老生常谈:MySQL高可用架构

简介: “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 。

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。

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。

本文就是愿天堂没有BUG给大家分享的内容,大家有收获的话可以分享下,想学习更多的话可以到微信公众号里找我,我等你哦。

相关实践学习
每个IT人都想学的“Web应用上云经典架构”实战
本实验从Web应用上云这个最基本的、最普遍的需求出发,帮助IT从业者们通过“阿里云Web应用上云解决方案”,了解一个企业级Web应用上云的常见架构,了解如何构建一个高可用、可扩展的企业级应用架构。
MySQL数据库入门学习
本课程通过最流行的开源数据库MySQL带你了解数据库的世界。   相关的阿里云产品:云数据库RDS MySQL 版 阿里云关系型数据库RDS(Relational Database Service)是一种稳定可靠、可弹性伸缩的在线数据库服务,提供容灾、备份、恢复、迁移等方面的全套解决方案,彻底解决数据库运维的烦恼。 了解产品详情: https://www.aliyun.com/product/rds/mysql 
相关文章
|
3月前
|
运维 监控 关系型数据库
MySQL高可用方案:MHA与Galera Cluster对比
本文深入对比了MySQL高可用方案MHA与Galera Cluster的架构原理及适用场景。MHA适用于读写分离、集中写入的场景,具备高效写性能与简单运维优势;而Galera Cluster提供强一致性与多主写入能力,适合对数据一致性要求严格的业务。通过架构对比、性能分析及运维复杂度评估,帮助读者根据自身业务需求选择最合适的高可用方案。
|
3月前
|
SQL 监控 关系型数据库
MySQL主从复制:构建高可用架构
本文深入解析MySQL主从复制原理与实战配置,涵盖复制架构、监控管理、高可用设计及性能优化,助你构建企业级数据库高可用方案。
|
4月前
|
运维 监控 搜索推荐
MSE ZooKeeper:Flink 高可用架构的企业级选择
本文深入解析了 Apache Flink 架构中 ZooKeeper 的核心作用,包括 Leader 选举、Checkpoint 管理、作业协调及配置管理等关键功能,并结合金融风控与电商推荐等典型场景,分析了 ZooKeeper 在实际应用中的技术实现。
|
2月前
|
运维 监控 安全
公链开发中的高可用架构设计要点
本指南提供公链高可用架构的可复用流程与模板,涵盖目标拆解、先决条件、分步执行、故障排查及验收标准,结合跨链DApp与量化机器人案例,提升落地效率与系统稳定性。
|
7月前
|
负载均衡 算法 关系型数据库
大数据大厂之MySQL数据库课程设计:揭秘MySQL集群架构负载均衡核心算法:从理论到Java代码实战,让你的数据库性能飙升!
本文聚焦 MySQL 集群架构中的负载均衡算法,阐述其重要性。详细介绍轮询、加权轮询、最少连接、加权最少连接、随机、源地址哈希等常用算法,分析各自优缺点及适用场景。并提供 Java 语言代码实现示例,助力直观理解。文章结构清晰,语言通俗易懂,对理解和应用负载均衡算法具有实用价值和参考价值。
大数据大厂之MySQL数据库课程设计:揭秘MySQL集群架构负载均衡核心算法:从理论到Java代码实战,让你的数据库性能飙升!
|
3月前
|
存储 监控 NoSQL
Redis高可用架构全解析:从主从复制到集群方案
Redis高可用确保服务持续稳定,避免单点故障导致数据丢失或业务中断。通过主从复制实现数据冗余,哨兵模式支持自动故障转移,Cluster集群则提供分布式数据分片与水平扩展,三者层层递进,保障读写分离、容灾切换与大规模数据存储,构建高性能、高可靠的Redis架构体系。
|
7月前
|
监控 Linux 应用服务中间件
Linux多节点多硬盘部署MinIO:分布式MinIO集群部署指南搭建高可用架构实践
通过以上步骤,已成功基于已有的 MinIO 服务,扩展为一个 MinIO 集群。该集群具有高可用性和容错性,适合生产环境使用。如果有任何问题,请检查日志或参考MinIO 官方文档。作者联系方式vx:2743642415。
2441 57
|
5月前
|
文字识别 运维 监控
架构解密|一步步打造高可用的 JOCR OCR 识别服务
本文深入解析了JOCR OCR识别服务的高可用架构设计,涵盖从用户上传、智能调度、核心识别到容错监控的完整链路,助力打造高性能、低成本的工业级OCR服务。
257 0
架构解密|一步步打造高可用的 JOCR OCR 识别服务
|
6月前
|
关系型数据库 MySQL 分布式数据库
Super MySQL|揭秘PolarDB全异步执行架构,高并发场景性能利器
阿里云瑶池旗下的云原生数据库PolarDB MySQL版设计了基于协程的全异步执行架构,实现鉴权、事务提交、锁等待等核心逻辑的异步化执行,这是业界首个真正意义上实现全异步执行架构的MySQL数据库产品,显著提升了PolarDB MySQL的高并发处理能力,其中通用写入性能提升超过70%,长尾延迟降低60%以上。
|
8月前
|
消息中间件 存储 设计模式
RocketMQ原理—5.高可用+高并发+高性能架构
本文主要从高可用架构、高并发架构、高性能架构三个方面来介绍RocketMQ的原理。
2869 21
RocketMQ原理—5.高可用+高并发+高性能架构

推荐镜像

更多