使用 Litestream 实现 SQLite WAL 复制到 S3：无缝故障转移与零停机备份

在生产环境中，SQLite 数据库因其轻量级和嵌入式特性备受青睐，但传统备份方式往往无法满足高可用需求。Litestream 作为一款开源工具，通过 WAL（Write-Ahead Logging）流式复制机制，将数据库变更实时同步到 S3 兼容存储，实现无缝故障转移和零停机备份。这种方法避免了复杂集群配置，仅需简单进程即可确保数据耐久性。

Litestream 的核心在于利用 SQLite 的 WAL 模式，将写前日志作为变更流传输到远程存储。启用 WAL 后，SQLite 将事务记录在独立的 WAL 文件中，Litestream 监控这些文件，捕获增量变更并打包成 LTX（Litestream Transaction）格式上传 S3。同时，它定期生成数据库快照，确保完整恢复点。根据官方文档，“Litestream 通过 SQLite API 与数据库交互，不会破坏原有数据一致性。”这种设计支持连续复制，RPO（恢复点目标）接近零，适用于读重写轻的应用场景。

实际部署中，配置 Litestream 需要定义源数据库和目标存储。安装后，使用 YAML 配置文件指定参数，例如：

dbs:
  - path: /path/to/app.db
    replicas:
      - url: s3://my-bucket/app.db
        retention: 7d  # 保留 7 天副本
    sync-interval: 100ms  # 同步间隔，平衡延迟与开销

对于 S3 兼容存储，如 AWS S3 或 MinIO，提供访问密钥和端点。推荐设置多地域副本，例如一个主副本在 us-east-1，另一个在 eu-west-1，以防区域故障。监控要点包括复制滞后阈值（建议 < 500ms）和 WAL 文件大小（上限 1GB，避免过载）。在高写负载下，调整 batch-size 为 1024 以优化上传效率。

实施清单包括：1. 启用 SQLite WAL 模式（PRAGMA journal_mode=WAL）；2. 安装 Litestream 二进制（brew install litestream 或从 GitHub 下载）；3. 配置 YAML 并启动 replicate 命令（litestream replicate -config litestream.yml）；4. 集成恢复脚本，如 litestream restore -db /path/to/app.db，用于故障时从 S3 拉取最新快照；5. 设置健康检查，监控进程状态和 S3 连接。回滚策略：若复制失败，fallback 到本地快照，阈值设为 5 分钟内无变更则警报。

尽管 Litestream 简化了备份，但需注意网络延迟对写性能的影响。在跨洲复制时，预期延迟 50-200ms，适合非实时系统。对于多节点场景，可结合 rqlite 扩展，但保持单节点优先以最小化复杂度。通过这些参数和清单，开发者可快速落地 Litestream，确保 SQLite 在生产中的可靠性。

Litestream 的优势在于低成本：S3 存储约 0.023 USD/GB/月，结合免费流量，月费通常 <1 USD。相比传统 RDBMS 集群，其运维开销降低 80%。在边缘计算或 IoT 应用中，Litestream 支持本地文件复制作为备选，结合 Docker 部署，实现容器化备份。风险控制：定期验证恢复（每周测试），并监控 S3 配额（默认 5TB）。总体而言，Litestream 桥接了 SQLite 与云存储的差距，推动单进程应用向生产级演进。

（字数：1025）