MySQL之高可用架構(gòu)詳解
引言
“高可用”是互聯(lián)網(wǎng)一個(gè)永恒的話題,先避開MySQL不談,為了保證各種服務(wù)的高可用有幾種常用的解決方案。
服務(wù)冗余:把服務(wù)部署多份,當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)不可用時(shí),切換到其他節(jié)點(diǎn)。服務(wù)冗余對(duì)于無狀態(tài)的服務(wù)是相對(duì)容易的。
服務(wù)備份:有些服務(wù)是無法同時(shí)存在多個(gè)運(yùn)行時(shí)的,比如說:Nginx的反向代理,一些集群的leader節(jié)點(diǎn)。這時(shí)可以存在一個(gè)備份服務(wù),處于隨時(shí)待命狀態(tài)。
自動(dòng)切換:服務(wù)冗余之后,當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)不可用時(shí),要做到快速切換。
總結(jié)起來就是?冗余+故障轉(zhuǎn)移?。
MySQL高可用
MySQL的高可用也是同樣的思路,首先要有多個(gè)MySQL實(shí)例提供服務(wù),其次就是當(dāng)某個(gè)實(shí)例掛掉時(shí),可以自動(dòng)切換流量。同時(shí)MySQL作為存儲(chǔ),節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)同步也是一個(gè)難題(換句話說,有狀態(tài)的服務(wù)都面臨這個(gè)問題)。
一主一備:
MySQL的各種高可用架構(gòu),都脫離不了MySQL實(shí)例之間的數(shù)據(jù)同步,因此,我們先介紹下最簡(jiǎn)單的一主一備架構(gòu)下MySQL的數(shù)據(jù)同步流程。
上圖是主從數(shù)據(jù)同步的一個(gè)示意圖。
Master節(jié)點(diǎn)有Dump進(jìn)程把binlog中的數(shù)據(jù)發(fā)送到Slave節(jié)點(diǎn),
Slave節(jié)點(diǎn)有IO進(jìn)程接收數(shù)據(jù)寫入relay log,
Slave節(jié)點(diǎn)的SQL進(jìn)程根據(jù)relay log寫入數(shù)據(jù)。
這里還要延伸一點(diǎn),binlog存在三種形式:Statement、Row、Mixed。
Statement:就是把每一條SQL記錄到binlog中。
Row:是把每一行修改的具體數(shù)據(jù)記錄到binlog中。
Mixed:MySQL會(huì)靈活的區(qū)分,需要記錄sql還是具體修改的記錄。
只記錄SQL的話binlog會(huì)比較小,但是有些SQL語句在主從同步數(shù)據(jù)的時(shí)候,可能會(huì)因?yàn)檫x擇不同的索引在數(shù)據(jù)同步過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致。記錄Row的話就可以保證主從同步不會(huì)存在SQL語意偏差的問題,同時(shí)Row類型的日志在做數(shù)據(jù)恢復(fù)的時(shí)候也比較容易,但是Row會(huì)導(dǎo)致binlog過大。
MySQL主從同步的幾種模式:
異步模式:
在這種同步策略下,主庫按照自己的流程處理完數(shù)據(jù),會(huì)直接返回結(jié)果,不會(huì)等待主庫和從庫之間的數(shù)據(jù)同步。 優(yōu)點(diǎn):效率高。 缺點(diǎn):Master節(jié)點(diǎn)掛掉之后,Slave節(jié)點(diǎn)會(huì)丟失數(shù)據(jù)。全同步模式: 主庫會(huì)等待所有從庫都執(zhí)行完sql語句并ACK完成,才返回成功。 優(yōu)點(diǎn):有很好的數(shù)據(jù)一致性保障。 缺點(diǎn):會(huì)造成數(shù)據(jù)操作延遲,降低了MySQL的吞吐量。半同步模式:主庫會(huì)等待至少有一個(gè)從庫把數(shù)據(jù)寫入relay log并ACK完成,才成功返回結(jié)果。 半同步模式介于異步和全同步之間。
半同步的復(fù)制方案是在MySQL5.5開始引入的,普通的半同步復(fù)制方案步驟如下圖:
Master節(jié)點(diǎn)寫數(shù)據(jù)到Binlog,并且執(zhí)行Sync操作。Master發(fā)送數(shù)據(jù)給Slave節(jié)點(diǎn),同時(shí)commit主庫的事務(wù)。收到ACK后Master節(jié)點(diǎn)把數(shù)據(jù)返回給客戶端。
這種數(shù)據(jù)提交模式叫:?after_commit
after_commit?模式存在問題: 主庫等待ACK時(shí),事務(wù)已經(jīng)commit,主庫的其他事務(wù)可以讀到commit的數(shù)據(jù),這個(gè)時(shí)候如果Master崩潰,slave數(shù)據(jù)丟失,發(fā)生主從切換,會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)幻讀。 為了解決這個(gè)問題MySQL5.7提出了新的半同步復(fù)制模式:?after_sync
把主庫的事務(wù)提交放到了ACK之后,避免了上述問題。 MySQL5.7還引入了?enhanced multi-threaded slave?(簡(jiǎn)稱MTS)模式, 當(dāng)slave配置?slave_parallel_workers?>0并且
global.slave_parallel_type?=‘LOGICAL_CLOCK',可支持一個(gè)schema下,slave_parallel_workers個(gè)worker線程并發(fā)執(zhí)行relay log中主庫提交的事務(wù),極大地提高了主從復(fù)制的效率。 MySQL5.7半同步功能可以通過
rpl_semi_sync_master_wait_slave_count?參數(shù)配置slave節(jié)點(diǎn)ACK的個(gè)數(shù),認(rèn)為主從同步完成。
基于MySQL主從同步數(shù)據(jù)越來越完善,效率越來越高,也就引出了第一種MySQL的高可用架構(gòu): 基于MySQL自身的主從同步方案,常用的一種部署架構(gòu)是: 用戶通過VIP訪問Master和Slave節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)采用keepalved探索。配置主從關(guān)系,進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。
基于MHA的高可用架構(gòu): 部署一份MHA的Manager節(jié)點(diǎn),在MySQL各個(gè)實(shí)例部署MHA Node節(jié)點(diǎn)。MHA可以實(shí)現(xiàn)秒級(jí)的故障自動(dòng)轉(zhuǎn)移。 當(dāng)然MySQL節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)同步還要依賴MySQL自身的數(shù)據(jù)同步方式。
MGR(MySQL Group Replication)模式: 感覺MySQL官方更看好MGR集群方案,但是目前我還不知道國內(nèi)有哪一家公司在使用。 MGR集群是由所有的MySQL Server共同組成的,每個(gè)Server都有完整的副本數(shù)據(jù),副本之間基于Row格式的日志和GTID來做副本之前的數(shù)據(jù)同步,采用Paxos算法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的一致性保障。 MGR架構(gòu)要比前面講述的半同步和異步同步數(shù)據(jù)的方式要復(fù)雜,具體可以參照 官網(wǎng)
總結(jié)
MySQL的高可用架構(gòu)沒有銀彈,了解其原理,選擇符合自己業(yè)務(wù)場(chǎng)景的部署架構(gòu)就可以了。
到此這篇關(guān)于MySQL之高可用架構(gòu)詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)MySQL高可用架構(gòu)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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