MySQL双主一致性架构优化 | 架构师之路

本文涉及的产品
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
云数据库 RDS MySQL,高可用系列 2核4GB
RDS MySQL Serverless 高可用系列,价值2615元额度,1个月
简介: 架构师之路

一、双主保证高可用

MySQL数据库集群常使用一主多从,主从同步,读写分离的方式来扩充数据库的读性能,保证读库的高可用,但此时写库仍然是单点。

在一个MySQL数据库集群中可以设置两个主库,并设置双向同步,以冗余写库的方式来保证写库的高可用。

二、并发引发不一致

数据冗余会引发数据的一致性问题,因为数据的同步有一个时间差,并发的写入可能导致数据同步失败,引起数据丢失:

image.png

如上图所述,假设主库使用了auto increment来作为自增主键:

两个MySQL-master设置双向同步可以用来保证主库的高可用

数据库中现存的记录主键是1,2,3

主库1插入了一条记录,主键为4,并向主库2同步数据

数据同步成功之前,主库2也插入了一条记录,由于数据还没有同步成功,插入记录生成的主键也为4,并向主库1也同步数据

主库1和主库2都插入了主键为4的记录,双主同步失败,数据不一致

三、相同步长免冲突

能否保证两个主库生成的主键一定不冲突呢?

回答:

设置不同的初始值

设置相同的增长步长

就能够做到。

image.png

如上图所示:

两个MySQL-master设置双向同步可以用来保证主库的高可用

库1的自增初始值是1,库2的自增初始值是2,增长步长都为2

库1中插入数据主键为1/3/5/7,库2中插入数据主键为2/4/6/8,不冲突

数据双向同步后,两个主库会包含全部数据

image.png

如上图所示,两个主库最终都将包含1/2/3/4/5/6/7/8所有数据,即使有一个主库挂了,另一个主库也能够保证写库的高可用。

四、上游生成ID避冲突

换一个思路,为何要依赖于数据库的自增ID,来保证数据的一致性呢?

完全可以由业务上游,使用统一的ID生成器,来保证ID的生成不冲突:

image.png

如上图所示,调用方插入数据时,带入全局唯一ID,而不依赖于数据库的auto increment,也能解决这个问题。

至于如何生成全局唯一,趋势递增的ID,参见文章《分布式ID生成算法》。

五、消除双写不治本

使用auto increment两个主库并发写可能导致数据不一致,只使用一个主库提供服务,另一个主库作为shadow-master,只用来保证高可用,能否避免一致性问题呢?
image.png

如上图所示:

两个MySQL-master设置双向同步可以用来保证主库的高可用

只有主库1对外提供写入服务

两个主库设置相同的虚IP,在主库1挂掉或者网络异常的时候,虚IP自动漂移,shadow master顶上,保证主库的高可用

这个切换由于虚IP没有变化,所以切换过程对调用方是透明的,但在极限的情况下,也可能引发数据的不一致:

image.png

如上图所示:

两个MySQL-master设置双向同步可以用来保证主库的高可用,并设置了相同的虚IP

网络抖动前,主库1对上游提供写入服务,插入了一条记录,主键为4,并向shadow master主库2同步数据

突然主库1网络异常,keepalived检测出异常后,实施虚IP漂移,主库2开始提供服务

在主键4的数据同步成功之前,主库2插入了一条记录,也生成了主键为4的记录,结果导致数据不一致

六、内网DNS探测

虚IP漂移,双主同步延时导致的数据不一致,本质上,需要在双主同步完数据之后,再实施虚IP偏移,使用内网DNS探测,可以实现shadow master延时高可用:

使用内网域名连接数据库,例如:db.58daojia.org

主库1和主库2设置双主同步,不使用相同虚IP,而是分别使用ip1和ip2

一开始db.58daojia.org指向ip1

用一个小脚本轮询探测ip1主库的连通性

当ip1主库发生异常时,小脚本delay一个x秒的延时,等待主库2同步完数据之后,再将db.58daojia.org解析到ip2

程序以内网域名进行重连,即可自动连接到ip2主库,并保证了数据的一致性

七、总结

主库高可用,主库一致性,一些小技巧:

双主同步是一种常见的保证写库高可用的方式

设置相同步长,不同初始值,可以避免auto increment生成冲突主键

不依赖数据库,业务调用方自己生成全局唯一ID是一个好方法

shadow master保证写库高可用,只有一个写库提供服务,并不能完全保证一致性

内网DNS探测,可以实现在主库1出现问题后,延时一个时间,再进行主库切换,以保证数据一致性

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 
目录
相关文章
|
4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!
|
11天前
|
机器学习/深度学习 存储 人工智能
RAG系统文本检索优化:Cross-Encoder与Bi-Encoder架构技术对比与选择指南
本文将深入分析这两种编码架构的技术原理、数学基础、实现流程以及各自的优势与局限性,并探讨混合架构的应用策略。
64 10
RAG系统文本检索优化:Cross-Encoder与Bi-Encoder架构技术对比与选择指南
|
25天前
|
数据采集 机器学习/深度学习 运维
从数据感知到决策优化:MyEMS 开源能源管理系统的技术架构与实践效能解析
MyEMS 是一款开源能源管理系统,采用分层解耦与模块化设计,支持多能源协同监测与智能优化调度。系统具备数据采集、分析、预警、碳核算等功能,助力企业实现节能降耗、安全管控与低碳转型,已在百余家全球企业落地应用,具备自主可控、成本低、安全性强等优势,面向虚拟电厂、数字孪生等未来场景持续演进。
81 0
|
3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。
|
2月前
|
缓存 Java 数据库
Java 项目分层架构实操指南及长尾关键词优化方案
本指南详解基于Spring Boot与Spring Cloud的Java微服务分层架构,以用户管理系统为例,涵盖技术选型、核心代码实现、服务治理及部署实践,助力掌握现代化Java企业级开发方案。
120 2
|
2月前
|
缓存 监控 API
电商API的微服务架构优化策略
随着电商快速发展,API成为连接用户、商家与系统的核心。本文探讨微服务架构下电商API的优化策略,分析高并发、低延迟与数据一致性等挑战,并提供服务拆分、缓存异步、监控容器化等实践方案,助力构建高性能、高可用的电商系统,提升用户体验与业务效率。
54 0
|
3月前
|
监控 搜索推荐 应用服务中间件
301重定向:网站迁移、SEO优化与架构重塑的核心引擎
301重定向是数字世界中确保网站迁移无缝过渡的关键策略。它通过HTTP状态码告知浏览器和搜索引擎资源的永久迁移,帮助维持权重传递与用户体验。本文深入解析301重定向的工作机制、SEO影响及实施策略,涵盖域名迁移、HTTPS升级、URL标准化等场景,并提供服务器配置示例(如.htaccess和Nginx规则)。同时,强调避免重定向链、循环等问题,推荐使用专业工具监控效果。掌握这些技巧,可确保网站在架构调整或迁移时保持流量稳定与搜索引擎信任,成为网站管理不可或缺的战略工具。
79 8
|
4月前
|
人工智能 监控 前端开发
基于 Next.js 的书法字体生成工具架构设计与 SSR 优化实践
本项目是一款书法字体生成工具,采用 Next.js 14(App Router)与 Tailwind CSS 构建前端,阿里云 Serverless 部署后端。通过混合渲染策略(SSG/SSR/CSR)、Web Worker 异步计算及 CDN 字体分片加载优化性能。服务端借助阿里云函数计算处理计算密集型任务,将平均耗时从 1200ms 降至 280ms,支持 1000+ QPS。动态路由与 ARMS 监控提升工程化水平,未来计划引入 WebGPU 和 AI 字体风格迁移技术,进一步优化用户体验。
|
9月前
|
弹性计算 API 持续交付
后端服务架构的微服务化转型
本文旨在探讨后端服务从单体架构向微服务架构转型的过程,分析微服务架构的优势和面临的挑战。文章首先介绍单体架构的局限性,然后详细阐述微服务架构的核心概念及其在现代软件开发中的应用。通过对比两种架构,指出微服务化转型的必要性和实施策略。最后,讨论了微服务架构实施过程中可能遇到的问题及解决方案。

推荐镜像

更多