MySQL如何实现高可用？

1. 概述

我们在考虑MySQL数据库的高可用的架构时，主要要考虑如下几方面：

关于对高可用的分级在这里我们不做详细的讨论，这里只讨论常用高可用方案的优缺点以及高可用方案的选型。

2. 高可用方案

2.1. 主从或主主半同步复制

使用双节点数据库，搭建单向或者双向的半同步复制。在5.7以后的版本中，由于lossless replication、logical多线程复制等一些列新特性的引入，使得MySQL原生半同步复制更加可靠。

常见架构如下：

通常会和proxy、keepalived等第三方软件同时使用，即可以用来监控数据库的 健康 ，又可以执行一系列管理命令。如果主库发生故障，切换到备库后仍然可以继续使用数据库。

优点：

缺点：

2.2. 半同步复制优化

半同步复制机制是可靠的。如果半同步复制一直是生效的，那么便可以认为数据是一致的。但是由于网络波动等一些客观原因，导致半同步复制发生超时而切换为异步复制，那么这时便不能保证数据的一致性。所以尽可能的保证半同步复制，便可提高数据的一致性。

该方案同样使用双节点架构，但是在原有半同复制的基础上做了功能上的优化，使半同步复制的机制变得更加可靠。

可参考的优化方案如下：

半同步复制由于发生超时后，复制断开，当再次建立起复制时，同时建立两条通道，其中一条半同步复制通道从当前位置开始复制，保证从机知道当前主机执行的进度。另外一条异步复制通道开始追补从机落后的数据。当异步复制通道追赶到半同步复制的起始位置时，恢复半同步复制。

搭建两条半同步复制通道，其中连接文件服务器的半同步通道正常情况下不启用，当主从的半同步复制发生网络问题退化后，启动与文件服务器的半同步复制通道。当主从半同步复制恢复后，关闭与文件服务器的半同步复制通道。

优点：

缺点：

2.3. 高可用架构优化

将双节点数据库扩展到多节点数据库，或者多节点数据库集群。可以根据自己的需要选择一主两从、一主多从或者多主多从的集群。

由于半同步复制，存在接收到一个从机的成功应答即认为半同步复制成功的特性，所以多从半同步复制的可靠性要优于单从半同步复制的可靠性。并且多节点同时宕机的几率也要小于单节点宕机的几率，所以多节点架构在一定程度上可以认为高可用性是好于双节点架构。

但是由于数据库数量较多，所以需要数据库管理软件来保证数据库的可维护性。可以选择MMM、MHA或者各个版本的proxy等等。常见方案如下：

MHA Manager会定时探测集群中的master节点，当master出现故障时，它可以自动将最新数据的slave提升为新的master，然后将所有其他的slave重新指向新的master，整个故障转移过程对应用程序完全透明。

MHA Node运行在每台MySQL服务器上，主要作用是切换时处理二进制日志，确保切换尽量少丢数据。

MHA也可以扩展到如下的多节点集群：

优点：

缺点：

Zookeeper使用分布式算法保证集群数据的一致性，使用zookeeper可以有效的保证proxy的高可用性，可以较好的避免网络分区现象的产生。

优点：

缺点：

2.4. 共享存储

共享存储实现了数据库服务器和存储设备的解耦，不同数据库之间的数据同步不再依赖于MySQL的原生复制功能，而是通过磁盘数据同步的手段，来保证数据的一致性。

SAN的概念是允许存储设备和处理器（服务器）之间建立直接的高速网络（与LAN相比）连接，通过这种连接实现数据的集中式存储。常用架构如下：

使用共享存储时，MySQL服务器能够正常挂载文件系统并 *** 作，如果主库发生宕机，备库可以挂载相同的文件系统，保证主库和备库使用相同的数据。

优点：

缺点：

DRBD是一种基于软件、基于网络的块复制存储解决方案，主要用于对服务器之间的磁盘、分区、逻辑卷等进行数据镜像，当用户将数据写入本地磁盘时，还会将数据发送到网络中另一台主机的磁盘上，这样的本地主机(主节点)与远程主机(备节点)的数据就可以保证实时同步。常用架构如下：

当本地主机出现问题，远程主机上还保留着一份相同的数据，可以继续使用，保证了数据的安全。

DRBD是linux内核模块实现的快级别的同步复制技术，可以与SAN达到相同的共享存储效果。

优点：

缺点：

2.5. 分布式协议

分布式协议可以很好解决数据一致性问题。比较常见的方案如下：

MySQL cluster是官方集群的部署方案，通过使用NDB存储引擎实时备份冗余数据，实现数据库的高可用性和数据一致性。

优点：

缺点：

基于Galera的MySQL高可用集群， 是多主数据同步的MySQL集群解决方案，使用简单，没有单点故障，可用性高。常见架构如下：

优点：

缺点：

Paxos 算法解决的问题是一个分布式系统如何就某个值（决议）达成一致。这个算法被认为是同类算法中最有效的。Paxos与MySQL相结合可以实现在分布式的MySQL数据的强一致性。常见架构如下：

优点：

缺点：

3. 总结

随着人们对数据一致性的要求不断的提高，越来越多的方法被尝试用来解决分布式数据一致性的问题，如MySQL自身的优化、MySQL集群架构的优化、Paxos、Raft、2PC算法的引入等等。

而使用分布式算法用来解决MySQL数据库数据一致性的问题的方法，也越来越被人们所接受，一系列成熟的产品如PhxSQL、MariaDB Galera Cluster、Percona XtraDB Cluster等越来越多的被大规模使用。

随着官方MySQL Group Replication的GA，使用分布式协议来解决数据一致性问题已经成为了主流的方向。期望越来越多优秀的解决方案被提出，MySQL高可用问题可以被更好的解决。

分布式解决方案 tidb

多主 多备 master lvs做vip 读写分离中间件

以下是比较经典的Linux编程学习路线：

第一阶段：linux基础入门

1. 开班课程介绍-规章制度介绍-破冰活动；

2. Linux硬件基础/Linux发展历史；

3. Linux系统安装/xshell连接/xshell优化/SSH远程连接故障问题排查

4. 第一关一大波命令及特殊字符知识考试题讲解

5. L inux基础优化

6. Linux目录结构知识精讲

7. 第二关一大波命令及特殊知识考试题讲解（上）

8. 第二关一大波命令及特殊知识考试题讲解（下）

9. Linux文件属性一大堆知识精讲

10. Linux通配符/正则表达式

11. 第三关一大波命令及重要知识考试题讲解（上）

12. 第三关一大波命令及重要知识考试题讲解（下）

13. Linux系统权限(上)

14. Linux系统权限(下)

15. 第一阶段结束需要导师或讲师对整体课程进行回顾

第二阶段：linux系统管理进阶

1. Linux定时任务

2. Linux用户管理

3. Linux磁盘与文件系统(上)

4. Linux磁盘与文件系统(中下)

5. Linux三剑客之sed命令

第三阶段：Linux Shell基础

1. Shell编程基础1

2. Shell编程基础234

3. Linux三剑客之awk命令

第四阶段：Linux网络基础

1. 计算机网络基础上

2. 计算机网络基础下

3. 第二阶段结束需要导师或讲师对整体课程进行回顾。

第五阶段：Linux网络服务

1. 集群实战架构开始及环境准备

2. rsync数据同步服务

3. Linux全网备份项目案例精讲

4. nfs网络存储服务精讲

5. inotify/sersync实时数据同步/nfs存储实时备份项目案例精讲

第六阶段：Linux重要网络服务

1. http协议/www服务基础

2. nginx web介绍及基础实践

3. nginx web精讲结束

4. lnmp环境部署/数据库异机迁移/共享数据异机迁移到NFS系统

5. nginx负载均衡深入透彻

6. keepalived高可用深入透彻

第七阶段：Linux中小规模集群构建与优化（50台）

1. 期中架构开战说明+期中架构部署回顾

2. 全体昼夜兼程部署期中架构并完成上台述职演讲（加上两个周末共9天）

3. kickstart cobbler 批量自动安装系统

4. pptp vpn与ntp服务

5. memcached原理及部署/作为缓存及session会话共享

第八阶段：Ansible自动化运维与Zabbix监控

1. SSH服务秘钥认证

2. ansible批量自动化管理集群（入门及深入）

3. zabbix监控

第九阶段：大规模集群高可用服务(Lvs、Keepalived)

1. Centos7系统自行安装/centos6与7区别

2. lvs负载均衡集群/keepalived管理LVS集群

第十阶段：Java Tomcat服务及防火墙Iptables

1. iptables防火墙精讲上

2. iptables防火墙精讲下

3. tomcat java应用服务/nginx配合tomcat服务部署及优化

第十一阶段：MySQL DBA高级应用实践

1. MySQL数据库入门基础命令

2. MySQL数据库进阶备份恢复

3. MySQL数据库深入事务引擎

4. MySQL数据库优化SQL语句优化

5. MySQL数据库集群主从复制/读写分离

6. MySQL数据库高可用/mha/keepalved

第十二阶段：高性能数据库Redis和Memcached课程

第十三阶段：Linux大规模集群架构构建（200台）

第十四阶段：Linux Shell编程企业案例实战

第十五阶段：企业级代码发布上线方案（SVN和Git）

1. GIT管理

2. 代码上线项目案例

第十六阶段企业级Kvm虚拟化与OpenStack云计算

1. KVM虚拟化企业级实战

2. OpenStack云计算企业级实战

第十七阶段公有云阿里云8大组件构建集群实战

第十八阶段：Docker技术企业应用实践

1. Docker容器与微服务深入实践

2. 大数据Hadoop生态体系及实践

第十九阶段：Python自动化入门及进阶

第二十阶段：职业规划与高薪就业指导

如需学习Linux技术，欢迎来老男孩教育试听~

---