MySQL同步復(fù)制及高可用的方案

本篇內(nèi)容主要講解“MySQL同步復(fù)制及高可用的方案”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“MySQL同步復(fù)制及高可用的方案”吧!

1.前言

mysql作為應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)，要實(shí)現(xiàn)mysql數(shù)據(jù)庫的高可用。必然要使用的技術(shù)就是數(shù)據(jù)庫的復(fù)制，如果主節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障可以手動(dòng)的切換應(yīng)用到從節(jié)點(diǎn)，這點(diǎn)相信運(yùn)維同學(xué)都是知道，并且可以實(shí)現(xiàn)的。但是這種情況只是手動(dòng)的切換，對(duì)可用性有要求的業(yè)務(wù)需要分別實(shí)現(xiàn)主庫和從庫的高可用，保障在數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)down機(jī)的情況下，可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的故障轉(zhuǎn)移，保障應(yīng)用的可用性和用戶體驗(yàn)。

本文將會(huì)對(duì)一些常用的數(shù)據(jù)庫高可用方案進(jìn)行介紹，根據(jù)你不同的場景，選擇合適的高可用方案即可。

2.MMM高可用方案

2.1.Mysql-MMM介紹

MMM(Master-Master replication managerfor  Mysql，Mysql主主復(fù)制管理器)是一套靈活的腳本程序，基于perl實(shí)現(xiàn)，用來對(duì)mysql replication進(jìn)行監(jiān)控和故障遷移，并能管理mysql  Master-Master復(fù)制的配置(同一時(shí)間只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)是可寫的)。

2.2.組件

mmm_mond：監(jiān)控進(jìn)程，負(fù)責(zé)所有的監(jiān)控工作，決定和處理所有節(jié)點(diǎn)角色活動(dòng)。此腳本需要在監(jiān)管機(jī)上運(yùn)行。

mmm_agentd：運(yùn)行在每個(gè)mysql服務(wù)器上的代理進(jìn)程，完成監(jiān)控的探針工作和執(zhí)行簡單的遠(yuǎn)端服務(wù)設(shè)置。此腳本需要在被監(jiān)管機(jī)上運(yùn)行。

mmm_control：一個(gè)簡單的腳本，提供管理mmm_mond進(jìn)程的命令。

mysql-mmm的監(jiān)管端會(huì)提供多個(gè)虛擬IP(VIP)，包括一個(gè)可寫VIP，多個(gè)可讀VIP，通過監(jiān)管的管理，這些IP會(huì)綁定在可用mysql之上，當(dāng)某一臺(tái)mysql宕機(jī)時(shí)，監(jiān)管會(huì)將VIP遷移至其他mysql。

在整個(gè)監(jiān)管過程中，需要在mysql中添加相關(guān)授權(quán)用戶，以便讓mysql可以支持監(jiān)理機(jī)的維護(hù)。授權(quán)的用戶包括一個(gè)mmm_monitor用戶和一個(gè)mmm_agent用戶，如果想使用mmm的備份工具則還要添加一個(gè)mmm_tools用戶。

2.3.架構(gòu)圖

正常工作時(shí)：

主節(jié)點(diǎn)故障時(shí)：

2.4.MMM優(yōu)點(diǎn)

(1)高可用性，擴(kuò)展性好，出現(xiàn)故障自動(dòng)轉(zhuǎn)移，對(duì)于主主同步，在同一時(shí)間只提供一臺(tái)數(shù)據(jù)庫寫操作，保證數(shù)據(jù)的一致性。

(2)配置簡單，容易操作。

2.5.MMM缺點(diǎn)

(1)需要一臺(tái)備份服務(wù)器，浪費(fèi)資源

(2)需要多個(gè)虛擬IP

(3)agent可能意外終止，引起裂腦。

3.MHA介紹

MHA(Master High  Availability)目前在MySQL高可用方面是一個(gè)相對(duì)成熟的解決方案，它由日本DeNA公司youshimaton(現(xiàn)就職于Facebook公司)開發(fā)，是一套優(yōu)秀的作為MySQL高可用性環(huán)境下故障切換和主從提升的高可用軟件。在MySQL故障切換過程中，MHA能做到在0~30秒之內(nèi)自動(dòng)完成數(shù)據(jù)庫的故障切換操作，并且在進(jìn)行故障切換的過程中，MHA能在最大程度上保證數(shù)據(jù)的一致性，以達(dá)到真正意義上的高可用。

3.1.MHA架構(gòu)介紹

該軟件由兩部分組成：MHA Manager(管理節(jié)點(diǎn))和MHA Node(數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn))。MHA  Manager可以單獨(dú)部署在一臺(tái)獨(dú)立的機(jī)器上管理多個(gè)master-slave集群，也可以部署在一臺(tái)slave節(jié)點(diǎn)上。MHA  Node運(yùn)行在每臺(tái)MySQL服務(wù)器上，MHA  Manager會(huì)定時(shí)探測集群中的master節(jié)點(diǎn)，當(dāng)master出現(xiàn)故障時(shí)，它可以自動(dòng)將最新數(shù)據(jù)的slave提升為新的master，然后將所有其他的slave重新指向新的master。整個(gè)故障轉(zhuǎn)移過程對(duì)應(yīng)用程序完全透明。

在MHA自動(dòng)故障切換過程中，MHA試圖從宕機(jī)的主服務(wù)器上保存二進(jìn)制日志，最大程度的保證數(shù)據(jù)的不丟失(配合mysql半同步復(fù)制效果更佳)，但這并不總是可行的。例如，如果主服務(wù)器硬件故障或無法通過ssh訪問，MHA沒法保存二進(jìn)制日志，只進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移而丟失了最新的數(shù)據(jù)。使用MySQL  5.5的半同步復(fù)制，可以大大降低數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。MHA可以與半同步復(fù)制結(jié)合起來。如果只有一個(gè)slave已經(jīng)收到了最新的二進(jìn)制日志，MHA可以將最新的二進(jìn)制日志應(yīng)用于其他所有的slave服務(wù)器上，因此可以保證所有節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)一致性。

注意：目前MHA主要支持一主多從的架構(gòu)，要搭建MHA,要求一個(gè)復(fù)制集群中必須最少有三臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，一主二從，即一臺(tái)充當(dāng)master，一臺(tái)充當(dāng)備用master，另外一臺(tái)充當(dāng)從庫，因?yàn)橹辽傩枰_(tái)服務(wù)器，出于機(jī)器成本的考慮，淘寶也在該基礎(chǔ)上進(jìn)行了改造，目前淘寶TMHA已經(jīng)支持一主一從。

3.2.MHA架構(gòu)圖

正常工作時(shí)架構(gòu)圖：

主庫down機(jī)時(shí)架構(gòu)：

3.3.故障轉(zhuǎn)移過程

(1)從宕機(jī)崩潰的master保存二進(jìn)制日志事件(binlog events);

(2)識(shí)別含有最新更新的slave;

(3)應(yīng)用差異的中繼日志(relay log)到其他的slave;

(4)應(yīng)用從master保存的二進(jìn)制日志事件(binlog events);

(5)提升一個(gè)slave為新的master;

(6)使其他的slave連接新的master進(jìn)行復(fù)制;

(7)在新的master啟動(dòng)vip地址，保證前端請(qǐng)求可以發(fā)送到新的master。

3.4.MHA優(yōu)點(diǎn)

(1)不需要備份服務(wù)器

(2)不改變現(xiàn)有環(huán)境

(3)操作非常簡單

(4)可以進(jìn)行日志的差異修復(fù)

(5)可以將任意slave提升為master

3.5.MHA缺點(diǎn)

(1)需要全部節(jié)點(diǎn)做ssh秘鑰

(2)MHA出現(xiàn)故障后配置文件會(huì)被修改，如果再次故障轉(zhuǎn)移需要重新修改配置文件。

(3)自帶的腳本還需要進(jìn)一步補(bǔ)充完善，且用perl開發(fā)，二次開發(fā)困難。

4.DRBD+(heartbeat,corosync)

4.1.方案簡介

本方案采用Heartbeat或者corosync雙機(jī)熱備軟件來保證數(shù)據(jù)庫的高穩(wěn)定性和連續(xù)性，數(shù)據(jù)的一致性由DRBD這個(gè)工具來保證(如果可以盡量放到分布式存儲(chǔ)上面)。默認(rèn)情況下只有一臺(tái)mysql在工作，當(dāng)主mysql服務(wù)器出現(xiàn)問題后，系統(tǒng)將自動(dòng)切換到備機(jī)上繼續(xù)提供服務(wù)，當(dāng)主數(shù)據(jù)庫修復(fù)完畢，又將服務(wù)切回繼續(xù)由主mysql提供服務(wù)。

4.2.組件

Heartbeat,corosync作為心跳檢測機(jī)制，監(jiān)控primary節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。當(dāng)主節(jié)點(diǎn)宕掉之后，迅速提升secondary節(jié)點(diǎn)為新的主節(jié)點(diǎn)，并切換IP;

drbd負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)同步

4.3.架構(gòu)圖

4.4.數(shù)據(jù)同步過程

mysql進(jìn)行刷盤時(shí)，會(huì)通過不同的sync方式，最終將數(shù)據(jù)寫入disk;

drbd收到刷盤成功的信息后，將對(duì)應(yīng)的磁盤塊位置，和變更動(dòng)作，通過網(wǎng)絡(luò)傳遞至secondary節(jié)點(diǎn);

secondary的drbd接收到變更信息后，將這些信息落盤;

4.5.切換過程

前提：secondary節(jié)點(diǎn)的mysql服務(wù)不啟動(dòng);

heartbeat檢測到primary的mysql服務(wù)停止，則摘掉IP、umount掉數(shù)據(jù)盤、將primary切換為secondary;

在原來的secondary上，提升drbd同步為primary，掛載數(shù)據(jù)盤，啟動(dòng)mysql服務(wù)、綁定IP;

從庫跟著IP和端口自動(dòng)進(jìn)行遷移;

4.6.方案優(yōu)點(diǎn)

(1)歷史悠久、安全性高、穩(wěn)定性高、可用性高、出現(xiàn)故障自動(dòng)切換。

(2)數(shù)據(jù)一致性強(qiáng)

4.7.方案缺點(diǎn)

(1)需要一臺(tái)備份服務(wù)器，浪費(fèi)資源

(2)不方便擴(kuò)展

(3)無論drbd還是headbetart，corosync都可能發(fā)生裂腦

5.Mysql route介紹

5.1.什么是mysql route

MySQL  Router是處于應(yīng)用client和dbserver之間的輕量級(jí)代理程序，它能檢測，分析和轉(zhuǎn)發(fā)查詢到后端數(shù)據(jù)庫實(shí)例，并把結(jié)果返回給client。是mysql-proxy的一個(gè)替代品。其架構(gòu)圖和功能如下。

(1)Router實(shí)現(xiàn)讀寫分離，程序不是直接連接數(shù)據(jù)庫IP，而是固定連接到mysql router。MySQL  Router對(duì)前端應(yīng)用是透明的。應(yīng)用程序把MySQL Router當(dāng)作是普通的mysql實(shí)例，把查詢發(fā)給MySQL Router,而MySQL  Router會(huì)把查詢結(jié)果返回給前端的應(yīng)用程序。

(2)從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器故障，業(yè)務(wù)可以正常運(yùn)行。由MySQL Router來進(jìn)行自動(dòng)下線不可用服務(wù)器。程序配置不需要任何修改。

(3)主數(shù)據(jù)庫故障，由MySQL Router來決定主從自動(dòng)切換，業(yè)務(wù)可以正常訪問。程序配置不需要做任何修改。

5.2.讀寫分離原理

MySQL  Router接受前端應(yīng)用程序請(qǐng)求后，根據(jù)不同的端口來區(qū)分讀寫，把連接讀寫端口的所有查詢發(fā)往主庫，把連接只讀端口的select查詢以輪詢方式發(fā)往多個(gè)從庫，從而實(shí)現(xiàn)讀寫分離的目的。讀寫返回的結(jié)果會(huì)交給MySQL  Router,由MySQL Router返回給客戶端的應(yīng)用程序。

5.3.Mysql router用途

MySQL Router的主要用途是讀寫分離，主主故障自動(dòng)切換，負(fù)載均衡，連接池等。

5.4.Mysql router主主故障自動(dòng)切換的坑

Mysql  router主主故障切換功能經(jīng)過測試沒有問題，但是有一個(gè)比較大的坑需要注意，主庫發(fā)生切換之后，從庫的連接的master服務(wù)器地址不會(huì)發(fā)生改變，需要自己寫腳本進(jìn)行判斷。

5.5.優(yōu)點(diǎn)

(1)基于DAL層實(shí)現(xiàn)mysql的高可用。

(2)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)主主故障切換和讀寫分離。

(3)插件式架構(gòu)允許用戶進(jìn)行額外的功能擴(kuò)展。

5.6.缺點(diǎn)

(1)高可用功能需要進(jìn)一步完善：存在主庫切換之后，從庫不會(huì)自動(dòng)切換主庫地址的坑。

(2)讀寫情況使用不同端口，需要修改應(yīng)用程序。

6.mysql Cluster

國內(nèi)用的非常少，主要因?yàn)橐幌氯c(diǎn)：

(1)需要更改存儲(chǔ)引擎

(2)付費(fèi)

(3)國內(nèi)幾乎沒有使用案例

優(yōu)點(diǎn)：

高可用，可用率達(dá)99.999%

到此，相信大家對(duì)“MySQL同步復(fù)制及高可用的方案”有了更深的了解，不妨來實(shí)際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！