Mysql中MHA的原理是什么

本篇內(nèi)容介紹了“Mysql中MHA的原理是什么”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過(guò)程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來(lái)就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

MHA簡(jiǎn)介

MHA是由日本人yoshinorim（原就職于DeNA現(xiàn)就職于FaceBook）開(kāi)發(fā)的比較成熟的MySQL高可用方案。MHA能夠在30秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)故障切換，并能在故障切換中，最大可能的保證數(shù)據(jù)一致性。目前淘寶也正在開(kāi)發(fā)相似產(chǎn)品TMHA，目前已支持一主一從。
 

MHA架構(gòu)

MHA由MHA Manager和MHA Node組成,如下圖所示：


MHA Manager：
運(yùn)行一些工具，比如masterha_manager工具實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控MySQL Master和實(shí)現(xiàn)master故障切換，其它工具實(shí)現(xiàn)手動(dòng)實(shí)現(xiàn)master故障切換、在線mater轉(zhuǎn)移、連接檢查等等。一個(gè)Manager可以管理多個(gè)master-slave集群
 
MHA Node：
部署在所有運(yùn)行MySQL的服務(wù)器上，無(wú)論是master還是slave。主要作用有三個(gè)。
    Ⅰ、保存二進(jìn)制日志
           如果能夠訪問(wèn)故障master，會(huì)拷貝master的二進(jìn)制日志
     II、應(yīng)用差異中繼日志
          從擁有最新數(shù)據(jù)的slave上生成差異中繼日志，然后應(yīng)用差異日志。
     III、清除中繼日志
          在不停止SQL線程的情況下刪除中繼日志
 
MHA工作原理


當(dāng)master出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)對(duì)比slave之間I/O線程讀取masterbinlog的位置，選取最接近的slave做為latestslave。其它slave通過(guò)與latest slave對(duì)比生成差異中繼日志。在latest slave上應(yīng)用從master保存的binlog，同時(shí)將latest slave提升為master。最后在其它slave上應(yīng)用相應(yīng)的差異中繼日志并開(kāi)始從新的master開(kāi)始復(fù)制。
在MHA實(shí)現(xiàn)Master故障切換過(guò)程中，MHA Node會(huì)試圖訪問(wèn)故障的master（通過(guò)SSH），如果可以訪問(wèn)（不是硬件故障，比如InnoDB數(shù)據(jù)文件損壞等），會(huì)保存二進(jìn)制文件，以最大程度保證數(shù)據(jù)不丟失。MHA和半同步復(fù)制一起使用會(huì)大大降低數(shù)據(jù)丟失的危險(xiǎn)。
 
當(dāng)前高可用方案
Heartbeat+DRBD：
開(kāi)銷：需要額外添加處于被動(dòng)狀態(tài)的master server（并不處理應(yīng)用流量）
性能：為了實(shí)現(xiàn)DRBD復(fù)制環(huán)境的高可用，innodb-flush-log-at-trx-commit和sync-binlog必須設(shè)置為1，這樣會(huì)導(dǎo)致寫性能下降。
一致性：在master上必要的binlog時(shí)間可能會(huì)丟失，這樣slave就無(wú)法進(jìn)行復(fù)制，導(dǎo)致產(chǎn)生數(shù)據(jù)一致性問(wèn)題

MySQL Cluster：
MySQL Cluster真正實(shí)現(xiàn)了高可用，但是使用的是NDB存儲(chǔ)引擎，并且SQL節(jié)點(diǎn)有單點(diǎn)故障問(wèn)

半同步復(fù)制(5.5+)
半同步復(fù)制大大減少了“binlog events只存在故障master上”的問(wèn)題。
在提交時(shí)，保證至少一個(gè)slave（并不是所有的）接收到binlog，因此一些slave可能沒(méi)有接收到binlog。

全局事務(wù)ID
在二進(jìn)制文件中添加全局事務(wù)ID（global transaction id）需要更改binlog格式，在5.1/5.5版本中不支持。
在應(yīng)用方面有很多方法可以直線全局事務(wù)ID，但是仍避免不了復(fù)雜度、性能、數(shù)據(jù)丟失或者一致性的問(wèn)題。
PXC：
PXC實(shí)現(xiàn)了服務(wù)高可用，數(shù)據(jù)同步時(shí)是并發(fā)復(fù)制。但是僅支持InnoDB引擎，所有的表都要有主鍵。鎖沖突、死鎖問(wèn)題相對(duì)較多等等問(wèn)題。

MHA的優(yōu)勢(shì)
1、故障切換快
在主從復(fù)制集群中，只要從庫(kù)在復(fù)制上沒(méi)有延遲，MHA通常可以在數(shù)秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)故障切換。9-10秒內(nèi)檢查到master故障，可以選擇在7-10秒關(guān)閉master以避免出現(xiàn)裂腦，幾秒鐘內(nèi)，將差異中繼日志（relay log）應(yīng)用到新的master上，因此總的宕機(jī)時(shí)間通常為10-30秒。恢復(fù)新的master后，MHA并行的恢復(fù)其余的slave。即使在有數(shù)萬(wàn)臺(tái)slave，也不會(huì)影響master的恢復(fù)時(shí)間。
DeNA在超過(guò)150個(gè)MySQL（主要5.0/5.1版本）主從環(huán)境下使用了MHA。當(dāng)mater故障后，MHA在4秒內(nèi)就完成了故障切換。在傳統(tǒng)的主動(dòng)/被動(dòng)集群解決方案中，4秒內(nèi)完成故障切換是不可能的。
 
2、master故障不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致
當(dāng)目前的master出現(xiàn)故障是，MHA自動(dòng)識(shí)別slave之間中繼日志（relay log）的不同，并應(yīng)用到所有的slave中。這樣所有的salve能夠保持同步，只要所有的slave處于存活狀態(tài)。和Semi-Synchronous Replication一起使用，（幾乎）可以保證沒(méi)有數(shù)據(jù)丟失。

3、無(wú)需修改當(dāng)前的MySQL設(shè)置
MHA的設(shè)計(jì)的重要原則之一就是盡可能地簡(jiǎn)單易用。MHA工作在傳統(tǒng)的MySQL版本5.0和之后版本的主從復(fù)制環(huán)境中。和其它高可用解決方法比，MHA并不需要改變MySQL的部署環(huán)境。MHA適用于異步和半同步的主從復(fù)制。
啟動(dòng)/停止/升級(jí)/降級(jí)/安裝/卸載MHA不需要改變（包擴(kuò)啟動(dòng)/停止）MySQL復(fù)制。當(dāng)需要升級(jí)MHA到新的版本，不需要停止MySQL，僅僅替換到新版本的MHA，然后重啟MHA　Manager就好了。
MHA運(yùn)行在MySQL 5.0開(kāi)始的原生版本上。一些其它的MySQL高可用解決方案需要特定的版本（比如MySQL集群、帶全局事務(wù)ID的MySQL等等），但并不僅僅為了master的高可用才遷移應(yīng)用的。在大多數(shù)情況下，已經(jīng)部署了比較舊MySQL應(yīng)用，并且不想僅僅為了實(shí)現(xiàn)Master的高可用，花太多的時(shí)間遷移到不同的存儲(chǔ)引擎或更新的前沿發(fā)行版。MHA工作的包括5.0/5.1/5.5的原生版本的MySQL上，所以并不需要遷移。

4、無(wú)需增加大量的服務(wù)器
MHA由MHA Manager和MHA Node組成。MHA Node運(yùn)行在需要故障切換/恢復(fù)的MySQL服務(wù)器上，因此并不需要額外增加服務(wù)器。MHA Manager運(yùn)行在特定的服務(wù)器上，因此需要增加一臺(tái)（實(shí)現(xiàn)高可用需要2臺(tái)），但是MHA Manager可以監(jiān)控大量（甚至上百臺(tái)）單獨(dú)的master，因此，并不需要增加大量的服務(wù)器。即使在一臺(tái)slave上運(yùn)行MHA Manager也是可以的。綜上，實(shí)現(xiàn)MHA并沒(méi)用額外增加大量的服務(wù)。

5、無(wú)性能下降
MHA適用與異步或半同步的MySQL復(fù)制。監(jiān)控master時(shí)，MHA僅僅是每隔幾秒（默認(rèn)是3秒）發(fā)送一個(gè)ping包，并不發(fā)送重查詢?？梢缘玫较裨鶰ySQL復(fù)制一樣快的性能。

6、適用于任何存儲(chǔ)引擎
MHA可以運(yùn)行在只要MySQL復(fù)制運(yùn)行的存儲(chǔ)引擎上，并不僅限制于InnoDB，即使在不易遷移的傳統(tǒng)的MyISAM引擎環(huán)境，一樣可以使用MHA。

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