MySQL如何实现高可用?
作者:百变鹏仔日期:2023-08-06 17:43:39浏览:8分类:文字大全
1. 概述
我们在考虑MySQL数据库的高可用的架构时,主要要考虑如下几方面:
关于对高可用的分级在这里我们不做详细的讨论,这里只讨论常用高可用方案的优缺点以及高可用方案的选型。
2. 高可用方案
2.1. 主从或主主半同步复制
使用双节点数据库,搭建单向或者双向的半同步复制。在5.7以后的版本中,由于lossless replication、logical多线程复制等一些列新特性的引入,使得MySQL原生半同步复制更加可靠。
常见架构如下:
通常会和proxy、keepalived等第三方软件同时使用,即可以用来监控数据库的 健康 ,又可以执行一系列管理命令。如果主库发生故障,切换到备库后仍然可以继续使用数据库。
优点:
缺点:
2.2. 半同步复制优化
半同步复制机制是可靠的。如果半同步复制一直是生效的,那么便可以认为数据是一致的。但是由于网络波动等一些客观原因,导致半同步复制发生超时而切换为异步复制,那么这时便不能保证数据的一致性。所以尽可能的保证半同步复制,便可提高数据的一致性。
该方案同样使用双节点架构,但是在原有半同复制的基础上做了功能上的优化,使半同步复制的机制变得更加可靠。
可参考的优化方案如下:
半同步复制由于发生超时后,复制断开,当再次建立起复制时,同时建立两条通道,其中一条半同步复制通道从当前位置开始复制,保证从机知道当前主机执行的进度。另外一条异步复制通道开始追补从机落后的数据。当异步复制通道追赶到半同步复制的起始位置时,恢复半同步复制。
搭建两条半同步复制通道,其中连接文件服务器的半同步通道正常情况下不启用,当主从的半同步复制发生网络问题退化后,启动与文件服务器的半同步复制通道。当主从半同步复制恢复后,关闭与文件服务器的半同步复制通道。
优点:
缺点:
2.3. 高可用架构优化
将双节点数据库扩展到多节点数据库,或者多节点数据库集群。可以根据自己的需要选择一主两从、一主多从或者多主多从的集群。
由于半同步复制,存在接收到一个从机的成功应答即认为半同步复制成功的特性,所以多从半同步复制的可靠性要优于单从半同步复制的可靠性。并且多节点同时宕机的几率也要小于单节点宕机的几率,所以多节点架构在一定程度上可以认为高可用性是好于双节点架构。
但是由于数据库数量较多,所以需要数据库管理软件来保证数据库的可维护性。可以选择MMM、MHA或者各个版本的proxy等等。常见方案如下:
MHA Manager会定时探测集群中的master节点,当master出现故障时,它可以自动将最新数据的slave提升为新的master,然后将所有其他的slave重新指向新的master,整个故障转移过程对应用程序完全透明。
MHA Node运行在每台MySQL服务器上,主要作用是切换时处理二进制日志,确保切换尽量少丢数据。
MHA也可以扩展到如下的多节点集群:
优点:
缺点:
Zookeeper使用分布式算法保证集群数据的一致性,使用zookeeper可以有效的保证proxy的高可用性,可以较好的避免网络分区现象的产生。
优点:
缺点:
2.4. 共享存储
共享存储实现了数据库服务器和存储设备的解耦,不同数据库之间的数据同步不再依赖于MySQL的原生复制功能,而是通过磁盘数据同步的手段,来保证数据的一致性。
SAN的概念是允许存储设备和处理器(服务器)之间建立直接的高速网络(与LAN相比)连接,通过这种连接实现数据的集中式存储。常用架构如下:
使用共享存储时,MySQL服务器能够正常挂载文件系统并操作,如果主库发生宕机,备库可以挂载相同的文件系统,保证主库和备库使用相同的数据。
优点:
缺点:
DRBD是一种基于软件、基于网络的块复制存储解决方案,主要用于对服务器之间的磁盘、分区、逻辑卷等进行数据镜像,当用户将数据写入本地磁盘时,还会将数据发送到网络中另一台主机的磁盘上,这样的本地主机(主节点)与远程主机(备节点)的数据就可以保证实时同步。常用架构如下:
当本地主机出现问题,远程主机上还保留着一份相同的数据,可以继续使用,保证了数据的安全。
DRBD是linux内核模块实现的快级别的同步复制技术,可以与SAN达到相同的共享存储效果。
优点:
缺点:
2.5. 分布式协议
分布式协议可以很好解决数据一致性问题。比较常见的方案如下:
MySQL cluster是官方集群的部署方案,通过使用NDB存储引擎实时备份冗余数据,实现数据库的高可用性和数据一致性。
优点:
缺点:
基于Galera的MySQL高可用集群, 是多主数据同步的MySQL集群解决方案,使用简单,没有单点故障,可用性高。常见架构如下:
优点:
缺点:
Paxos 算法解决的问题是一个分布式系统如何就某个值(决议)达成一致。这个算法被认为是同类算法中最有效的。Paxos与MySQL相结合可以实现在分布式的MySQL数据的强一致性。常见架构如下:
优点:
缺点:
3. 总结
随着人们对数据一致性的要求不断的提高,越来越多的方法被尝试用来解决分布式数据一致性的问题,如MySQL自身的优化、MySQL集群架构的优化、Paxos、Raft、2PC算法的引入等等。
而使用分布式算法用来解决MySQL数据库数据一致性的问题的方法,也越来越被人们所接受,一系列成熟的产品如PhxSQL、MariaDB Galera Cluster、Percona XtraDB Cluster等越来越多的被大规模使用。
随着官方MySQL Group Replication的GA,使用分布式协议来解决数据一致性问题已经成为了主流的方向。期望越来越多优秀的解决方案被提出,MySQL高可用问题可以被更好的解决。
分布式解决方案 tidb
多主 多备 master lvs做vip 读写分离中间件
在之前的一篇博客 Ceph Monitor and Paxos 中介绍了Ceph Monitor利用改进的Paxos算法,以集群的形式对外提供元信息管理服务。本文讲分别从Ceph Monitor的架构,其初始化过程、选主过程、Recovery过程、读写过程、状态转换六个方面介绍Ceph Monitor的实现。本文假设读者已经了解Paxos算法的基本过程,了解Prepare、Promise、Commit、Accept、Quorum等概念。注意Ceph Monitor中的Accept概念其实相当于Paxos中的Promise。
上图所示是Ceph Monitor的结构图,自下而上有以下几个部分组成:
可以看出,Ceph Monitor在启动节点端,主要做了三件事情:
Boostrap
上述交互过程见下图:
目的 :可以看出,经过了Boostrap过程,可以完成以下两步保证:
接着,节点进入选主过程:
victory
上述交互过程见下图:
目的 :可以看出,Monitor选主过程的目的如下:
经过了上述的选主阶段,便确定了leader,peon角色,以及quorum成员。在真正的开始一致性读写之前,还需要经过RECOVERY阶段:
这个阶段的交互过程如下图:
目的 :
经过了上面的初始化、选主、恢复阶段整个集群进入到一个非常正常的状况,终于可以利用Paxos进行一致性地读写了,其中读过程比较简单,在lease内的所有quroum均可以提供服务。而所有的写都会转发给leader,写过程如下:
交互过程如下:
目的 :
在Monitor的生命周期,贯穿于上述各个过程的包括两个层面的状态转换,Monitor自身的状态,以及Monitor进入主从状态后,其Paxos过程中的状态。
RADOS: A Scalable, Reliable Storage Service for Petabyte-scale Storage Clusters
SOURCE CODE
鹏仔 微信 15129739599百科狗 baikegou.com
图片声明:本站部分配图来自网络。本站只作为美观性配图使用,无任何非法侵犯第三方意图,一切解释权归图片著作权方,本站不承担任何责任。如有恶意碰瓷者,必当奉陪到底严惩不贷!
- 上一篇:已经是第一篇了
- 下一篇:已经是最后一篇了
猜你还喜欢
- 04-26 骄组词有哪些呢
- 04-26 惜的组词
- 04-26 聪字组词有哪些
- 04-26 回怎么组词
- 04-26 “白茫茫”的“茫”怎么组词?
- 04-26 啊组词一声二声三声四声轻声
- 04-26 烦的拼音
- 04-26 凝固的凝怎么组词
- 04-26 abab式的词语
- 04-26 连续的续的组词
- 04-26 “呱”的多音字组词有哪些?
- 04-26 绪的拼音和组词
- 搜索