五大常见的MySQL高可用方案(最全)_随笔

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

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：

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。

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：

2.2.1. 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。

2.2.2. 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。

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：

2.3.1. 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

2.3.2. 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

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。

2.4.1. 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；

2.4.2. 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；

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：

2.5.1. 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；

2.5.2. 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；

2.5.3. 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。

存储引擎是什么？

MySQL中的数据用各种不同的技术存储在文件(或者内存)中这些技术中的每一种技术都使用不同的存储机制索引技巧锁定水平并且最终提供广泛的不同的功能和能力通过选择不同的技术你能够获得额外的速度或者功能从而改善你的应用的整体功能

例如如果你在研究大量的临时数据你也许需要使用内存存储引擎内存存储引擎能够在内存中存储所有的表格数据又或者你也许需要一个支持事务处理的数据库(以确保事务处理不成功时数据的回退能力)

这些不同的技术以及配套的相关功能在MySQL中被称作存储引擎(也称作表类型) MySQL默认配置了许多不同的存储引擎可以预先设置或者在MySQL服务器中启用你可以选择适用于服务器数据库和表格的存储引擎以便在选择如何存储你的信息如何检索这些信息以及你需要你的数据结合什么性能和功能的时候为你提供最大的灵活性

选择如何存储和检索你的数据的这种灵活性是MySQL为什么如此受欢迎的主要原因其它数据库系统(包括大多数商业选择)仅支持一种类型的数据存储遗憾的是其它类型的数据库解决方案采取的一个尺码满足一切需求的方式意味着你要么就牺牲一些性能要么你就用几个小时甚至几天的时间详细调整你的数据库使用MySQL 我们仅需要修改我们使用的存储引擎就可以了

在这篇文章中我们不准备集中讨论不同的存储引擎的技术方面的问题(尽管我们不可避免地要研究这些因素的某些方面) 相反我们将集中介绍这些不同的引擎分别最适应哪种需求和如何启用不同的存储引擎为了实现这个目的在介绍每一个存储引擎的具体情况之前我们必须要了解一些基本的问题

如何确定有哪些存储引擎可用

你可以在MySQL(假设是MySQL服务器以上版本)中使用显示引擎的命令得到一个可用引擎的列表

这个表格显示了可用的数据库引擎的全部名单以及在当前的数据库服务器中是否支持这些引擎

对于MySQL 以前版本可以使用mysql>show variables like have_% (显示类似 have_% 的变量):

你可以通过修改设置脚本中的选项来设置在MySQL安装软件中可用的引擎如果你在使用一个预先包装好的MySQL二进制发布版软件那么这个软件就包含了常用的引擎然而需要指出的是如果你要使用某些不常用的引擎特别是CSV RCHIVE(存档)和BLACKHOLE(黑洞)引擎你就需要手工重新编译MySQL源码

使用一个指定的存储引擎

你可以使用很多方法指定一个要使用的存储引擎最简单的方法是如果你喜欢一种能满足你的大多数数据库需求的存储引擎你可以在MySQL设置文件中设置一个默认的引擎类型（使用storage_engine 选项）或者在启动数据库服务器时在命令行后面加上 default storage engine或 default table type选项

更灵活的方式是在随MySQL服务器发布同时提供的MySQL客户端时指定使用的存储引擎最直接的方式是在创建表时指定存储引擎的类型向下面这样:

CREATE TABLE mytable (id int title char( )) ENGINE = INNODB

你还可以改变现有的表使用的存储引擎用以下语句:

ALTER TABLE mytable ENGINE = MyISAM

然而你在以这种方式修改表格类型的时候需要非常仔细因为对不支持同样的索引字段类型或者表大小的一个类型进行修改可能使你丢失数据如果你指定一个在你的当前的数据库中不存在的一个存储引擎那么就会创建一个MyISAM(默认的)类型的表

各存储引擎之间的区别

为了做出选择哪一个存储引擎的决定我们首先需要考虑每一个存储引擎提供了哪些不同的核心功能这种功能使我们能够把不同的存储引擎区别开来我们一般把这些核心功能分为四类:支持的字段和数据类型锁定类型索引和处理一些引擎具有能过促使你做出决定的独特的功能我们一会儿再仔细研究这些具体问题

字段和数据类型

虽然所有这些引擎都支持通用的数据类型例如整型实型和字符型等但是并不是所有的引擎都支持其它的字段类型特别是BLOG（二进制大对象）或者TEXT文本类型其它引擎也许仅支持有限的字符宽度和数据大小

这些局限性可能直接影响到你可以存储的数据同时也可能会对你实施的搜索的类型或者你对那些信息创建的索引产生间接的影响这些区别能够影响你的应用程序的性能和功能因为你必须要根据你要存储的数据类型选择对需要的存储引擎的功能做出决策

锁定

数据库引擎中的锁定功能决定了如何管理信息的访问和更新当数据库中的一个对象为信息更新锁定了在更新完成之前其它处理不能修改这个数据(在某些情况下还不允许读这种数据)

锁定不仅影响许多不同的应用程序如何更新数据库中的信息而且还影响对那个数据的查询这是因为查询可能要访问正在被修改或者更新的数据总的来说这种延迟是很小的大多数锁定机制主要是为了防止多个处理更新同一个数据由于向数据中插入信息和更新信息这两种情况都需要锁定你可以想象多个应用程序使用同一个数据库可能会有很大的影响

不同的存储引擎在不同的对象级别支持锁定而且这些级别将影响可以同时访问的信息得到支持的级别有三种:表锁定块锁定和行锁定支持最多的是表锁定这种锁定是在MyISAM中提供的在数据更新时它锁定了整个表这就防止了许多应用程序同时更新一个具体的表这对应用很多的多用户数据库有很大的影响因为它延迟了更新的过程

页级锁定使用Berkeley DB引擎并且根据上载的信息页( KB)锁定数据当在数据库的很多地方进行更新的时候这种锁定不会出现什么问题但是由于增加几行信息就要锁定数据结构的最后 KB 当需要增加大量的行也别是大量的小型数据就会带来问题

行级锁定提供了最佳的并行访问功能一个表中只有一行数据被锁定这就意味着很多应用程序能够更新同一个表中的不同行的数据而不会引起锁定的问题只有InnoDB存储引擎支持行级锁定

建立索引

建立索引在搜索和恢复数据库中的数据的时候能够显著提高性能不同的存储引擎提供不同的制作索引的技术有些技术也许会更适合你存储的数据类型

有些存储引擎根本就不支持索引其原因可能是它们使用基本表索引(如MERGE引擎)或者是因为数据存储的方式不允许索引(例如FEDERATED或者BLACKHOLE引擎)

事务处理

事务处理功能通过提供在向表中更新和插入信息期间的可靠性这种可靠性是通过如下方法实现的它允许你更新表中的数据但仅当应用的应用程序的所有相关 *** 作完全完成后才接受你对表的更改例如在会计处理中每一笔会计分录处理将包括对借方科目和贷方科目数据的更改你需要要使用事务处理功能保证对借方科目和贷方科目的数据更改都顺利完成才接受所做的修改如果任一项 *** 作失败了你都可以取消这个事务处理这些修改就不存在了如果这个事务处理过程完成了我们可以通过允许这个修改来确认这个 *** 作

lishixinzhi/Article/program/MySQL/201311/29301

1.mysql数据库没有增量备份的机制，当数据量太大的时候备份是一个很大的问题。还好mysql数据库提供了一种主从备份的机制，其实就是把主数据库的所有的数据同时写到备份数据库中。实现mysql数据库的热备份。

2.要想实现双机的热备首先要了解主从数据库服务器的版本的需求。要实现热备mysql的版本都要高于3.2，还有一个基本的原则就是作为从数据库的数据库版本可以高于主服务器数据库的版本，但是不可以低于主服务器的数据库版本。

3.设置主数据库服务器：

a.首先查看主服务器的版本是否是支持热备的版本。然后查看my.cnf(类unix)或者my.ini(windows)中mysqld配置块的配置有没有log-bin(记录数据库更改日志)，因为mysql的复制机制是基于日志的复制机制，所以主服务器一定要支持更改日志才行。然后设置要写入日志的数据库或者不要写入日志的数据库。这样只有您感兴趣的数据库的更改才写入到数据库的日志中。

server-id=1 //数据库的id这个应该默认是1就不用改动

log-bin=log_name //日志文件的名称，这里可以制定日志到别的目录如果没有设置则默认主机名的一个日志名称

binlog-do-db=db_name //记录日志的数据库

binlog-ignore-db=db_name //不记录日志的数据库

以上的如果有多个数据库用","分割开

然后设置同步数据库的用户帐号

mysql>GRANT REPLICATION SLAVE ON *.*

->TO 'repl'@'%.mydomain.com' IDENTIFIED BY 'slavepass'

4.0.2以前的版本, 因为不支持REPLICATION 要使用下面的语句来实现这个功能

mysql>GRANT FILE ON *.*

->TO 'repl'@'%.mydomain.com' IDENTIFIED BY 'slavepass'

设置好主服务器的配置文件后重新启动数据库

b.锁定现有的数据库并备份现在的数据

锁定数据库

mysql>FLUSH TABLES WITH READ LOCK

备份数据库有两种办法一种是直接进入到mysql的data目录然后打包你需要备份数据库的文件夹，第二种是使用mysqldump的方式来备份数据库但是要加上"--master-data " 这个参数，建议使用第一种方法来备份数据库

c.查看主服务器的状态

mysql>show master status\G

+---------------+----------+--------------+------------------+

+---------------+----------+--------------+------------------+

+---------------+----------+--------------+------------------+

记录File 和 Position 项目的值，以后要用的。

d.然后把数据库的锁定打开

mysql>UNLOCK TABLES

4.设置从服务器

a.首先设置数据库的配置文件

server-id=n //设置数据库id默认主服务器是1可以随便设置但是如果有多台从服务器则不能重复。

master-host=db-master.mycompany.com //主服务器的IP地址或者域名

master-port=3306 //主数据库的端口号

master-user=pertinax //同步数据库的用户

master-password=freitag //同步数据库的密码

master-connect-retry=60 //如果从服务器发现主服务器断掉，重新连接的时间差

report-host=db-slave.mycompany.com //报告错误的服务器

b.把从主数据库服务器备份出来的数据库导入到从服务器中

c.然后启动从数据库服务器，如果启动的时候没有加上"--skip-slave-start"这个参数则进入到mysql中

mysql>slave stop//停止slave的服务

d.设置主服务器的各种参数

mysql>CHANGE MASTER TO

->MASTER_HOST='master_host_name', //主服务器的IP地址

->MASTER_USER='replication_user_name', //同步数据库的用户

->MASTER_PASSWORD='replication_password', //同步数据库的密码

->MASTER_LOG_FILE='recorded_log_file_name', //主服务器二进制日志的文件名(前面要求记住的参数)

->MASTER_LOG_POS=recorded_log_position//日志文件的开始位置(前面要求记住的参数)

e.启动同步数据库的线程

mysql>slave start

查看数据库的同步情况。

查看主从服务器的状态

mysql>SHOW PROCESSLIST\G //可以查看mysql的进程看看是否有监听的进程

如果日志太大清除日志的步骤如下

1.锁定主数据库

mysql>FLUSH TABLES WITH READ LOCK

2.停掉从数据库的slave

mysql>slave stop

3.查看主数据库的日志文件名和日志文件的position

show master status

+---------------+----------+--------------+------------------+

+---------------+----------+--------------+------------------+

+---------------+----------+--------------+------------------+

4.解开主数据库的锁

mysql>unlock tables

5.更新从数据库中主数据库的信息

mysql>CHANGE MASTER TO

->MASTER_HOST='master_host_name', //主服务器的IP地址

->MASTER_USER='replication_user_name', //同步数据库的用户

->MASTER_PASSWORD='replication_password', //同步数据库的密码

->MASTER_LOG_FILE='recorded_log_file_name', //主服务器二进制日志的文件名(前面要求记住的参数)

->MASTER_LOG_POS=recorded_log_position//日志文件的开始位置(前面要求记住的参数)

6.启动从数据库的slave

mysql>slave start

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原文地址: http://outofmemory.cn/zaji/7655902.html

五大常见的MySQL高可用方案(最全)

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