說明

高可用對於網際網路應用基本上是標配，目的是最大程度的為使用者提供服務，避免因為伺服器宕機等意外故障而終止服務。相比於無狀態服務（如前後端應用），資料庫服務的高可用問題更為複雜，不僅僅是能訪問，更需要保證其資料的正確性。

在考慮資料庫高可用架構時，需要考慮以下問題：

• 資料庫伺服器如果發生宕機或者意外中斷等故障，能夠儘快恢復資料庫服務的可用性，減少停機時間
• 用作備份、只讀副本等功能的非主節點應該與主節點的資料實時或者最終保持一致
• 當業務發生資料庫切換時，切換前後的資料庫內容應當一致，不會因為資料缺失或者資料不一致而影響業務

方案

主從複製

MySQL主從複製是目前使用較為廣泛的“讀”高可用解決方案，官方原生支援，技術比較成熟，配置也不復雜，能夠有效緩解資料庫讀寫壓力，很大程度上可以解決中小型網站的資料庫壓力瓶頸問題。

MySQL主從複製採用典型的Master-Slave架構，Slave從Master處同步資料來保證主從資料一致。通過修改配置檔案，可以設定同步粒度，如特定資料庫，甚至是資料庫中的某一張表。

主從複製主要涉及binlog、I/O、SQL三個執行緒。

• binlog：Master程序，將資料更改寫入二進位制日誌檔案（Binary log）
• I/O：Slave程序，從Master伺服器讀取二進位制日誌檔案，寫入Slave的中繼日誌（Relay log）
• SQL：Slave程序，讀取中繼日誌，執行其中的SQL語句

優點：

• 成本低，部署簡單
• 可以作為一種備份機制，相當於熱備份，保障資料安全
• 可以實現讀寫分離，Master上寫資料，Slave上讀資料，有效提高資料庫讀寫效能

缺點：

• Master可能出現單點故障問題，寫資料仍然不是高可用
• 資料一致性問題（同步延遲）

雙主複製

主從複製存在“寫”單點故障問題，為了保障“寫”的高可用，可以採用雙主互備的方式。

兩臺Master都可以讀寫，互為主備，採用Keepalive等方案實現高可用（使用VIP對外提供服務），預設只有一臺（MasterA）負責資料寫入，另一臺（MasterB）備用。雙主複製解決了主從複製的單點寫故障問題，可以一定程度保障Master的高可用，一臺Master宕機後，可以在極短時間內自動切換到另一臺Master。

缺點：

• 資源利用率只有50%，高可用就是通過冗餘實現，二者不可兼得
• 兩臺Master雙寫同步，資料可能衝突（如自增id同步衝突），需要解決衝突

MHA

MHA(Master High Availability)由日本程式設計師yoshinorim開發，目前在MySQL高可用方面是一個相對成熟的解決方案，在10-30秒之間可以自動完成資料庫的故障切換，最大程度上保證資料的一致性，以達到真正意義上的高可用。
MHA主要包含Manager和Node兩個元件：

• Node元件要部署到所有的MySQL伺服器上。
• Manager元件通常單獨部署在一臺獨立機器上來管理多個master/slave組，包含有主節點（Master）監控、故障轉移等管理程式。

Manager會定時探測叢集中Master節點，當Master故障時，它可以自動將包含最新資料的Slave提升為新的Master，然後讓所有其他的Slave重新指向新Master，整個故障轉移過程對應用程式完全透明。

MySQL Cluster

MySQL Cluster是官方提供的叢集高可用解決方案，但是依賴於NDB儲存引擎，如果使用InnoDB儲存引擎（大多數情況）則無法發揮出叢集的優勢。

參考資料