MySQL数据库入门到大蛇尚硅谷宋红康老师笔记 高级篇 part18

eve2333 发布于 2025-04-21 36 次阅读


第18章 主从复制

1. 主从复制概述

1.1 如何提升数据库并发能力

在实际工作中常常将Redis作为缓存与MySQL配合来使用,当有请求的时候,首先会从缓存中进行查找,如果存在就直接取出。如果不存在再访问数据库,这样就提升了读取的效率,也减少了对后端数据库的访问压力 。Redis的缓存架构是高并发架构中非常重要的一环。

此外,一般应用对数据库而言都是“读多写少”,也就说对数据库读取数据的压力比较大,有一个思路就是采用数据库集群的方案,做主从架构、进行读写分离,这样同样可以提升数据库的并发处理能力。但并不是所有的应用都需要对数据库进行主从架构的设置,毕竟设置架构本身是有成本的。

如果我们的目的在于提升数据库高并发访问的效率,那么首先考虑的是如何优化SQL和索引,这种方式简单有效;其次才是采用缓存的策略,比如使用Redis将热点数据保存在内存数据库中,提升读取的效率;最后才是对数据库采用主从架构,进行读写分离。

按照上面的方式进行优化,使用和维护的成本是由低到高的。

1.2 主从复制的作用

主从同步设计不仅可以提高数据库的吞吐量,还有以下3个方面的作用。

第1个作用:读写分离。

我们可以通过主从复制的方式来同步数据,然后通过读写分离提高数据库并发处理能力。

其中一个是Master主库,负责写入数据,我们称之为:写库。

其它都是Slave从库,负责读取数据,我们称之为:读库。

当主库进行更新的时候,会自动将数据复制到从库中,而在客户端读取数据的时候,会从从库中进行读取。

面对读多写少的需求,采用读写分离的方式,可以实现更高的并发访问。同时还能对从服务器进行负载均衡,让不同的读请求按照策略均匀地分发到不同的从服务器上,让读取更加顺畅。读取顺畅的另一个原因,就是 减少了锁表的影响,比如我们让主库负责写,当主库出现写锁的时候,不会影响到从库进行SELECT的读取。

第2个作用就是数据备份。

通过主从复制将主库上的数据复制到了从库上,相当于是一种热备份机制,也就是在主库正常运行的情况下进行的备份,不会影响到服务。

第3个作用是具有高可用性。

数据备份实际上是一种冗余的机制,通过这种冗余的方式可以换取数据库的高可用性,也就是当服务器出现故障或宕机的情况下,可以切换到从服务器上,保证服务的正常运行。

关于高可用性的程度,我们可以用一个指标衡量,即正常可用时间/全年时间。比如要达到全年99.999%的时间都可用,就意味着系统在一年中的不可用时间不得超过365*24*60*(1-99.999%)=5.256分钟(含系统崩溃的时间、日常维护操作导致的停机时间等),其他时间都需要保持可用的状态。

实际上,更高的高可用性,意味着需要付出更高的成本代价。在现实中需要结合业务需求和成本来进行选择。

2. 主从复制的原理

Slave会从Master读取binlog来进行数据同步。

2.1 原理剖析

三个线程

实际上主从同步的原理就是基于binlog进行数据同步的。在主从复制过程中,会基于3个线程来操作,一个主库线程,两个从库线程。

二进制日志转储线程(Binlog dump thread)是一个主库线程。当从库线程连接的时候,主库可以将二进制日志发送给从库,当主库读取事件(Event)的时候,会在 Binlog 上加锁,读取完成之后,再将锁释放掉。

从库 I/O 线程 会连接到主库,向主库发送请求更新Binlog。这时从库的 I/O 线程就可以读取到主库的二进制日志转储线程发送的 Binlog 更新部分,并且拷贝到本地的中继日志(Relay log)。

从库 SQL 线程 会读取从库中的中继日志,并且执行日志中的事件,将从库中的数据与主库保持同步。

注意:

不是所有版本的MySQL都默认开启服务器的二进制日志。在进行主从同步的时候,需要先检查服务器是否已经开启了二进制日志。

除非特殊指定,默认情况下从服务器会执行所有主服务器中保存的事件。也可以通过配置,使从服务器执行特定的事件。

复制三步骤

步骤1:Master将写操作记录到二进制日志(binlog)。这些记录叫做二进制日志事件 (binary log events);

步骤2:SlaveMaster的binary log events拷贝到它的中继日志(relay log);

步骤3:Slave重做中继日志中的事件,将改变应用到自己的数据库中。MySQL复制是异步的且串行化的,而且重启后从接入点开始复制。

复制的问题

复制的最大问题:延时

2.2 复制的基本原则

  • 每个Slave只有一个Master
  • 每个Slave只能有一个唯一的服务器ID
  • 每个Master可以有多个Slave

3. 一主一从架构搭建

一台主机用于处理所有写请求,一台从机负责所有读请求,架构图如下:

3.1 准备工作

  • 准备2台CentOS 虚拟机
  • 每台虚拟机上需要安装好MySQL (可以是MySQL8.0 )

可以在一台CentOS上安装好MySQL,进而通过克隆的方式复制出1台包含MySQL的虚拟机。

注意:克隆的方式需要修改新克隆出来主机的:①MAC地址 ②hostname ③IP 地址 ④UUID

hostname

vim /etc/hostname

IP地址和主机的UUID

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33

MySQLServer的UUID

此外,克隆的方式生成的虚拟机(包含MySQL Server),则克隆的虚拟机MySQL Server的UUID相同,必
须修改,否则在有些场景会报错。比如:show slave status\G,报如下的错误:

Last_IO_Error: Fatal error: The slave I/O thread stops because master and slave have
equal MySQL server UUIDs; these UUIDs must be different for replication to work.

修改MySQL Server 的UUID方式:

vim /var/lib/mysql/auto.cnf
systemctl restart mysqld

3.2 主机配置文件

配置文件/etc/my.cnf

建议mysql版本一致且后台以服务运行,主从所有配置项都配置在[mysqld]节点下,且都是小写字母。

具体参数配置如下:

  • 必选
#[必须]主服务器唯一ID
server-id=1

#[必须]启用二进制日志,指名路径。比如:自己本地的路径/log/mysqlbin
# mysql8.0。25实测,此参数也是可选的
log-bin=atguigu-bin
  • 可选
#[可选] 0(默认)表示读写(主机),1表示只读(从机)
read-only=0

#设置日志文件保留的时长,单位是秒
binlog_expire_logs_seconds=6000

#控制单个二进制日志大小。此参数的最大和默认值是1GB
max_binlog_size=200M

#[可选]设置不要复制的数据库
binlog-ignore-db=test

#[可选]设置需要复制的数据库,默认全部记录。比如:binlog-do-db=atguigu_master_slave
binlog-do-db=需要复制的主数据库名字

#[可选]设置binlog格式
binlog_format=STATEMENT

binlog-do-db 用于指定需要写入二进制日志的数据库。只有在这个选项中列出的数据库的更改才会记录到二进制日志中。

binlog-do-db 的行为与当前使用的数据库有关,即 USE 语句选择的数据库。如果没有在 USE 中选择目标数据库,即使影响到了 binlog-do-db 指定的数据库,也不会被记录。因为 MySQL 检查的是“当前选中数据库”是否匹配 binlog-do-db,而不是检查 SQL 语句中是否直接涉及了相关的数据库。

重启后台mysql服务,使配置生效

注意:

先搭建完主从复制,再创建数据库。

MySQL主从复制起始时,从机不继承主机数据。

排除系统库

主从复制,可以排除mysql的系统库

replicate-ignore-db = mysql
replicate-ignore-db = information_schema
replicate-ignore-db = performance_schema
replicate-ignore-db = sys

系统库如 mysqlinformation_schemaperformance_schema 和 sys 包含了元数据、性能统计信息和系统视图,这些数据是特定于每个服务器的,在从库上同步这些数据通常是无意义的。

如果同步 mysql 数据库,可能会导致主从库的用户、权限信息不一致或被覆盖。例如,从库的用户权限可能需要与主库不同。

系统库中的表(如 performance_schema)记录动态性能数据,这些数据更新频繁且仅对本地有意义,同步它们会增加不必要的负载。

binlog格式设置:

SHOW VARIABLES LIKE 'binlog_format';

格式1:STATEMENT模式(基于SQL语句的复制(statement-based replication, SBR))

binlog_format=STATEMENT

每一条会修改数据的sql语句会记录到binlog中。这是默认的binlog格式。

  • SBR 的优点:
    • 历史悠久,技术成熟
    • 不需要记录每一行的变化,减少了binlog日志量,文件较小
    • binlog中包含了所有数据库更改信息,可以据此来审核数据库的安全等情况
    • binlog可以用于实时的还原,而不仅仅用于复制
    • 主从版本可以不一样,从服务器版本可以比主服务器版本高
  • SBR 的缺点:
    • 不是所有的UPDATE语句都能被复制,尤其是包含不确定操作的时候 使用以下函数的语句也无法被复制:LOAD_FILE()、UUID()、USER()、FOUND_ROWS()、SYSDATE() (除非启动时启用了 --sysdate-is-now 选项)
    • INSERT ... SELECT 会产生比 RBR 更多的行级锁
    • 复制需要进行全表扫描(WHERE 语句中没有使用到索引)的 UPDATE 时,需要比 RBR 请求更多的
      行级锁
    • 对于有 AUTO_INCREMENT 字段的 InnoDB表而言,INSERT 语句会阻塞其他 INSERT 语句
    • 对于一些复杂的语句,在从服务器上的耗资源情况会更严重,而 RBR 模式下,只会对那个发生变化的记录产生影响
    • 执行复杂语句如果出错的话,会消耗更多资源
    • 数据表必须几乎和主服务器保持一致才行,否则可能会导致复制出错

② ROW模式(基于行的复制(row-based replication, RBR))

binlog_format=ROW

5.1.5版本的MySQL才开始支持,不记录每条sql语句的上下文信息,仅记录哪条数据被修改了,修改成什
么样了。

  • RBR 的优点:
    • 任何情况都可以被复制,这对复制来说是最安全可靠的。(比如:不会出现某些特定情况下的存储过程、function、trigger的调用和触发无法被正确复制的问题)
    • 多数情况下,从服务器上的表如果有主键的话,复制就会快了很多
    • 复制以下几种语句时的行锁更少:INSERT ... SELECT、包含 AUTO_INCREMENT 字段的 INSERT、没有附带条件或者并没有修改很多记录的 UPDATE 或 DELETE 语句
    • 执行 INSERT,UPDATE,DELETE 语句时锁更少
    • 从服务器上采用多线程来执行复制成为可能
  • RBR 的缺点:
    • binlog大了很多
    • 复杂的回滚时binlog中会包含大量的数据
    • 主服务器上执行UPDATE语句时,所有发生变化的记录都会写到binlog中,而SBR只会写一次,这会导致频繁发生binlog的并发写问题
    • 无法从binlog中看到都复制了些什么语句

③ MIXED模式(混合模式复制(mixed-based replication, MBR))

binlog_format=MIXED

从5.1.8版本开始,MySQL提供了Mixed格式,实际上就是Statement与Row的结合。

在Mixed模式下,一般的语句修改使用statment格式保存binlog。如一些函数,statement无法完成主从 复制的操作,则采用row格式保存binlog。

MySQL会根据执行的每一条具体的sql语句来区分对待记录的日志形式,也就是在Statement和Row之间选择一种。

3.3 从机配置文件

要求主从所有配置项都配置在my.cnf[mysqld]栏位下,且都是小写字母。

  • 必选
#[必须]从服务器唯一ID
server-id=2
  • 可选
#[可选]启用中继日志
relay-log=mysql-relay

重启后台mysql服务,使配置生效。

3.4 主机:建立账户并授权

# 5.5,5.7
# 在主机 MySQL里执行授权主从复制的命令
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'slave1'@'从机器数据库 IP' IDENTIFIED BY 'abc123';

注意:如果使用的是MySQL8,需要如下的方式建立账户,并授权slave:

CREATE USER 'slave1'@'%' IDENTIFIED BY '123456';
# 查看用户
SHOW create user slave1;

GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'slave1'@'%';

# 查看权限
SHOW GRANTS FOR 'slave1'@'%';

#此语句必须执行。否则见下面。
#在my.cnf中设置default_authentication_plugin=mysql_native_password也可以
ALTER USER 'slave1'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '123456';

flush privileges;

注意:在从机执行show slave status\G时报错:

Last_IO_Error: error connecting to master 'slave1@192.168.1.150:3306' - retry-time:60 retries:1 message: Authentication plugin 'caching_sha2_password' reported error:Authentication requires secure connection.

查询Master的状态,并记录下File和Position的值。

show master status;
# 8.4版命令
SHOW BINARY LOG STATUS;
+---------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File          | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+---------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| binlog.000005 |      851 |              |                  |                   |
+---------------+----------+--------------+------------------+-------------------+

记录下File和Position的值

注意:执行完此步骤后不要再操作主服务器MySQL,防止主服务器状态值变化。

3.5 从机:配置需要复制的主机

步骤1:从机上复制主机的命令

CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST='主机的IP地址',
MASTER_USER='主机用户名',
MASTER_PASSWORD='主机用户名的密码',
MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.具体数字',
MASTER_LOG_POS=具体值;

# 加此参数,可以不用更改mysql的密码插件
MASTER_SSL=1;

# mysql8.0
CHANGE REPLICATION SOURCE TO
SOURCE_HOST = '主库IP地址',
SOURCE_PORT = 主库端口号,
SOURCE_USER = '复制用户',
SOURCE_PASSWORD = '复制用户密码',
SOURCE_LOG_FILE = '日志文件名',
SOURCE_LOG_POS = 日志文件位置,
SOURCE_SSL = 1;

如果报以下错误,说明以前配置过从库,从库还在运行,需要先停止

ERROR 1198 (HY000): This operation cannot be performed with a running slave; run STOP SLAVE first
mysql> STOP SLAVE;

步骤2:启动slave同步 START SLAVE;

#启动slave同步
START SLAVE;
#或者
START REPLICA;

如果报以下错误,说明存在以前的中继日志,需要先重置

ERROR 1872 (HY000): Slave failed to initialize relay log info structure from the repository

可以执行如下操作,删除之前的relay_log信息。然后重新执行CHANGE MASTER TO ...语句即可。

reset slave; # 删除SLAVE数据库的relaylog日志文件,并重新启用新的relaylog文件

重置从机配置

# 必须先停止从机复制,才能重置从机的配置
STOP REPLICA;
# 重置从机的配置
RESET SLAVE;
RESET SLAVE ALL;

RESET SLAVE 作用:清除从库的复制状态,但不删除 MASTER_HOST 等主库配置信息。

  • 删除从库中保存的二进制日志的相关位置和状态。
  • 但保留通过 CHANGE MASTER TO 配置的主库信息(如 MASTER_HOSTMASTER_USERMASTER_PASSWORD 等)

RESET SLAVE ALL 作用:清除从库的复制状态,同时删除所有主库配置信息。

  • 删除从库中保存的二进制日志相关位置和状态。
  • 清除主库配置信息MASTER_HOSTMASTER_USERMASTER_PASSWORDMASTER_LOG_FILE 等)。
  • 完全将从库恢复到未配置复制的初始状态。

接着,查看同步状态:

SHOW SLAVE STATUS\G;
# 如果两个结果都是yes,说明从机同步成功
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes

显式如下的情况,就是不正确的。可能错误的原因有:

Slave_IO_Running: Connecting
Slave_SQL_Running: Yes
  • 网络不通
  • 账户密码错误
  • 防火墙
  • mysql配置文件问题
  • 连接服务器时语法
  • 主服务器mysql权限

3.6 查看主从同步情况

SHOW SLAVE STATUS\G;
# 新版命令
SHOW REPLICA STATUS\G
  • Replica_IO_Running: IO 线程是否运行。
  • Replica_SQL_Running: SQL 线程是否运行。
# 如果两个结果都是yes,说明从机同步成功
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes
  • Replica_IO_State: IO 线程的状态,显示是否正在从主库读取 binlog。
  • Seconds_Behind_Master: 副本与主库的延迟时间,单位为秒。
  • Last_IO_Error / Last_SQL_Error: 最近一次 IO 或 SQL 错误的信息。如果从机同步失败查看此参数。

3.7 测试

主机新建库、新建表、insert记录,从机复制:

CREATE DATABASE dbtest_master_slave;
USE dbtest_master_slave;

CREATE TABLE test(id INT,NAME VARCHAR(16));
INSERT INTO test VALUES(1,'zhang3');
INSERT INTO test VALUES(2,@@hostname);
SHOW VARIABLES LIKE 'hostname';
SELECT @@hostname;

3.8 停止主从同步

stop slave;
# 新版命令
stop replica;
# 清除从服务器主从复制的配置
# 必须先停止主从复制,才能清除配置
reset replica all
# 删除Master中所有的binglog文件,并将日志索引文件清空,重新开始所有新的日志文件
# (慎用) 一般不需要执行此命令
reset master; 

3.8 搭建主从架构常见问题

1)caching_sha2_password

SHOW SLAVE STATUS\G
Last_IO_Error: Authentication plugin 'caching_sha2_password' reported error: Authentication requires secure connection

mysql8.0以后,caching_sha2_password 成为了默认的用户认证插件。MySQL主从服务器之间的用户认证也使用此插件。这种认证方式默认要求加密连接(如 SSL/TLS),以提高安全性。如果未启用加密连接,从库在同步时会报此错误。

可能报错 Access denied for user 'slave1'@'xxx' (using password: YES)

这个也可能是SSL连接的问题

处理方案

  • 方法一:在主服务器上修改认证插件
ALTER USER 'slave1'@'%' IDENTIFIED WITH 'mysql_native_password' BY 'your_password';

修改my.cnf文件,启动mysql_native_password插件

[mysqld]
mysql_native_password=ON
  • 方案二:从机CHANGE MASTER命令配置SSL连接参数
CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST='主机的IP地址',
MASTER_USER='主机用户名',
MASTER_PASSWORD='主机用户名的密码',
MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.具体数字',
MASTER_LOG_POS=具体值;
MASTER_SSL=1;

只要执行过一次,就算之后RESET REPLICA ALL

第二次change master就不要加MASTER_SSL=1;了

  • 禁用加密连接要求

如果确定主从连接在受信任的网络环境中运行,可以禁用加密连接要求。

这个方法在对插件caching_sha2_password 无效,默认就是REQUIRE NONE

但是改为REQUIRE SSL,必须要求从机使用MASTER_SSL=1;,否则报错Access denied for user 'slave1'@'xxx' (using password: YES) 

在主库上修改用户认证的安全连接需求

ALTER USER 'slave1'@'%' REQUIRE NONE; # 默认的
show create user slave1; # 可以查看默认值
ALTER USER 'slave1'@'%' REQUIRE SSL;

此命令不改变加密插件的类型,可以通过如下命令验证

SELECT user, host, plugin
FROM mysql.user
WHERE user = 'slave1' AND host = '192.168.1.91';

2)联通性问题

Slave_IO_Running: Connecting
Slave_SQL_Running: Yes

在从库服务器尝试手动连接主库,确认网络连通性和用户认证是否正常

mysql -h <ip> -P 3306 -u slave1 -p

3.9 后续

搭建主从复制:双主双

一个主机m1用于处理所有写请求,它的从机s1和另一台主机m2还有它的从机s2负责所有读请求。当m1主机宕机后,m2主机负责写请求,m1、m2互为备机。架构图如下:

4. 同步数据一致性问题

主从同步的要求:

  • 读库和写库的数据一致(最终一致);
  • 写数据必须写到写库;
  • 读数据必须到读库(不一定);

4.1 理解主从延迟问题

进行主从同步的内容是二进制日志,它是一个文件,在进行网络传输的过程中就一定会存在主从延迟(比如 500ms),这样就可能造成用户在从库上读取的数据不是最新的数据,也就是主从同步中的数据不一致性问题。

**举例:**导致主从延迟的时间点主要包括以下三个:

  • 主库A执行完成一个事务,写入binlog,我们把这个时刻记为T1;
  • 之后传给从库B,我们把从库B接收完这个binlog的时刻记为T2;
  • 从库B执行完成这个事务,我们把这个时刻记为T3。

4.2 主从延迟问题原因

在网络正常的时候,日志从主库传给从库所需的时间是很短的,即T2-T1的值是非常小的。即,网络正常情况下,主备延迟的主要来源是备库接收完binlog和执行完这个事务之间的时间差。

**主备延迟最直接的表现是,从库消费中继日志(relay log)的速度,比主库生产binlog的速度要慢。**造成原因:

  • 从库的机器性能比主库要差
  • 从库的压力大
  • 大事务的执行

**举例1:**一次性用delete语句删除太多数据

结论:后续再删除数据的时候,要控制每个事务删除的数据量,分成多次删除。

**举例2:**一次性用insert...select插入太多数据

举例3: 大表DDL

比如在主库对一张500W的表添加一个字段耗费了10分钟,那么从节点上也会耗费10分钟。

4.3 如何减少主从延迟

若想要减少主从延迟的时间,可以采取下面的办法:

  1. 降低多线程大事务并发的概率,优化业务逻辑
  2. 优化SQL,避免慢SQL,减少批量操作,建议写脚本以update-sleep这样的形式完成。
  3. 提高从库机器的配置,减少主库写binlog和从库读binlog的效率差。
  4. 尽量采用短的链路,也就是主库和从库服务器的距离尽量要短,提升端口带宽,减少binlog传输的网络延时。
  5. 实时性要求的业务读强制走主库,从库只做灾备,备份。

4.4 如何解决一致性问题

如果操作的数据存储在同一个数据库中,那么对数据进行更新的时候,可以对记录加写锁,这样在读取的时候就不会发生数据不一致的情况。但这时从库的作用就是备份,并没有起到读写分离,分担主库读压力的作用。

读写分离情况下,解决主从同步中数据不一致的问题,就是解决主从之间数据复制方式的问题,如果按照数据一致性从弱到强来进行划分,有以下3种复制方式。

方法1:异步复制

异步模式就是客户端提交COMMIT之后不需要等从库返回任何结果,而是直接将结果返回给客户端,这样做的好处是不会影响主库写的效率,但可能会存在主库宕机,而Binlog还没有同步到从库的情况,也就是此时的主库和从库数据不一致。这时候从从库中选择一个作为新主,那么新主则可能缺少原来主服务器中已提交的事务。所以,这种复制模式下的数据一致性是最弱的。

方法2:半同步复制

MySQL5.5版本之后开始支持半同步复制的方式。原理是在客户端提交COMMIT之后不直接将结果返回给客户端,而是等待至少有一个从库接收到了Binlog,并且写入到中继日志中,再返回给客户端。

这样做的好处就是提高了数据的一致性,当然相比于异步复制来说,至少多增加了一个网络连接的延迟,降低了主库写的效率。

在MySQL5.7版本中还增加了一个rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count参数,可以对应答的 从库数量进行设置,默认为1,也就是说只要有1个从库进行了响应,就可以返回给客户端。如果将这个参数调大,可以提升数据一致性的强度,但也会增加主库等待从库响应的时间。【以时间换取一致性】

方法3:组复制

异步复制和半同步复制都无法最终保证数据的一致性问题,半同步复制是通过判断从库响应的个数来决定是否返回给客户端,虽然数据一致性相比于异步复制有提升,但仍然无法满足对数据一致性要求高的场景,比如金融领域。MGR 很好地弥补了这两种复制模式的不足。

组复制技术,简称 MGR(MySQL Group Replication)。是 MySQL 在 5.7.17 版本中推出的一种新的数据复制技术,这种复制技术是基于 Paxos 协议的状态机复制。

MGR是如何工作的

首先我们将多个节点共同组成一个复制组,在执行读写(RW)事务的时候,需要通过一致性协议层 (Consensus层)的同意,也就是读写事务想要进行提交,必须要经过组里“大多数人”(对应Node节点)的同意,大多数指的是同意的节点数量需要大于(N/2+1),这样才可以进行提交,而不是原发起方一个说了算。而针对只读(RO)事务 则不需要经过组内同意,直接COMMIT即可。

在一个复制组内有多个节点组成,它们各自维护了自己的数据副本,并且在一致性协议层实现了原子消息和全局有序消息,从而保证组内数据的一致性。

MGR 将 MySQL 带入了数据强一致性的时代,是一个划时代的创新,其中一个重要的原因就是 MGR 是基
于 Paxos 协议的。Paxos 算法是由 2013 年的图灵奖获得者 Leslie Lamport 于 1990 年提出的,有关这个算法的决策机制可以搜一下。事实上,Paxos 算法提出来之后就作为分布式一致性算法被广泛应用,比如 Apache 的 ZooKeeper 也是基于 Paxos 实现的。

5. 知识延伸

在主从架构的配置中,如果想要采取读写分离的策略,我们可以自己编写程序,也可以通过第三方的中 间件来实现。

  • 自己编写程序的好处就在于比较自主,我们可以自己判断哪些查询在从库上来执行,针对实时性要求高的需求,我们还可以考虑哪些查询可以在主库上执行。同时,程序直接连接数据库,减少了中间件层,相当于减少了性能损耗。
  • 采用中间件的方法有很明显的优势,功能强大使用简单。但因为在客户端和数据库之间增加了中间件层会有一些性能损耗,同时商业中间件也是有使用成本的。我们也可以考虑采取一些优秀的开源工具。

① Cobar 属于阿里B2B事业群,始于2008年,在阿里服役3年多,接管3000+个MySQL数据库的
schema,集群日处理在线SQL请求50亿次以上。由于Cobar发起人的离职,Cobar停止维护。

② Mycat 是开源社区在阿里cobar基础上进行二次开发,解决了cobar存在的问题,并且加入了许多新的功能在其中。青出于蓝而胜于蓝

③ OneProxy 基于MySQL官方的proxy思想利用c语言进行开发的,OneProxy是一款商业收费的中间件。舍弃了一些功能,专注在性能和稳定性上。

④ kingshard 由小团队用go语言开发,还需要发展,需要不断完善。

⑤ Vitess 是Youtube生产在使用,架构很复杂。不支持MySQL原生协议,使用需要大量改造成本。

⑥ Atlas 是360团队基于mysql proxy改写,功能还需完善,高并发下不稳定。

⑦ MaxScale 是mariadb(MySQL原作者维护的一个版本)研发的中间件

⑧ MySQLRoute 是MySQL官方Oracle公司发布的中间件

主备切换:

  • 主动切换
  • 被动切换
  • 如何判断主库出问题了?如何解决过程中的数据不一致性问题?