这一节内容来简单聊聊 MySQL 最常用的几种高可用方案。

1 主从或主主 + Keepalived

主从或主主 + Keepalived 算是历史比较悠久的 MySQL 高可用方案,常见架构如下:

MGR mysql8 高可用 mysql高可用方案_MySQL

其大致原理是:在主实例的 Keepalived 中,增加监测本机 MySQL 是否存活的脚本,如果监测 MySQL 挂了,就会重启 Keepalived,从而使 VIP 飘到从实例。

优点

  • 部署简单。
  • 只有两个节点,没有主实例宕机后选主的问题。

缺点:

  • 级联复制或者一主多从在切换之后,其他从实例需要重新配置连接新主。
  • 云环境使用不了。

2 MHA

MHA(Master High Avaliable) 是一款 MySQL 开源高可用程序,MHA 在监测到主实例无响应后,可以自动将同步最靠前的 Slave 提升为 Master,然后将其他所有的 Slave 重新指向新的 Master。常见架构如下:

MGR mysql8 高可用 mysql高可用方案_数据库_02

优点

  • 可以根据需要扩展 MySQL 的节点数量。
  • 只要复制没有延迟,MHA 通常可以在几秒内实现故障切换。
  • 可以使用任何存储引擎。

缺点

  • 仅监视主数据库。
  • 需要做 SSH 互信
  • 使用 Perl 开发,二次开发困难。
  • 跟不上 MySQL 新版本,最近一次发版是 2018 年。

3 PXC

PXC(Percona XtraDB Cluster)是一个完全开源的 MySQL 高可用解决方案。它将 Percona Server、Percona XtraBackup 与 Galera 库集成在一起,以实现多主复制的 MySQL 集群。常见架构图如下:

MGR mysql8 高可用 mysql高可用方案_mysql_03

优点

  • 去中心:任何节点宕机,集群都可以继续运行而不会丢失任何数据。
  • 每个节点都可以写入数据并自动同步到其他节点。
  • 数据写入需要集群所有节点验证通过才会提交,保证了数据的强一致性。

缺点

  • 只支持 InnoDB 引擎。
  • 木桶效应:集群吞吐量取决于性能最差的节点。
  • 增加节点时,必须从现有节点之一复制完整的数据集。

4 MGR/InnoDB Cluster

MySQL 5.7 推出了 MGR(MySQL Group Replication),与 PXC 类似,也实现了多节点数据写入和强一致性的特点。MGR 采用 GCS(Group Communication System)协议同步数据,GCS 可保证消息的原子性。在使用 MGR 时,如果要实现完整的高可用方案,就需要用到 InnoDB Cluster。架构图如下:

MGR mysql8 高可用 mysql高可用方案_MGR mysql8 高可用_04

InnoDB Cluster 由以下技术组成:

  • MySQL Shell,MySQL 的高级客户端和代码编辑器,用于管理 MGR 集群。
  • Group Replication,提供一组高可用的 MySQL 实例。
  • MySQL Router,在应用程序和集群之间提供透明的路由。当 MGR 发生切换树,自动路由到新的 MGR 主节点。

优点

  • 支持多节点写入,有冲突检测机制。
  • 强一致性。

缺点

  • 只支持 InnoDB 表,每张表都要有主键。
  • 最多只支持 9 个节点。

5 Xenon

Xenon 是一个使用 Raft 协议的 MySQL 高可用和复制管理工具,使用 Go 语音编写。架构图如下:

MGR mysql8 高可用 mysql高可用方案_数据库_05

Xenon 基于 Raft 协议进行无中心化选主,并能实现秒级切换。

优点

  • 不需要管理节点。
  • 无数据丢失的快速故障转移。

缺点

  • 只适用于 GTID。
  • 默认情况下,Xenon 和 MySQL 跑在同一个账号下。

6 Orchestrator

Orchestrator是 Go 语音编写的 MySQL 高可用性和复制管理工具,作为服务运行并提供命令行访问、HTTP API 和 Web 界面。架构图如下:

MGR mysql8 高可用 mysql高可用方案_MySQL_06

优点

  • 自动发现 MySQL 拓扑,可以拖动拓扑图进行复制关系的变更。
  • 提供命令行和 API 接口,方便运维管理。
  • 快速故障转移。
  • 多种故障等级,应对不同故障等级可配置不同处理办法。

缺点

  • 相对于其他高可用组件,参数多很多。
  • 在某些场景可能出现丢数据的情况,数据补偿机制需要优化。

其他参考资料:

五大常见的MySQL高可用方案分享

实战 MySQL 高可用架构

Mysql高可用架构