五大常见的MySQL高可用方案(最全)

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：

如果数据库发生了宕机或者意外中断等故障，能尽快恢复数据库的可用性，尽可能的减少停机时间，保证业务不会因为数据库的故障而中断。

用作备份、只读副本等功能的非主节点的数据应该和主节点的数据实时或者最终保持一致。

当业务发生数据库切换时，切换前后的数据库内容应当一致，不会因为数据缺失或者数据不一致而影响业务。

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

21 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57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：

架构比较简单，使用原生半同步复制作为数据同步的依据；

双节点，没有主机宕机后的选主问题，直接切换即可；

双节点，需求资源少，部署简单；

缺点：

完全依赖于半同步复制，如果半同步复制退化为异步复制，数据一致性无法得到保证；

需要额外考虑haproxy、keepalived的高可用机制。

22 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：

221 双通道复制

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。

222 binlog文件服务器

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：

双节点，需求资源少，部署简单；

架构简单，没有选主的问题，直接切换即可;

相比于原生复制，优化后的半同步复制更能保证数据的一致性。

缺点：

需要修改内核源码或者使用mysql通信协议。需要对源码有一定的了解，并能做一定程度的二次开发。

依旧依赖于半同步复制，没有从根本上解决数据一致性问题。

23 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：

231 MHA+多节点集群

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：

可以进行故障的自动检测和转移;

可扩展性较好，可以根据需要扩展MySQL的节点数量和结构;

相比于双节点的MySQL复制，三节点/多节点的MySQL发生不可用的概率更低

缺点：

至少需要三节点，相对于双节点需要更多的资源;

逻辑较为复杂，发生故障后排查问题，定位问题更加困难;

数据一致性仍然靠原生半同步复制保证，仍然存在数据不一致的风险;

可能因为网络分区发生脑裂现象;

232 zookeeper+proxy

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：

较好的保证了整个系统的高可用性，包括proxy、MySQL;

扩展性较好，可以扩展为大规模集群;

缺点：

数据一致性仍然依赖于原生的mysql半同步复制;

引入zk，整个系统的逻辑变得更加复杂;

24 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。

241 SAN共享储存

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：

两节点即可，部署简单，切换逻辑简单；

很好的保证数据的强一致性；

不会因为MySQL的逻辑错误发生数据不一致的情况；

缺点：

需要考虑共享存储的高可用；

价格昂贵；

242 DRBD磁盘复制

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：

两节点即可，部署简单，切换逻辑简单；

相比于SAN储存网络，价格低廉；

保证数据的强一致性；

缺点：

对io性能影响较大；

从库不提供读 *** 作；

25 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：

251 MySQL cluster

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：

全部使用官方组件，不依赖于第三方软件；

可以实现数据的强一致性；

缺点：

国内使用的较少；

配置较复杂，需要使用NDB储存引擎，与MySQL常规引擎存在一定差异；

至少三节点；

252 Galera

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：

多主写入，无延迟复制，能保证数据强一致性；

有成熟的社区，有互联网公司在大规模的使用；

自动故障转移，自动添加、剔除节点；

缺点：

需要为原生MySQL节点打wsrep补丁

只支持innodb储存引擎

至少三节点；

253 POAXS

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：

多主写入，无延迟复制，能保证数据强一致性；

有成熟理论基础；

自动故障转移，自动添加、剔除节点；

缺点：

只支持innodb储存引擎

至少三节点；

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。

最明显，也最本质，data-sharing和nothing-sharing的区别。

集群是共享存储的。复制中没有任何共享。每台机器都是独立且完整的系统。

由此，带来的是应用和实现技术上的区别。

CentOS与Redhat关系

RedHat一直都提供源代码的发行方式，CentOS就是将RedHat发行的源代码重新编译一次，形成一个可使用的二进制版本。由于Linux的源代码是GNU，所以从获得RedHat的源代码到编译成新的二进制，都是合法。只是RedHat是商标，所以必须在新的发行版里将RedHat的商标去掉。

RedHat对这种发行版的态度是：“我们其实并不反对这种发行版，真正向我们付费的用户，他们重视的并不是系统本身，而是我们所提供的商业服务。”所以，CentOS可以得到RedHat的所有功能，甚至是更好的软件。但CentOS并不向用户提供商业支持，当然也不负上任何商业责任。

如果你要将你的RedHat转到CentOS上，因为你不希望为RedHat升级而付费。当然，你必须有丰富UNIX使用经验，因此，RedHat的商业技术支持对你来说并不重要。但如果你是单纯的业务型企业，那么还是建议你选购RedHat软件并购买相应服务。这样可以节省你的IT管理费用，并可得到专业服务。

一句话，选用CentOS还是RedHat，取决于你所在公司是否拥有相应的技术力量：

1、完全可以把CentOS理解为RedHatAS系列！它完全就是对RedHatAS进行改进后发布的，各种 *** 作、使用和RedHat没有区别

2、CentOS完全免费，不存在像RedHatAS系列那样需要序列号的问题

3、CentOS独有的yum命令支持在线升级，可以即时更新系统，不像RedHat那样需要花钱购买支持服务

4、CentOS修正了许多RedHatAS的BUG

5、CentOS版本说明：

CentOS40等同于RedHatAS4

CentOS41等同于RedHatAS4U1

CentOS42等同于RedHatAS4U2

CentOS43等同于RedHatAS4U3

CentOS44等同于RedHatAS4U4

RedHat

Redhat有两大Linux产品系列：免费和收费

1）免费的FedoraCore系列

主要用于桌面版本，提供了较多新特性的支持。

RedHat公司的产品中，有RedHatLinux（如Redhat8、9）和针对企业发行的版本RedHatEnterpriseLinux，都能够通过网络FTP免费的获得并使用，但是在2003年的时候，RedHatLinux停止了开发，这也是为什么没有Redhat10的原因，它的项目有FedoraProject这个项目所取代，并以FedoraCore这个名字发行并提供普通用户免费使用。FedoraCore这个Linux发行版更新很快，大约半年左右就有新的版本出来，目前的版本是FedoraCore6，这个FedoraCore试验的韵味比较浓厚，每次发行都有新的功能被加入到其中，得到的成功结果将被采用道RHEL的发布中。虽说这样，频繁的被改进更新的不安定产品对于企业来说并不是最好的选择，大多数企业还是会选择有偿的RHEL产品。

2）收费的Enterprise系列

这个系列分成：AS/ES/WS等分支。RedHatEnterpriseLinux：redhat的企业版本，简写RHEL。包括如下版本：

1、RedHatEnterpriseLinuxAS

RedHat企业LinuxAS(AdvancedServer)是企业Linux解决方案中最高端的产品，它专为企业的关键应用和数据中心而设计。RedHat企业LinuxAS是唯一支持IBMi系列，p系列和z系列/S-390系统的产品。在IntelX86平台上，RedHat企业LinuxAS可以支持2个以上CPU和大于8GB的内存。

典型的RedHat企业LinuxAS应用环境如下：

数据库和数据库应用软件；WEB和中间件；CRM，ERP，SCM

2、RedHatEnterpriseLinuxESRedHat企业LinuxES(EntryServer)

为IntelX86市场提供了一个从企业门户到企业中层应用的服务器 *** 作系统。它支持1-2CPU和小于8GB内存的系统。它提供了与RedHat企业LinuxAS同样的性能，区别仅在于它支持更小的系统和更低的成本。

典型的RedHat企业LinuxES应用环境如下：

公司WEB架构；网络边缘应用(DHCP,DNS,防火墙等)；邮件和文件/打印服务；中小规模数据库和部门应用软件

3、RedHatEnterpriseLinuxWS

RedHat企业LinuxWS(Workstation)是RedHat企业LinuxAS和ES的桌面/客户端合作伙伴。RedHat企业LinuxWS支持1-2CPU的intel和AMD系统，是桌面应用的最佳环境。它包含各种常用的桌面应用软件(Office工具，邮件，即时信息，浏览器等)，可以运行各种客户-服务器配置工具，软件开发工具和各种应用软件(例如EDA和Oil/Gas应用软件)。RedHat企业LinuxWs和服务器产品由同样的源代码编译而成，但它不提供网络服务功能(如DNS和DHCP)，它只适合作客户端应用。

AS、ES、WS关系

AdvancedServer，缩写即AS。AS在标准Linux内核的基础上，做了性能上的增强，并提高了可靠性，集成了众多常见服务器的驱动程序。可轻松识别IBM/DELL/HP等常见机架式服务器的磁盘阵列卡等设备。AS主要版本2x/3x/4x，也就是我们所说的AS3/AS4，每一个版本还有若干个升级，例如最早推出的AS4后，遇到了一些更新。此时就会发布AS4Update1，以后还会陆续有AS4Update2/Update3等出现简称AS4u1/AS4u2/AS4u3等。这和微软的发布形式也是非常类似的，微软的WindowsNT4从SP1出到SP6，Windows2000从SP1出到SP4等。AS这些Update版本所包含的主要程序包版本都有一定差别，最好不要混用，否则很容易出现问题。Prima和Plesk的安装包，对于各种发行版都有了针对性的设计在下载页面上，通常都会标识出来，支持哪些版本和哪些update的系统。

ES，是AS的精简版本。他与常见的AS系列的区别是，AS支持到4路以上CPU，而ES只能支持两路CPU。AS和ES在大多数程序包上并无区别，只在内核等少数软件包上有差异。AS和ES的售价差别比较大，通常ES用在随服务器一同购买的OEM版本中。例如购买DELL服务器，搭配的Linux会是ES系列。如果要搭配AS系列，则需要多花数千元。

WS，是ES的进一步简化版，主要针对企业内部的桌面办公市场，国内较少采用。

Redhat的FedoraCoreLinux和EnterpriseLinux，都需要遵循GNU协议，即需要发布自己的源代码。所以，对于免费的FedoraCoreLinux，从Redhat网站上可以直接下载ISO刻盘，还能下载到SRPM的ISO，即程序包源码光盘。对于收费的EnterpriseLinux系列，是一款商业产品，所以网站上不能下载到ISO文件，需要购买正式授权方可。由于EnterpriseLinux也需要遵循GNU协议，故必须发布源代码。所以在Redhat的网站上，可以获得AS/ES/WS系列的SRPM源码ISO文件。这些文件可以被自由的下载，修改代码，重新编译使用。

CentOS

CommunityENTerpriseOperatingSystem的项目诞生，它的缩写既是CentOS。CentOS社区将Redhat的网站上的所有源代码下载下来，进行重新编译。重新编译后，由于AS/ES/WS是商业产品，必须将所有Redhat的Logo和标识改成自己的CentOS标识。比如将AS4原版的SRPM源码编译后，就成为了CentOS40。AS4Update1的源码编译后，就成为了CentOS41。AS4Update2的源码编译后，就成为了CentOS42。同理，CentOS的3x/4x都对应着相应的版本。

所以，CentOS就是Redhat的AS/ES/WS的免费版本。使用CentOS，可以获得和AS/ES相同的性能和感受。CentOS除了提供标准的编号1~4或者1~5的若干张ISO以外，还提供了最小化1CD的Server光盘。用Server光盘安装好的系统，就是一个最小化的Linux内核加上常用的>

CentOS与REDHAT区别：

1GPL就是Linux内核所采用的软件许可证，GPL的特点是：你拿人家的代码修改用了，必须把修改后的代码公布。

2所有的Linux都是采用的GPL许可，GPL许可允许GPL软件卖钱，但必须公布源码，所以每个Linux发行版的代码都是全公开的，只是，使用这些代码的人必须也公开修改过的代码。

3Redhat的代码是公开的，但是他的二进制RPM包更新却不免费，这并不违反GPL许可。于是开始有人想到了建立CentOS项目。

4由于Redhat的源代码是公开的，所以CentOS项目的人拿来自己再编译，同样的代码，同样的编译器，编译出来的自然是同样的东西。只不过里面删除了Redhat的Logo以及相应信息，而核心的管理工具还是rpm，只是用一个免费的软件包管理器yum（yellowdogupdatemanager）替代了Redhat中的up2date，up2date更新是连接到Redhat的收费服务站点的，通过钱买来的服务代码通过认证。

5CentOS的使用者众多，因为世界范围内很多人想使用Redhat却有苦恼于Redhat的收费服务。现在CentOS在Linux发行版中排行前10，这个网页的第10个发行版本就是CentOS：TopTen

6从品质上来说，CentOS从理论上应该跟Redhat一样的，毕竟是同样的源码。

上面的6点足够说明CentOS了。

什么是FreeBSD：

FreeBSD是个完整的系统，所有ls、cd这样的小命令都是自己的项目组开发的，而Linux发行版本其实是下载一个Linux内核，下载GNU的Coreutils（包括了常用的核心小命令），自己定制的系统。你应该记得，前些天，我还自己手动编译了一套系统。FreeBSD是从44BSD演变过来的Unix-Like *** 作系统，并不是也使用Linux内核。

FreeBSD使用的软件许可证是BSDL，BSDL的特点是：你可以免费使用我的代码，基于我的代码修改后的代码你不必公开，使用我的代码出了问题你不要告我（原：don’tpayme,don’tsueme）。很多喜欢BSDL的人主要是因为他们认为只要代码能得到最大幅度的利用就是最好的，不象GPL，用了代码还要还。所以很多网络设备以及一些商业公司都赞助FreeBSD的开发，这是个完全免费的软件项目：org

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