MySQL高可用方案

作者：张发表于：2014-08-19
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MySQL高可用方案

1 目前主流的MySQL方案

- MySQL replication with manual failover

- Heartbeat/SAN/Nas

- Heartbeat/DRBD

- NDB Cluster

关于高可用等级

Level of availability

Simple replication 98 to 99.9+%

Master-Master with MMM manager 99%

Heartbeat/SAN (depends on SAN) 99.5% to 99.9%

Heartbeat/DRBD 99.9%

NDB Cluster 99.999%

如果要求MySQL服务达到99.99%，则只有NDB Cluster

关于数据的安全性，

Data 100% safe

MySQL replication no

Master-Master with MMM manager no

Heartbeat/SAN (depends on SAN) yes

Heartbeat/DRBD yes

NDB Cluster yes

1.1 现有高可用方案分析

Mysql作为一款开源软件经过多年的发展，已经形成很多套实现高可用方案，并且均都投入生产使用，主要为这几种：mysql + replication 、mysql + heartbeat + 共享存储、mysql + drbd + heartbeat 、 mysql cluster。以下简要对各个方案进行分析。

2 Mysql+replication

Mysql的复制（Replication）是一个异步的复制，从一个Mysqlinstace（称之为Master）复制到另一个Mysql instance（称之Slave）。实现整个复制操作主要由三个进程完成的，其中两个进程在Slave（Sql进程和IO进程），另外一个进程在 Master（IO进程）上。

Mysql replication方案拓扑图

2.1 Mysql+replication主从复制拓扑图

方案具体解释：

要实施复制，首先必须打开Master端的binary log（bin-log）功能，否则无法实现。因为整个复制过程实际上就是Slave从Master端获取该日志然后再在自己身上完全顺序的执行日志中所记录的各种操作。

2.2 Mysql+replication优缺点

优点：易实施、成本低、经济实惠、后期维护方便，且由于整套系统架构简单，不涉及到存储及双机软件，因此系统出现故障率很低。方便做到读写分离。

缺点：在主机出现问题后不能自动切换到备份机，需要人工干涉更改IP地址。

3 mysql + heartbeat + 共享存储

HA双机热备软件将操作环境推广到一种群集操作系统。群集是一种松散耦合的计算节点集合，提供网络服务或应用程序（包括数据库、web 服务和文件服务）的单一客户视图。

HA双机热备软件的目标是：

1：减少或消灭由软件或硬件故障引起的系统停机时间

2：提供增强的系统可用性，能够不必关掉整个群集就可执行维护

3.1 Mysql+heartbeat+共享存储方案拓扑图

方案具体解释：

本方案采用高可靠性的HA双机热备软件来保证服务的高稳定性及连续性。默认情况下两台mysql机器只有一台机器在工作，当工作机mysql主机出现问题后，系统将自动切换到mysql备机上继续提供服务，而整个过程只需要30秒的时间，当mysql主机故障维修完毕后，服务将自动切换回mysql主机上继续提供服务。

3.2 Mysql+heartbeat+共享存储优缺点

优点：安全性、稳定性高，出现故障系统将自动切换，从而保证服务的连续性。

缺点：相对mysql replication成本提高，需要有共享存储设备。

4 Mysql+drbd+heartbeat

此方案除了刚刚介绍完的heartbeat外，主要用了DRBD这个工具，DRBD是一种块设备,可以被用于高可用(HA)之中.它类似于一个网络RAID-1功能.当你将数据写入本地

文件系统时,数据还将会被发送到网络中另一台主机上.以相同的形式记录在一个文件系统中.

本地(主节点)与远程主机(备节点)的数据可以保证实时同步.当本地系统出现故障时,远程主机上还会保留有一份相同的数据,可以继续使用.

4.1 Mysql+drbd+heartbeat方案拓扑图

4.2 Mysql+drbd+heartbeat优缺点

优点：安全性、稳定性高，出现故障系统将自动切换，从而保证服务的连续性，相对mysql+heartbeat+存储来说对大优点是节约了存储这个硬件设备。

缺点：mysql主机宕机，切换到备机，备机接管服务，待主机修复完配置failback机制的话会发生脑裂情况，需要手工执行命令进行主机接管。

5 Mysql cluster

MySQL集群是一种分布式设计，目标是要达到没有任何单点故障点。因此，任何组成部分都应该拥有自己的内存和磁盘。任何共享存储方案如网络共享，网络文件系统和SAN设备是不推荐或不支持的。通过这种冗余设计，MySQL声称数据的可用度可以达到99。999%。

5.1 Mysql cluster方案拓扑图

5.2 Mysql cluster优缺点

优点：安全性、稳定性高，可以在线增加节点，官方声称可用度可达到99.999%。

缺点：至少三个节点，对主机的数量有要求，无形增加方案成本、对于数据节点要求内存一致、对于引擎只能使用ndb、不支持外键功能、管理复杂

6 总结

mysql cluster 这个方案，数据库引擎必须为NDBCLUSTER，ndb引擎的硬性要求导致了很大的限制；其次管理复杂，需要使用配置并管理3节点（管理节点、存储节点、SQL节点），可靠性最高，成本较高。

Mysql replication 这个方案，配置方便，但对mysql的同步机制没有高可用保障，同时结合keepalived能实现服务自动切换。

Mysql + drbd + heartbeat这个方案虽然能方便的做到主机到备机的切换，也能节约硬件的成本，但是备机向主机回切的过程中drbd的限制容易产生脑裂情况，而且drbd的机制在一定程度上降低了MySQL数据库的性能。

myslq + heartbeat + 共享存储方案，此方案对硬件有要求，需要一个共享存储设备，在出现问题后的故障切换以及主机恢复资源的回切都表现良好，固有条件的情况下优先考虑。