这篇文章将详细地介绍 mysql 的高可用m6米乐安卓版下载的解决方案—— mysql innodb cluster。
说到高可用性,首先要了解一下什么是高可用性?
高可用性要求的实际上是对可靠性的要求,从本质上来说,是通过技术和工具来提高可靠性,尽可能长时间保持数据的可用和系统的正常运行时间。实现高可用性的原则为排除单点故障、通过冗余实现快速恢复,并且具有容错机制。
上面一页主要介绍了几个关键词汇,以及相关的定义,这些有助于理解可靠性和高可用性。
mysql的高可用性m6米乐安卓版下载的解决方案目前大致分为5种,按照高可用的级别(99.9999%为最高级)排序依次为,主从复制、具有自动故障转移功能的主从复制、利用共享存储、os 或虚拟化软件实现主备架构、mysql group replication 群组复制,以及 mysql ndb cluster。
mysql replication:允许数据从一台实例上复制到一台或多台其它的实例上。
mysql group replication:群组复制提供更好的冗余性、自动恢复以及写入扩展。
mysql innodb cluster:基于群组复制,提供了易于管理的 api、应用故障转移和路由、易于配置,提供比群组复制更高级别的可用性。
mysql ndb cluster:容易与 mysql innodb cluster 混淆,是另外一款产品,提供更高级别的可用性和冗余性。适用于分布式计算环境,使用内存型的 ndb 存储引擎。关于这款产品的详细内容将不会在这里介绍。
在这里简明介绍一下以复制为基础的三种方案的基本原理。
经典的主从复制是 mysql 原生的复制功能,采用异步方式,如图片最上面显示的原理,主服务器执行更改数据的事务后,会产生 binlog,之后 binlog 会被发送到从服务器变成 relay log,与此同时,主服务器会对应用提交返回。从服务器接收到 relay log 后,会通过一个 applier 的线程对日志里面的内容进行施放,使产生的数据更改写入从服务器,之后产生自己的 binlog,进行提交。
采用异步的方式,在发生网络问题和服务器损坏的情况下(从服务器未接收到日志,主服务器已经提交,并且提交后主服务器彻底损坏)会丢失数据,为了防止数据丢失,半同步复制在异步的基础上增加了一个日志确认的环节,在从服务器接收到日志后,返回给主服务器一个应答,之后主服务器才能对应用提交返回。
作为 mysql 目前最新的复制方式,群组复制 mgr 可以通过群组内任意服务器对数据进行更新,而不是像前面两种有主从之分。为此群组复制增加了一个验证步骤,通过验证的事务才能进行提交,提交后群组内其它成员同样对日志进行释放,提交。
mysql innodb cluster是一个高可用的框架,它由下面这几个组件构成:
mysql group replication:提供 db 的扩展、自动故障转移
mysql router:轻量级中间件,提供应用程序连接目标的故障转移
mysql shell:新的 mysql 客户端,多种接口模式。可以设置群组复制及router
x devapi:一个 api 通过 xprotocol 与服务器通信
admin api:一个特殊的api通过 mysql shell 使用,可以用于对 innodb cluster 进行配置管理
上图显示了 innodb cluster 的整体架构,mysql router 推荐部署在应用端,通过 mysql shell 对其进行管理配置,使用 mysql enterprise monitor 对整体进行监控。
innodb cluster 目前已经实现了发展路线图的第一步——高可用性,将来的发展方向为自动读取扩展和自动写入扩展。最终实现如下图的最终目标:
mgr 实现了 replicated database state machine 理论,通信服务基于 paxos 实现,为 mysql 5.7 之后的版本提供同步复制(日志复制同步,数据施放异步),并且支持所有的 mysql 平台,包括 linux, windows,solaris, osx, freebsd。
mgr 提供了高可用分布式 mysql 数据库服务,它可以实现服务器自动故障转移,分布式容错能力,支持多主更新的架构,自动重配置(加入/移除节点,崩溃等等)并且可以自动侦测和处理冲突。
mgr 适用的场景包括:
弹性复制-复制架构下,服务器的数量动态增加或缩减时,使影响降到最低。
分片的高可用-用户可以利用mgr实现单一分片的高可用,每个分片都具有一个复制组。
主从复制的替代选择-可以使用单主模式避免发生冲突检测,以替代传统的主从复制。
上图是 mgr 的架构,里面包括:
mysql group replication插件
gr插件负责执行分布式内容,侦测和处理冲突,恢复分布式集群,推送事务给其它的组成员,接收其它成员的事务以及决定事务最终的结果。
gcs群组通信系统
gcs api将通信系统的实现进行抽象化,并管理这个接口。通信引擎是基于paxos开发的,是实现跨服务器的组件。
mgr在使用时具有两种模式,包括:
单主模式
该模式下,单个mysql实例作为数据写入的主节点,其它的节点用于热备。这个模式与传统的主从模式相似,便于现有系统进行切换。
多主模式
除了上面的单主模式,群组复制还具有多主模式,与单主模式的主要区别在于,群组内所有的成员都可以进行数据写入、读取操作。
使用多主模式时,由于数据的写入可以在所有的成员节点上进行,当在不同成员上对同一条记录同时进行更新时,就会产生冲突,此时群组复制会根据成员提交的先后次序(严格来讲是在群组复制的一致性校验阶段,取得校验成功的先后次序)进行判断,后提交事务的执行回滚处理。
冲突检测需要使用主键。
由于多主模式需要确保数据写入的一致性,所以在使用上有如下限制:
当配置好mgr以后,需要对其进行监视和管理,通过perforamnce_shcema里面的表和全局变量可以确认mgr的成员状态,当前主成员等必要信息。
群组复制的特性之一是提供高可用性,具有更好的容错度。每个群组最多具有9个成员(推荐使用不超过7个,最低使用3个。)
故障:(f)所需的服务器数量:(n)
n= 2f 1
9 成员的情况下,最多允许 4 个成员出现故障。
使用 mgr 不会出现脑裂问题,mgr 会检测网络分区。
发生网络分区时,如果部分成员检测到大多数成员丢失,连接到这部分成员的数据更新处理将被挡住并等待,select 可以执行。如下图所示,s1 s2 与其余三个成员失去联系,对于 s1 s2 来说他们已经丢失了群组中的大部分成员,因此不能够在它们上面执行数据更新处理(s3 s4 s5上面可以进行数据更新,当网络故障恢复后,s1 s2 可以从 s3 s4 s5 上获取故障期间未更新的数据)
mgr 事实上也是一个分布式集群,让我们看一下 mgr 是如何确保集群范围内的数据一致性。
mgr 是通过日志的传播和施放来进行群组内所有成员的数据同步,因此,在某一时间点各个成员上数据是会出现不一致的情况(最终会一致)。在mysql 8.0.14 之后,可以通过使用变量 group_replication_consistency 精确地控制每个节点上数据的一致性。
默认的值为 eventual(最终一致),如上图所示,事务 t1 开始在 m1 上执行,之后会将日志传播到 m2 m3,并对日志内容进行施放。在日志内容施放到 m3 之前,t2 开始在 m3 上执行,因此,t2 没有在最新的数据快照基础上执行,如果 t2 与 t1 执行的数据没有关联,则可以采取该模式。
当变量值设置为 before 时,上图中 t2 使用该值,t2 在 m3 上提交时,需要等待 t1 在全部成员上执行完毕才可以执行(t2 要等待之前的事务 before在全部成员上执行完毕)
当变量值设置为after时,上图中 t1使用该值,t2在m3上提交时,需要等待t1在全部成员上执行完毕才可以执行(t1事务在全部成员上执行完毕后,后面的事务(after)才可以执行)
如果事务执行需要确保执行前后都使用最新的数据快照,则可以设置为before_and_after。
mysql shell
接下来介绍一下 mysql shell。shell 是mysql团队打造的一个统一的客户端,它可以对 mysql 执行数据操作和管理。它支持通过 javascript,python,sql 对关系型数据模式和文档型数据模式进行操作。使用它可以轻松配置管理 innodb cluster。
mysql shell 里集成了一个特殊的管理 api,可以通过它执行 dba 常见的操作,后面会有一个详细的使用例子介绍给大家。
mysql router
mysql router 是一个轻量级的中间件,可以提供负载均衡和应用连接的故障转移。它是 mysql 团队为 mgr 量身打造的,通过使用 router 和 shell,用户可以利用 mgr 实现完整的数据库层的m6米乐安卓版下载的解决方案。如果您在使用 mgr,请一定配合使用 router 和 shell,您可以理解为它们是为 mgr 而生的,会配合 mysql 的开发路线图发展的工具。
innodb cluster 管理
让我们看一下如何对 innodb cluster 进行管理,我将会通过使用 mysql shell 为您展示相关内容。
使用 mysql shell 创建集群
首先执行了配置检查,之后连接到mysql1:3306,然后执行dba.createcluster() 就可以创建一个集群,最后执行 cluster.addinstance() 就可以将其它成员加入到集群。使用起来是不是很简单?
接下来是关于集群配置:
当新成员加入集群时,如果有缺失的事务,将会进行分布式恢复。
恢复时,可以采用增量恢复:
增量恢复可能会需要相当长的时间,并且当群组无法提供全部的 binlog 时,无法进行恢复。
幸好我们有克隆插件!
那么应该选择使用哪种方式进行部署呢?
增量恢复:
至少一个成员可以提供给新节点相同的已处理的事务集。
新节点不存在异于集群的事务
增量恢复适用于:
事务未被清理
新节点不包含空的 gtid 集
启用 gtid 和二进制日志
创建配置集群之后,介绍一下监控。
此外,shell还提供了一个报表框架,并且支持用户自定义报表
最后,介绍一下集群的维护和故障排除。
“任何可能出错的地方都会出错。”
默认情况下,shell 为用户提供了有价值的信息。但是有时需要更多信息来进行故障排除...
总结
innodb cluster 是 mysql 内置的高可用m6米乐安卓版下载的解决方案
mysql clone 插件将 innodb 集群的可用性提升到了一个全新的高度!
innodb cluster 功能内置了对完整实例配置的支持
mysql shell 是开发人员和 dba 的统一接口以及 innodb cluster 的前端管理器
本文比较长,能看完的都是真爱!感谢阅读!
感谢关注 mysql!
本文转载自:「mysqlm6米乐安卓版下载的解决方案工程师」,原文:https://url.cn/52gleog,米乐app官网下载的版权归原作者所有。欢迎投稿,投稿邮箱:
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