MySQL之高可用架构详解

引言

“高可用”是互联网一个永恒的话题，先避开Mysql不谈，为了保证各种服务的高可用有几种常用的解决方案。

服务冗余：把服务部署多份，当某个节点不可用时，切换到其他节点。服务冗余对于无状态的服务是相对容易的。

服务备份：有些服务是无法同时存在多个运行时的，比如说：Nginx的反向代理，一些集群的leader节点。这时可以存在一个备份服务，处于随时待命状态。

自动切换：服务冗余之后，当某个节点不可用时，要做到快速切换。

总结起来就是 冗余+故障转移 。

MySQL高可用

MySQL的高可用也是同样的思路，首先要有多个MySQL实例提供服务，其次就是当某个实例挂掉时，可以自动切换流量。同时MySQL作为存储，节点之间数据同步也是一个难题（换句话说，有状态的服务都面临这个问题）。

一主一备：

MySQL的各种高可用架构，都脱离不了MySQL实例之间的数据同步，因此，我们先介绍下最简单的一主一备架构下MySQL的数据同步流程。

上图是主从数据同步的一个示意图。

Master节点有Dump进程把binlog中的数据发送到Slave节点，

Slave节点有io进程接收数据写入relay log，

Slave节点的SQL进程根据relay log写入数据。

这里还要延伸一点，binlog存在三种形式：Statement、Row、Mixed。

Statement：就是把每一条SQL记录到binlog中。

Row：是把每一行修改的具体数据记录到binlog中。

Mixed：MySQL会灵活的区分，需要记录sql还是具体修改的记录。

只记录SQL的话binlog会比较小，但是有些SQL语句在主从同步数据的时候，可能会因为选择不同的索引在数据同步过程中出现数据不一致。记录Row的话就可以保证主从同步不会存在SQL语意偏差的问题，同时Row类型的日志在做数据恢复的时候也比较容易，但是Row会导致binlog过大。

MySQL主从同步的几种模式：

异步模式：
在这种同步策略下，主库按照自己的流程处理完数据，会直接返回结果，不会等待主库和从库之间的数据同步。 优点：效率高。 缺点：Master节点挂掉之后，Slave节点会丢失数据。全同步模式： 主库会等待所有从库都执行完sql语句并ACK完成，才返回成功。 优点：有很好的数据一致性保障。 缺点：会造成数据操作延迟，降低了MySQL的吞吐量。半同步模式：主库会等待至少有一个从库把数据写入relay log并ACK完成，才成功返回结果。 半同步模式介于异步和全同步之间。

半同步的复制方案是在MySQL5.5开始引入的，普通的半同步复制方案步骤如下图：

Master节点写数据到Binlog，并且执行Sync操作。Master发送数据给Slave节点，同时commit主库的事务。收到ACK后Master节点把数据返回给客户端。

这种数据提交模式叫： after_commit

after_commit 模式存在问题： 主库等待ACK时，事务已经commit，主库的其他事务可以读到commit的数据，这个时候如果Master崩溃，slave数据丢失，发生主从切换，会导致出现幻读。 为了解决这个问题MySQL5.7提出了新的半同步复制模式： after_sync

把主库的事务提交放到了ACK之后，避免了上述问题。 MySQL5.7还引入了 enhanced multi-threaded slave （简称MTS）模式, 当slave配置 slave_parallel_workers >0并且
global.slave_parallel_type ＝‘LOGICAL_CLOCK',可支持一个schema下，slave_parallel_workers个worker线程并发执行relay log中主库提交的事务，极大地提高了主从复制的效率。 MySQL5.7半同步功能可以通过
rpl_semi_sync_master_wait_slave_count 参数配置slave节点ACK的个数，认为主从同步完成。

基于MySQL主从同步数据越来越完善，效率越来越高，也就引出了第一种MySQL的高可用架构： 基于MySQL自身的主从同步方案，常用的一种部署架构是： 用户通过VIP访问Master和Slave节点，每个节点采用keepalved探索。配置主从关系，进行数据同步。

基于MHA的高可用架构： 部署一份MHA的Manager节点，在MySQL各个实例部署MHA node节点。MHA可以实现秒级的故障自动转移。 当然MySQL节点之间的数据同步还要依赖MySQL自身的数据同步方式。

MGR(MySQL Group Replication)模式： 感觉MySQL官方更看好MGR集群方案，但是目前我还不知道国内有哪一家公司在使用。 MGR集群是由所有的MySQL Server共同组成的，每个Server都有完整的副本数据，副本之间基于Row格式的日志和GTID来做副本之前的数据同步，采用Paxos算法实现数据的一致性保障。 MGR架构要比前面讲述的半同步和异步同步数据的方式要复杂，具体可以参照 官网

总结

MySQL的高可用架构没有银弹，了解其原理，选择符合自己业务场景的部署架构就可以了。

到此这篇关于MySQL之高可用架构详解的文章就介绍到这了,更多相关MySQL高可用架构内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！