1.前言Mysql作为应用程序的数据存储服务，必须实现mysql数据库的高可用。必须使用的技术是数据库的复制。如果主节点出现故障，可以手动切换到从节点。这个相信运维同学都知道，也能实现。但是，这种情况只是手动切换。对可用性有需求的业务需要分别实现主库和从库的高可用，保证数据库宕机时能够自动进行故障转移，保证应用的可用性和用户体验。本文将介绍一些常用的数据库高可用解决方案。根据您的不同场景，您可以选择合适的高可用方案。2.MMM高可用性解决方案2.1。Mysql-MMM简介MMM（Master-MasterreplicationmanagerforMysql，Mysqlmaster-masterreplicationmanager）是一组灵活的脚本程序，基于perl实现，用于监控和故障转移mysql复制，可以管理mysqlMaster的配置-Master复制（同时只有一个节点可写）。2.2.组件mmm_mond：监控进程，负责所有监控工作，确定并处理所有节点角色活动。该脚本需要在主管计算机上运行。mmm_agentd：运行在各个mysql服务器上的agent进程，完成监控探测工作，进行简单的远程服务设置。此脚本需要在受监管机器上运行。mmm_control：一个简单的脚本，它提供了管理mmm_mond进程的命令。mysql-mmm的监管端会提供多个虚拟IP（VIP），包括一个可写VIP和多个可读VIP。通过supervisory管理，将这些IP绑定到可用的mysql上。当某个mysql宕机时，supervisor会把vip迁移到其他mysql上。在整个监控过程中，需要在mysql中添加相关的授权用户，使mysql能够支持监控机的维护。授权用户包括一个mmm_monitor用户和一个mmm_agent用户，如果要使用mmm备份工具，需要添加一个mmm_tools用户。2.3.架构图正常工作时：主节点故障时：2.4．MMM的优点（1）可用性高，扩展性好，故障自动转移。对于master-master同步，同一时间只提供一次数据库写操作，保证数据的一致性。(2)配置简单，操作方便。2.5.MMM的缺点（1）需要备份服务器，浪费资源（2）需要多个虚拟IP（3）Agent可能会意外终止，造成脑裂。3.MHA介绍MHA（MasterHighAvailability）是目前MySQL高可用方面比较成熟的解决方案。它是由日本DeNA公司youshimaton（现供职于Facebook）开发的。是一套优秀的MySQL高可用环境。用于故障转移和主从提升的高可用性软件。在MySQL故障转移过程中，MHA可以在0~30秒内自动完成数据库的故障转移操作，并且在故障转移过程中，MHA可以最大程度保证数据的一致性，实现真正意义上的高可用。3.1.MHA架构介绍本软件由两部分组成：MHAManager（管理节点）和MHANode（数据节点）。MHAManager可以部署在一台独立的机器上管理多个主从集群，也可以部署在一个从节点上。MHANode运行在每台MySQL服务器上，MHAManager会定时检测集群中的master节点。当master出现故障时，它可以自动将拥有最新数据的slave提升为新的master，然后将所有其他slave重定向到新的master。大师。整个故障转移过程对应用程序是完全透明的。MHA自动故障转移过程中，MHA会尝试从宕机的主服务器上保存二进制日志，最大程度保证数据不丢失（最好配合mysql半同步复制），但并不总是这样可行的。比如主服务器硬件出现故障或者无法通过ssh访问，MHA无法保存二进制日志，只会进行故障转移，丢失最新的数据。有了MySQL5.5的半同步复制，可以大大降低数据丢失的风险。MHA可以与半同步复制相结合。如果只有一个slave收到了最新的二进制日志，MHA可以将最新的二进制日志应用到所有其他slave服务器上，从而保证所有节点的数据一致性。注：目前MHA主要支持一主多从的架构。要构建MHA，一个复制集群中至少要有三台数据库服务器，一主两从，即一台作为Master，一台作为备份Master，一台作为数据库服务器。从库上看，因为至少需要三台服务器，所以出于机器成本的考虑，淘宝也在此基础上进行了改造。目前淘宝TMHA已经支持一主一从。3.2.MHA架构图正常运行的架构图：主库Down架构：3.3。FailoverProcess(1)从崩溃的master上保存二进制日志事件（binlogevents）；(2)识别出最新更新的slave；(3)将差异中继日志(relaylog)应用到其他slave；(4)应用从master保存的二进制日志事件(binlogevents)；(5)将一个slave提升为一个新的master；(6)使用Otherslaves连接到新的master进行复制；(7)在新master上启动VIP地址，保证前端请求能发到新master上。3.4.MHA的优点（1）不需要备份服务器（2）不改变现有环境（3）操作非常简单（4）可以进行日志的差异修复（5）可以将任意slave提升为master3.5。MHA的缺点（1）所有节点都需要sshkeys。(2)MHA故障后会修改配置文件，如果再次故障转移需要重新修改配置文件。(3)内置脚本有待进一步补充完善，使用perl开发，二次开发困难。4.DRBD+（心跳、corosync）4.1。方案介绍本方案采用Heartbeat或corosync双机热备软件保证数据库的高稳定性和连续性，数据一致性由工具DRBD保证（如果可能的话放在分布式存储上面）。默认情况下，只有一个mysql在工作。当主mysql服务器出现问题时，系统会自动切换到备用服务器继续提供服务。当主库修复后，服务将切换回继续由主mysql服务器提供。4.2.Heartbeat和corosync组件作为心跳检测机制，用于监控主节点的状态。当主节点宕机时，迅速将副节点升级为新的主节点，并切换IP；drbd负责数据同步4.3。架构图4.4。数据同步过程mysql在刷盘时，会采用不同的同步方式，最终将数据写入磁盘；drbd收到磁盘刷写成功的消息后，通过网络将相应的磁盘块位置和变化动作传递给secondary节点；secondarydrbd收到变化信息后，将信息放到磁盘上；4.5.切换过程前提：从节点的mysql服务没有启动；heartbeat检测到primary的mysql服务停止，则移除IP，卸载数据盘，将primary切换为secondary；在原来的secondary上，升级drbd同步到primary，并挂载数据盘，启动mysql服务，绑定IP；随IP和端口自动从库中迁移；4.6.方案优势（1）历史悠久，安全性高，稳定性高，可用性高，故障自动切换。(2)数据一致性强4.7．方案的缺点（1）需要备份服务器，浪费资源（2）不方便扩展（3）无论drbd还是headbetart，corosync都可能脑裂5.Mysql路由介绍5.1．什么是mysqlrouteMySQLRouter是应用客户端和dbserver之间的一个轻量级代理程序，它可以对后端数据库实例进行检测、分析和转发查询，并将结果返回给客户端。是mysql-proxy的替代品。其架构图和功能如下。(1)路由器实现读写分离。程序不直接连接数据库IP，而是固定连接mysqlrouter。MySQLRouter对前端应用程序是透明的。应用程序将MySQLRouter当作一个普通的mysql实例，向MySQLRouter发送查询，MySQLRouter将查询结果返回给前端应用程序。(2)从数据库服务器故障来看，业务可以正常运行。不可用的服务器由MySQLRouter自动下线。程序配置不需要任何修改。(3)如果主库出现故障，MySQLRouter会判断主从自动切换，业务可以正常访问。程序配置不需要任何修改。5.2.读写分离原理MySQLRouter接受前端应用请求，根据不同端口区分读写，将所有连接到读写端口的查询发送到主数据库，发送连接到读写端口的select查询仅以轮询方式端口到多个从库，从而达到读写分离的目的。读写返回的结果会交给MySQLRouter，再由MySQLRouter返回给客户端应用程序。5.3.Mysqlrouter目的MySQLRouter的主要目的是读写分离，自动master-masterfailover，负载均衡，连接池等。5.4．Mysqlrouter的master-masterfailover自动切换的坑Mysqlrouter的master-masterfailover功能经测试没有任何问题，但是有一个比较大的坑需要注意。主库切换后，连接从库的主服务器地址不会出现。要改变，需要自己写脚本来判断。5.5.优点（1）基于DAL层实现mysql的高可用。(2)Master-Master故障转移和读写分离可以同时实现。(3)插件架构允许用户进行额外的功能扩展。5.6.缺点（1）高可用功能有待进一步完善：主库切换后，从库不会自动切换主库地址。(2)读写使用不同的端口，需要修改应用程序。6.MysqlCluster在国内很少用，主要是以下三点：（1）需要换存储引擎（2）付费（3）在国内几乎没有用例优势：高可用，可用率99.999%6.1。结束语高可用方案只是我比较熟悉，而且应用也很广泛。毕竟mysql已经发展了20多年了，高可用的方案还是很多的。如果您对其他高可用方案感兴趣，可以自行研究。版权声明：作者：西门飞冰，90后IT男，一直在北京工作，热爱运动、探险、旅游。作者原创投稿，版权归原作者所有。除非无法确认，否则我们会注明作者和出处。如有侵权请告知，我们将立即删除并致歉，谢谢。微信关注农民工技术之路公众号对话回复关键字：1024即可获取最新技术干货：包括系统运维、数据库、redis、MogoDB、电子书、Java基础课程,Java实战项目,架构师综合教程,架构师实战项目,大数据,Docker容器,ELKStack,机器学习,BAT面试精讲视频等。
