MySQL之高可用架構詳解
引言
“高可用”是互聯網一個永恒的話題，先避開MySQL不談，為瞭保證各種服務的高可用有幾種常用的解決方案。
服務冗餘：把服務部署多份，當某個節點不可用時，切換到其他節點。服務冗餘對於無狀態的服務是相對容易的。
服務備份：有些服務是無法同時存在多個運行時的，比如說：Nginx的反向代理，一些集群的leader節點。這時可以存在一個備份服務，處於隨時待命狀態。
自動切換：服務冗餘之後，當某個節點不可用時，要做到快速切換。
總結起來就是 冗餘+故障轉移 。
MySQL高可用
MySQL的高可用也是同樣的思路，首先要有多個MySQL實例提供服務，其次就是當某個實例掛掉時，可以自動切換流量。同時MySQL作為存儲，節點之間數據同步也是一個難題（換句話說，有狀態的服務都面臨這個問題）。
一主一備：
MySQL的各種高可用架構，都脫離不瞭MySQL實例之間的數據同步，因此，我們先介紹下最簡單的一主一備架構下MySQL的數據同步流程。
上圖是主從數據同步的一個示意圖。
Master節點有Dump進程把binlog中的數據發送到Slave節點，
Slave節點有IO進程接收數據寫入relay log，
Slave節點的SQL進程根據relay log寫入數據。
這裡還要延伸一點，binlog存在三種形式：Statement、Row、Mixed。
Statement：就是把每一條SQL記錄到binlog中。
Row：是把每一行修改的具體數據記錄到binlog中。
Mixed：MySQL會靈活的區分，需要記錄sql還是具體修改的記錄。
隻記錄SQL的話binlog會比較小，但是有些SQL語句在主從同步數據的時候，可能會因為選擇不同的索引在數據同步過程中出現數據不一致。記錄Row的話就可以保證主從同步不會存在SQL語意偏差的問題，同時Row類型的日志在做數據恢復的時候也比較容易，但是Row會導致binlog過大。
MySQL主從同步的幾種模式：
異步模式：
在這種同步策略下，主庫按照自己的流程處理完數據，會直接返回結果，不會等待主庫和從庫之間的數據同步。 優點：效率高。 缺點：Master節點掛掉之後，Slave節點會丟失數據。全同步模式： 主庫會等待所有從庫都執行完sql語句並ACK完成，才返回成功。 優點：有很好的數據一致性保障。 缺點：會造成數據操作延遲，降低瞭MySQL的吞吐量。半同步模式：主庫會等待至少有一個從庫把數據寫入relay log並ACK完成，才成功返回結果。 半同步模式介於異步和全同步之間。
半同步的復制方案是在MySQL5.5開始引入的，普通的半同步復制方案步驟如下圖：
Master節點寫數據到Binlog，並且執行Sync操作。Master發送數據給Slave節點，同時commit主庫的事務。收到ACK後Master節點把數據返回給客戶端。
這種數據提交模式叫： after_commit
after_commit 模式存在問題： 主庫等待ACK時，事務已經commit，主庫的其他事務可以讀到commit的數據，這個時候如果Master崩潰，slave數據丟失，發生主從切換，會導致出現幻讀。 為瞭解決這個問題MySQL5.7提出瞭新的半同步復制模式： after_sync
把主庫的事務提交放到瞭ACK之後，避免瞭上述問題。 MySQL5.7還引入瞭 enhanced multi-threaded slave （簡稱MTS）模式, 當slave配置 slave_parallel_workers >0並且
global.slave_parallel_type ＝‘LOGICAL_CLOCK’,可支持一個schema下，slave_parallel_workers個worker線程並發執行relay log中主庫提交的事務，極大地提高瞭主從復制的效率。 MySQL5.7半同步功能可以通過
rpl_semi_sync_master_wait_slave_count 參數配置slave節點ACK的個數，認為主從同步完成。
基於MySQL主從同步數據越來越完善，效率越來越高，也就引出瞭第一種MySQL的高可用架構： 基於MySQL自身的主從同步方案，常用的一種部署架構是： 用戶通過VIP訪問Master和Slave節點，每個節點采用keepalved探索。配置主從關系，進行數據同步。
基於MHA的高可用架構： 部署一份MHA的Manager節點，在MySQL各個實例部署MHA Node節點。MHA可以實現秒級的故障自動轉移。 當然MySQL節點之間的數據同步還要依賴MySQL自身的數據同步方式。
MGR(MySQL Group Replication)模式： 感覺MySQL官方更看好MGR集群方案，但是目前我還不知道國內有哪一傢公司在使用。 MGR集群是由所有的MySQL Server共同組成的，每個Server都有完整的副本數據，副本之間基於Row格式的日志和GTID來做副本之前的數據同步，采用Paxos算法實現數據的一致性保障。 MGR架構要比前面講述的半同步和異步同步數據的方式要復雜，具體可以參照 官網
總結
MySQL的高可用架構沒有銀彈，瞭解其原理，選擇符合自己業務場景的部署架構就可以瞭。
到此這篇關於MySQL之高可用架構詳解的文章就介紹到這瞭,更多相關MySQL高可用架構內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！
推薦閱讀：
- Mysql主從三種復制模式(異步復制,半同步復制,組復制)
- mysql主從復制的實現步驟
- MySQL數據庫⾼可⽤HA實現小結
- 一文詳解MySQL Binlog日志與主從復制
- 淺談如何保證Mysql主從一致