op-guide: add cross DC deployment guide (pingcap#1049)

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lidezhu · Dec 19, 2018 · e377dd1 · e377dd1
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diff --git a/README.md b/README.md
@@ -85,13 +85,14 @@
     - [离线 Ansible 部署方案](op-guide/offline-ansible-deployment.md)
     - [Docker 部署方案](op-guide/docker-deployment.md)
     - [Docker Compose 部署方案](op-guide/docker-compose.md)
-    - [跨机房部署方案](op-guide/location-awareness.md)
+    - [跨数据中心部署方案](op-guide/cross-dc-deployment.md)
   + 配置集群
     - [参数解释](op-guide/configuration.md)
     - [TiDB 配置项解释](op-guide/tidb-config-file.md)
     - [使用 Ansible 变更组件配置](op-guide/ansible-deployment-rolling-update.md#变更组件配置)
     - [开启 TLS 验证](op-guide/security.md)
     - [生成自签名证书](op-guide/generate-self-signed-certificates.md)
+    - [集群拓扑结构配置](op-guide/location-awareness.md)
   + 监控集群
     - [整体监控框架概述](op-guide/monitor-overview.md)
     + 重要监控指标详解

diff --git a/media/deploy-2city3dc.png b/media/deploy-2city3dc.png
diff --git a/media/deploy-3dc-dr.png b/media/deploy-3dc-dr.png
diff --git a/media/deploy-3dc-optimize.png b/media/deploy-3dc-optimize.png
diff --git a/media/deploy-3dc.png b/media/deploy-3dc.png
diff --git a/media/deploy-backup.png b/media/deploy-backup.png
diff --git a/media/deploy-binlog.png b/media/deploy-binlog.png
diff --git a/op-guide/cross-dc-deployment.md b/op-guide/cross-dc-deployment.md
@@ -0,0 +1,69 @@
+---
+title: 跨数据中心部署方案
+category: deployment
+---
+
+# 跨数据中心部署方案
+
+作为 NewSQL 数据库，TiDB 兼顾了传统关系型数据库的优秀特性以及 NoSQL 数据库可扩展性，以及跨数据中心（下文简称“中心”）场景下的高可用。本文档旨在介绍跨数据中心部署的不同解决方案。
+
+## 三中心部署方案
+
+TiDB, TiKV, PD 分别分布在 3 个不同的中心，这是最常规，可用性最高的方案。
+
+![三中心部署](../media/deploy-3dc.png)
+
+### 优点
+
+所有数据的副本分布在三个数据中心，任何一个数据中心失效后，另外两个数据中心会自动发起 leader election，并在合理长的时间内（通常情况 20s 以内）恢复服务，并且不会产生数据丢失。
+
+![三中心部署容灾](../media/deploy-3dc-dr.png)
+
+### 缺点
+
+性能受网络延迟影响。
+
+- 对于写入的场景，所有写入的数据需要同步复制到至少 2 个数据中心，由于 TiDB 写入过程使用两阶段提交，故写入延迟至少需要 2 倍数据中心间的延迟。
+- 对于读请求来说，如果数据 leader 与发起读取的 TiDB 节点不在同一个数据中心，也会受网络延迟影响。
+- TiDB 中的每个事务都需要向 PD leader 获取 TSO，当 TiDB 与 PD leader 不在同一个数据中心时，它上面运行的事务也会因此受网络延迟影响，每个有写入的事务会获取两次 TSO。
+
+### 读性能优化
+
+如果不需要每个数据中心同时对外提供服务，可以将业务流量全部派发到一个数据中心，并通过调度策略把 Region leader 和 PD leader 都迁移到同一个数据中心（我们在上文所述的测试中也做了这个优化）。这样一来，不管是从 PD 获取 TSO 还是读取 Region 都不受数据中心间网络的影响。当该数据中心失效后，PD leader 和 Region leader 会自动在其它数据中心选出，只需要把业务流量转移至其他存活的数据中心即可。
+
+![三中心部署读性能优化](../media/deploy-3dc-optimize.png)
+
+## 两地三中心部署方案
+
+两地三中心的方案与三数据中心类似，算是三机房方案根据业务特点进行的优化，区别是其中有两个数据中心距离很近（通常在同一个城市），网络延迟相对很小。这种场景下，我们可以把业务流量同时派发到同城的两个数据中心，同时控制 Region leader 和 PD leader 也分布在同城的两个数据中心。
+
+![两地三中心部署方案](../media/deploy-2city3dc.png)
+
+与三数据中心方案相比，两地三中心有以下优势：
+
+- 写入速度更优
+- 两中心同时提供服务资源利用率更高
+- 依然能保证任何一个数据中心失效后保持可用并且不发生数据丢失
+
+但是，缺陷是如果同城的两个数据中心同时失效（理论上讲要高于异地三数据中心损失 2 个的概率），将会导致不可用以及部分数据丢失。
+
+## 两数据中心 + binlog 同步方案
+
+两数据中心 + binlog 同步类似于传统的 MySQL 中 master/slave 方案。两个数据中心分别部署一套完整的 TiDB 集群，我们称之为主集群和从集群。正常情况下所有的请求都在主集群，写入的数据通过 binlog 异步同步至从集群并写入。
+
+![binlog 同步部署方案](../media/deploy-binlog.png)
+
+当主集群整个数据中心失效后，业务可以切换至从集群，与 MySQL 类似，这种情况下会有一些数据缺失。对比 MySQL，这个方案的优势是数据中心内的 HA -- 少部分节点故障时，通过重新选举 leader 自动恢复服务，不需要人工干预。
+
+![两中心 binlog 相互备份方案](../media/deploy-backup.png)
+
+另外部分用户采用这种方式做双数据中心多活，两个数据中心各有一个集群，将业务分为两个库，每个库服务一部分数据，每个数据中心的业务只会访问一个库，两个集群之间通过 binlog 将本数据中心业务所涉及的库中的数据变更同步到对端机房，形成环状备份。
+
+注意：在两数据中心 + binlog 同步部署方案中，数据中心之间只有 binlog 异步复制。在数据中心间的延迟较高的情况下，从集群落后主集群的数据量会增大。当主集群故障后（DR），会造成数据丢失，丢失的数据量受网络延迟等因素影响。
+
+
+## 高可用和容灾分析
+
+对于三数据中心方案和两地三中心方案，我们能得到的保障是任意一个数据中心故障时，集群能自动恢复服务，不需要人工介入，并能保证数据一致性。注意各种调度策略都是用于帮助性能优化的，当发生故障时调度机制总是第一优先考虑可用性而不是性能。
+
+对于两数据中心 + binlog 同步的方案，主集群内少量节点故障时也能自动恢复服务，不需要人工介入，并能保证数据一致性。当整个主集群故障时，需要人工切换至从集群，并可能发生一些数据丢失，数据丢失的数量取决于同步延迟，和网络条件有关。
diff --git a/op-guide/location-awareness.md b/op-guide/location-awareness.md
@@ -1,9 +1,9 @@
 ---
-title: 跨机房部署方案
+title: 集群拓扑信息配置
 category: deployment
 ---
 
-# 跨机房部署方案
+# 集群拓扑信息配置
 
 ## 概述
 

diff --git a/op-guide/op-guide.md b/op-guide/op-guide.md
@@ -14,7 +14,7 @@ category: deployment
 - [Ansible 部署方案 (强烈推荐)](ansible-deployment.md)
 - [离线 Ansible 部署方案](offline-ansible-deployment.md)
 - [Docker 部署方案](docker-deployment.md)
-- [跨机房部署方案](location-awareness.md)
+- [跨数据中心部署方案](cross-dc-deployment.md)
 
 ## 配置集群