库 |
| 跨 Region | 不支持 | 支持 |

**两者可以同时使用**：Multi-AZ 保证不挂，只读副本保证不慢。

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## Aurora：AWS 的王牌数据库

Aurora 是 AWS 自己重新设计的数据库引擎，兼容 MySQL 和 PostgreSQL（意味着你的代码不用改），但性能和可靠性远超标准版本。

**Aurora 的优势**：
- 性能是标准 MySQL 的 **5 倍**
- 存储自动增长（10GB 到 128TB），不需要预设
- 数据自动复制 **6 份**，分布在 3 个可用区
- 即使丢失 2 份数据仍可写入，丢失 3 份仍可读取

**Aurora Serverless**：
- 自动根据负载调整计算能力
- 没有请求时可以缩到 0（不收计算费）
- 适合流量不稳定的应用、开发测试环境

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## 安全配置

- **放在私有子网**：数据库不应该有公网 IP，只允许应用服务器访问
- **安全组**：只开放数据库端口（MySQL 3306，PostgreSQL 5432）给应用服务器
- **加密**：启用存储加密和传输加密
- **不要用 Root 密码连接**：创建专用的数据库用户，给最小权限

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## 今天的小测验

1. 用 RDS 和自己在 EC2 上装数据库，最大的区别是什么？
2. Multi-AZ 解决什么问题？只读副本解决什么问题？
3. 为什么 Multi-AZ 的备用数据库不能用来读取数据？
4. Aurora 相比普通 MySQL RDS 有什么优势？

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## 延伸阅读

- [RDS 用户指南](https://docs.aws.amazon.com/AmazonRDS/latest/UserGuide/)
- [Aurora 用户指南](https://docs.aws.amazon.com/AmazonRDS/latest/AuroraUserGuide/)
- [RDS 免费套餐详情](https://aws.amazon.com/rds/free/)

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## 明天预告

明天学习 DynamoDB——AWS 的 NoSQL 数据库。它和 RDS 完全不同：没有表结构、没有 SQL、但能处理每秒数百万次请求且延迟稳定在个位数毫秒。