Mysql高可用架构方案

本文涉及的产品
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
RDS SQL Server Serverless,2-4RCU 50GB 3个月
推荐场景:
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
简介: 本文阐述了Mysql高可用架构方案,介绍了 主从模式,MHA模式,MMM模式,MGR模式 方案的实现方式,没有哪个方案是完美的,开发人员在选择何种方案应用到项目中也没有标准答案,合适的才是最好的。

[toc]

Mysql 介绍

Mysql是典型的开源关系型数据库,是许多网站、应用程序、企业软件产品的首选数据库。

Mysql特性:

  • 易于使用,功能强大,支持事务、触发器、存储过程
  • 管理工具多种多样且功能丰富
  • 可以作为千万级数据管理的大型数据库
  • 采用GPL开源协议,允许自由修改源码并应用到商业系统中
  • Mysql的InnoDB事务性存储引擎符合事务ACID模型,能保证完整、可靠地进行数据地存储

高可用结构

  • 主从模式

  • MHA

  • MMM

  • MGR

主从模式

主从模式介绍

主从模式是最基本的Mysql高可用架构,一台服务器作为Master节点,若干服务器作为Slave节点。只有Master处理写数据请求,读请求可仅由Slave节点处理,也可让Master、Slave同时处理。

Master和Slave通过主从复制技术保持数据一致,即Master节点将数据同步给Slave节点。

当Master发生故障的时候,从Slave中选举一个新的Master。

主从模式具备高可用的基础是主从复制技术。

主从复制技术

  • 当Master 数据发生变更(新增、删除、修改)时,Master将变更日志写入二进制日志文件 binlog
  • Slave启动单独线程(I/O线程)与Master建立网络连接,从Master的binlog中获取变更日志
  • Slave的I/O线程捕获到数据变更日志后,按照顺序保存到中继日志文件 relay log
  • Slave启动单独线程(Sql线程)从relay log 中读取日志并执行,使Slave 库的数据和Master一致

主从复制.png

主从模式注意事项

Mysql 5.5之前主从复制为异步方式,Master 提交事务不需要经过Slave 们的确认,那么就会有这种极端情况:

  • Slave 读取Master 的binlog失败了
  • Slave 处理relay log 失败了
  • Slave 执行Sql语句失败了
  • 等......

类似的极端情况将导致数据不一致。所以在Mysql 5.5 主从复制提供了半同步的方式,具体来说就是增加了ACK确认的机制,当Slave接收到binlog 后,会给Master 发送一条确认消息,Master在接收到ACK确认消息之后才会提交事务。半同步方式可以提高数据的一致性,但是Master在写入数据的时候需要等待Slave的确认,所以性能会有所下降。

复制风暴问题,来考虑这样一种更加极端的情况,一个Master ,10个Slave , 这种情况下基于主从复制技术,Master在写入数据前需要同时处理10个Slave的数据复制请求,这种情况下对于Master只能说是不堪重负,如果在加上“半同步机制”,写入性能将大打折扣,这种情况称之为复制风暴问题。解决这种问题的方法是,Master 仅处理一个Slave的主从复制,其它的Slave复制由Slave负责。

MHA(MasterHighAvailability)

MHA模式介绍

以主从模式为基础,接下来就该考虑如下问题了:

  • 如何检测节点故障
  • master节点故障之后如何重新选举

MHA就是在解决这两个问题的,理论上,MHA模式可以在10s-30s内完成主从集群的自动故障检测和自动主从切换。

MHA由两个部分组成:

  • MHA-Manager:负责自动检测Master是否故障,检查主从复制状态,执行自动主从切换等。需要单独服务器部署。
  • MHA-Node:负责修复主从数据的差异,通常和Mysql服务器实例绑定部署。

MHA工作流程

  • Manager 和 Master之间心跳,如果连续4次探测不到心跳,就认为该Master宕机了,Master实例绑定一个Node。
  • Manager 分析各个Slave的binlog,选择一个更接近Master数据的Slave作为备选Master,一个Slave实例分别绑定一个Node。
  • Slave的Node试图通过SSH访问Master所在服务器:
    • 如果可达,Slave的Node获取Master的binlog数据,若发现Master和Slave数据存在差异,会将差异数据主动复制到Slave,以保持主从数据一致。
    • 如果不可达,Node对比各个Slave的relay log 差异,并做差异数据补齐。
  • Manager将备选Master提升为Master。

MMM(Multi-MasterReplicationManagerForMysql)

MMM模式简单来说就是引入虚拟IP(vip)技术,这种架构下,一个集群中有两个Master和若干个Slave,当其中一个Master不可用的时候,MMM会指示vip切换到另外一个Master上面,同时会向所有的Slave发送更换Master的消息,之后主从复制将切换到新的Master。

此方案比较古老,不支持Mysql GTID ,并且社区活跃度不够,目前处于无人维护的状态。

MGR(MysqlGroupReplication)

MGR,Mysql组复制模式是Mysql5.7.17版本推出的高可用解决方案,具备如下特性:

  • 一致性高:数据复制基于分布式共识算法Paxos,可以保证多个节点数据的一致性
  • 容错性高:只要不是超过一半的节点宕机,就可以继续提供服务
  • 灵活性强:MGR支持单主模式和多主模式,单主模式下如果Master故障,Slave们会重新选举一个新的Master,多主模式下每一个Mysql节点都可以同时处理写请求

MGR要求至少由3个Mysql节点组成一个复制组,即一主两从,一个事务必须经过复制组内超过半数节点通过后才能提交。

如果在不同的Mysql节点上执行不同的写操作发生了事务冲突,那么先提交的事务先执行,后提交的事务被回滚。在多主模式下,由于每个Mysql节点都可以执行写请求,在写请求高并发的场景下发生事务冲突的概率会非常大,会造成大量事务回滚。

在单主模式下,MGR会自动为复制组选择一个Master负责写请求,如果复制组内超过一半节点与Master通信失败,就认为Master宕机了,这时会根据各个节点的权重和ID标识重新选主。

MGR更加适合一致性强,写并发量不大的场景下使用。

总结

本文阐述了Mysql高可用架构方案,介绍了 主从模式,MHA模式,MMM模式,MGR模式 方案的实现方式,没有哪个方案是完美的,开发人员在选择何种方案应用到项目中也没有标准答案,合适的才是最好的。

相关实践学习
如何在云端创建MySQL数据库
开始实验后,系统会自动创建一台自建MySQL的 源数据库 ECS 实例和一台 目标数据库 RDS。
全面了解阿里云能为你做什么
阿里云在全球各地部署高效节能的绿色数据中心,利用清洁计算为万物互联的新世界提供源源不断的能源动力,目前开服的区域包括中国(华北、华东、华南、香港)、新加坡、美国(美东、美西)、欧洲、中东、澳大利亚、日本。目前阿里云的产品涵盖弹性计算、数据库、存储与CDN、分析与搜索、云通信、网络、管理与监控、应用服务、互联网中间件、移动服务、视频服务等。通过本课程,来了解阿里云能够为你的业务带来哪些帮助     相关的阿里云产品:云服务器ECS 云服务器 ECS(Elastic Compute Service)是一种弹性可伸缩的计算服务,助您降低 IT 成本,提升运维效率,使您更专注于核心业务创新。产品详情: https://www.aliyun.com/product/ecs
目录
相关文章
|
1月前
|
监控 关系型数据库 MySQL
深入了解MySQL主从复制:构建高效稳定的数据同步架构
深入了解MySQL主从复制:构建高效稳定的数据同步架构
106 1
|
5天前
|
缓存 关系型数据库 MySQL
高并发架构系列:数据库主从同步的 3 种方案
本文详解高并发场景下数据库主从同步的三种解决方案:数据主从同步、数据库半同步复制、数据库中间件同步和缓存记录写key同步,旨在帮助解决数据一致性问题。关注【mikechen的互联网架构】,10年+BAT架构经验倾囊相授。
高并发架构系列:数据库主从同步的 3 种方案
|
4天前
|
关系型数据库 MySQL
mysql 5.7.x版本查看某张表、库的大小 思路方案说明
mysql 5.7.x版本查看某张表、库的大小 思路方案说明
23 5
|
8天前
|
Kubernetes 关系型数据库 MySQL
Kubernetes入门:搭建高可用微服务架构
【10月更文挑战第25天】在快速发展的云计算时代,微服务架构因其灵活性和可扩展性备受青睐。本文通过一个案例分析,展示了如何使用Kubernetes将传统Java Web应用迁移到Kubernetes平台并改造成微服务架构。通过定义Kubernetes服务、创建MySQL的Deployment/RC、改造Web应用以及部署Web应用,最终实现了高可用的微服务架构。Kubernetes不仅提供了服务发现和负载均衡的能力,还通过各种资源管理工具,提升了系统的可扩展性和容错性。
29 3
|
9天前
|
关系型数据库 MySQL
mysql 5.7.x版本查看某张表、库的大小 思路方案说明
mysql 5.7.x版本查看某张表、库的大小 思路方案说明
19 1
|
17天前
|
存储 缓存 NoSQL
分布式架构下 Session 共享的方案
【10月更文挑战第15天】在实际应用中,需要根据具体的业务需求、系统架构和性能要求等因素,选择合适的 Session 共享方案。同时,还需要不断地进行优化和调整,以确保系统的稳定性和可靠性。
|
1月前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
mysql集群方案
mysql集群方案
37 0
|
5天前
|
弹性计算 Kubernetes Cloud Native
云原生架构下的微服务设计原则与实践####
本文深入探讨了在云原生环境中,微服务架构的设计原则、关键技术及实践案例。通过剖析传统单体架构面临的挑战,引出微服务作为解决方案的优势,并详细阐述了微服务设计的几大核心原则:单一职责、独立部署、弹性伸缩和服务自治。文章还介绍了容器化技术、Kubernetes等云原生工具如何助力微服务的高效实施,并通过一个实际项目案例,展示了从服务拆分到持续集成/持续部署(CI/CD)流程的完整实现路径,为读者提供了宝贵的实践经验和启发。 ####
|
2天前
|
监控 安全 应用服务中间件
微服务架构下的API网关设计策略与实践####
本文深入探讨了在微服务架构下,API网关作为系统统一入口点的设计策略、实现细节及其在实际应用中的最佳实践。不同于传统的摘要概述,本部分将直接以一段精简的代码示例作为引子,展示一个基于NGINX的简单API网关配置片段,随后引出文章的核心内容,旨在通过具体实例激发读者兴趣,快速理解API网关在微服务架构中的关键作用及实现方式。 ```nginx server { listen 80; server_name api.example.com; location / { proxy_pass http://backend_service:5000;
|
4天前
|
缓存 监控 API
探索微服务架构中的API网关模式
随着微服务架构的兴起,API网关成为管理和服务间交互的关键组件。本文通过在线零售公司的案例,探讨了API网关在路由管理、认证授权、限流缓存、日志监控和协议转换等方面的优势,并详细介绍了使用Kong实现API网关的具体步骤。
18 3

相关产品

  • 云数据库 RDS MySQL 版
  • 推荐镜像

    更多