MySQL高可用架构选型，言简意赅全是要点

Bertha 。 2022-10-15 07:59 73阅读 0赞

MySQL发展至今，在高可用性方面不断前进，从最初的异步复制、半同步复制、群组复制，演进到现在的[InnoDB Cluster和InnoDB Replica Set][InnoDB Cluster_InnoDB Replica Set]。本文将说明各种高可用架构以及适用场景。

一 、高可用架构

[MySQL Replication][InnoDB Cluster_InnoDB Replica Set]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5MjIxNDM2_size_16_color_FFFFFF_t_70]

经典的主从复制，需要多个步骤手动进行配置。例如，用户管理、备份恢复、配置复制…MySQL仅提供了核心功能，整体架构需要用户自己决定（大部分情况下需要定制）。在这种情况下，组织或者公司需要使用不同的技术组件，技术专家或DBA需要将大量的工作和时间投入到自动化处理。

[MySQL InnoDB Cluster][InnoDB Cluster_InnoDB Replica Set]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5MjIxNDM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

2016年，MySQL推出了MySQL InnoDB Cluster，InnoDB Cluster主要包括MySQL Group Replication（群组成员变化管理、网络分区控制、集群范围一致性…），MySQL Shell（强有力的接口，自动化整合全部的组件），MySQL Router（应用透明路由、负载均衡、自动应用故障转移…）以及MySQL Clone（自动化部署成员，完全整合至InnoDB Cluster）。

[MySQL InnoDB Replica Set][InnoDB Cluster_InnoDB Replica Set]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5MjIxNDM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

2020年，MySQL推出MySQL InnoDB Replica Set。该功能基于经典的主从复制，完全整合MySQL Shell和MySQL Router。

二、InnoDB Cluster和InnoDB Replica Set

上面简要介绍了MySQL高可用的过去和现在的解决方案，下面将详细地介绍InnoDB Cluster和InnoDB Replica Set。

[MySQL InnoDB Cluster][InnoDB Cluster_InnoDB Replica Set]是MySQL的一体化产品解决方案，具有高可用性和可伸缩性的特点，组件包括MySQL Server、MySQL Shell、MySQL Router和MySQL Group Replication。它的目标是提供一个MySQL一体化产品，全部的组件统一开发，整合全部的组件，并进行全栈测试。此外，简单易用也是该产品的特色，使用一个统一的客户端MySQL Shell统一进行集群编排和管理。

MySQL Group Replication

[MySQL Group Replication][InnoDB Cluster_InnoDB Replica Set]是分布式高可用MySQL数据库，具有容错、自动故障转移、多节点更新、自动成员管理、冲突检测/解决以及防止数据丢失功能。它是复制数据库状态机理论的实现，能够保证整体写入顺序，保证一致性。集群范围内最终一致，如果使用8.0.14之后的MySQL可以实现会话和全局范围的读写强一致性。MySQL 5.7版本将这个功能GA，并支持全部的MySQL平台，包括Linux、Windows、Solaris、macOS 、FreeBSD等。

[MySQL Group Replication][InnoDB Cluster_InnoDB Replica Set]可以用于如下场景：

一致性：数据零丢失（RPO=0）

○ 主要成员故障时，数据不会丢失。
    
      ○ 防止网络分区，通过大多数在线原则防止网络分区。

高可用性：自动故障转移

○ 自动选取主要成员
    
      ○ 自动控制网络分区

读取扩展：

○ 按需增加/删除节点
    
      ○ 使用流程控制处理延迟
    
      ○ 可配置一致性级别
    
         ◉ 最终一致
    
         ◉ 完整一致性

主主环境：

○ 同时写入多个成员
    
         ◉ 组内顺序写入（XCOM，PAXOS理论的实现）
    
         ◉ 保证一致性
    
      ○ 写入性能良好
    
         ◉ 乐观锁（取件于工作负载）

MySQL Router

透明访问数据库的架构，在应用程序和后端的MySQL数据库之间提供透明的路由连接。

透明客户端连接路由

○ 负责均衡
      ○ 应用程序连接故障转移
      ○ 配置简单

无缝设计提供简单的HA客户端路由

○ 路由作为应用程序栈的一部分

整合InnoDB Cluster和InnoDB Replica Set

2个TCP端口用于主节点和非主节点通信

MySQL Shell

提供一个数据库管理接口，可以执行MySQL相关的全部任务。

支持多种语言：JavaScript、Python、SQL

可编写脚本

支持文档存储和关系型模型

公开完整的开发和管理API

经典的MySQL协议和X协议

MySQL Shell简单易用，可以通过它快速搭建InnoDB Cluster。

创建集群

![在这里插入图片描述][20210524115203205.png]

配置实例

![在这里插入图片描述][20210524115207424.png]

添加实例

![在这里插入图片描述][20210524115211416.png]

启动MySQL Router

![在这里插入图片描述][20210524115215921.png]

检查集群状态

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5MjIxNDM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5MjIxNDM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

MySQL InnoDB Replica Set

完全整合MySQL Router

简单易用的MySQL Shell

配置、增加、移除成员

自动化部署成员（Clone）

主从复制架构

○ 手动进行切换和故障转移
    
      ○ 异步读取扩展
    
      ○ 简单的主从架构
    
      ○ 没有硬件网络要求 
    
          ◉ 提供主节点的可用性

InnoDB Replica Set可以通过克隆自动部署新成员，利用MySQL Shell自动配置用户和复制，手动配置、增加移除应用程序使用的服务器，MySQL Router或其他代理，并且能够整合MySQL Router的负载均衡能力。从而避免了以往配置主从复制时所需的繁琐步骤。

以往需要使用额外的监控工具在每台服务器上去检查拓扑状态，用户需要负责全部组件的所有配置，每一个设置都相当于定制化。使用InnoDB Replica Set可以通过MySQL Shell status()来查看拓扑状态，并且Shell会基于最佳实践配置服务器、路由和复制，以防止发生错误。

InnoDB Replica Set是一套标准的解决方案，由MySQL团队提供支持和质量保证，这个方案的优点是简单易用，初学者也可以快速掌握。

放个视频演示了解一下：

三、如何选择高可用架构

最后说明一下如何选择不同的高可用架构。

首先要明确业务的需求，高可用性越高意味着成本也越高。可以从以下几个方面去明确目标：

恢复时间目标（RTO）

服务从故障中恢复需要多长时间？

恢复点目标（RPO）

服务在故障中允许丢失的数据

故障类型

○ 高可用：单一服务器故障，网络分区
    
      ○ 容灾：整体地域/网络故障
    
      ○ 人为错误：操作失误，故意破坏

程度

○ 
    
      ○ 秒
    
      ○ 分
    
      ○ 小时
    
      ○ ...

不同业务需求对应的架构

单一地域

RTO=小时

RPO=分

一台MySQL服务器

○ 备份
    
      ○ 同步日志

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单一地域

RTO=小时

RPO=少于1秒

一台MySQL服务器

○ 频繁备份
    
      ○ 持续拉取二进制日志

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5MjIxNDM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

单一地域

RTO=数分

RPO=少于1秒

MySQL InnoDB Replica Set

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5MjIxNDM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

单一地域

RTO=数秒

RPO=0

MySQL InnoDB Cluster

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5MjIxNDM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

多地域

地域故障

RTO=数分

RPO=数秒

MySQL InnoDB Cluster

○  配合使用异步复制

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5MjIxNDM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]

多地域

地域故障

RTO=数分

RPO=0

MySQL InnoDB Cluster 跨地域部署

○ 两个地域的一致性级别设置为AFTER，或者三个地域，每个地域具有1-2个成员。
    
      ○ 写入的吞吐量受到影响，写入事务需要保证事务同步。

以上是关于MySQL高可用性架构的内容，用户可以根据不同的需求选择适合自己的架构。

完整实例：[http://github.crmeb.net/u/defu][InnoDB Cluster_InnoDB Replica Set]

来自 “开源世界 ” ，链接：[http://ym.baisou.ltd/post/601.html][http_ym.baisou.ltd_post_601.html]，如需转载，请注明出处，否则将追究法律责任。

[InnoDB Cluster_InnoDB Replica Set]: http://github.crmeb.net/u/defu
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