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探索MySQL高可用架构之MHA(概念和架构篇)

MySQL 作者:murkey 时间:2015-08-31 22:53:28 0 删除 编辑

探索MySQL高可用架构之MHA(概念和架构篇)

2015-07-03 11:26 lipengfei123 51CTO博客 字号:T | T
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MHA(Master High Availability)目前在MySQL高可用方面是一个相对成熟的解决方案,它由日本DeNA公司youshimaton(现就职于 Facebook公司)开发,是一套优秀的作为MySQL高可用性环境下故障切换和主从提升的高可用软件。在MySQL故障切换过程中,MHA能做到在 0~30秒之内自动完成数据库的故障切换操作,并且在进行故障切换的过程中,MHA能在最大程度上保证数据的一致性,以达到真正意义上的高可用。

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什么是高可用性?

很多公司的服务都是24小时*365天不间断的。比如Call Center。这就要求高可用性。再比如购物网站,必须随时都可以交易。那么当购物网的server挂了一个的时候,不能对业务产生任何影响。这就是高可用性。

如何处理failover?

解释failover,意思就是当服务器down掉,或者出现错误的时候,可以自动的切换到其他待命的服务器,不影响服务器上App的运行。

以MySQL为例,什么样的架构才能保证其高可用性呢?

MySQL replication with manual failover

同步数据是采用MySQL replication的方法,在MySQL分表分块到主从已经解释。简单的说就是从库根据主库的日志来做相应的处理,保证数据的一致。通常还配合MySQL Proxy或Amoeba等进行读写分离减少服务器压力。

manual failover,显然当Master挂掉时,利用本方式是需要手动来处理failover,一般来说是将slave更改为server。

Master-Master with MMM manager(Multi-Master Replication Manager)

同步数据的方式是Multi-Master Replication Manager,在MySQL分表分块到主从解释,多主多从的设置,是一个loop环形,每个DB既是前一个DB的Slave又是后一个的Master。优势就在于,一个Master挂掉,也还可以继续DB操作。每个DB都可以进行读写,分散压力。

Heartbeat/SAN

处理failover的方式是Heartbeat,Heartbeat可以看成是一组程序,监控管理各个node间连接的网络。当node出现错误时,自动启动其他node开始服务。Heartbeat必须解决的一个问题就是split brain,在网络中的一个node down掉后,每个node都会认为其他node down掉并尝试开始服务,因为产生数据冲突。

通过SAN来共享数据

SAN:Storage Area Network,是一种LAN来处理大数据量的传输,提供了计算机和存储系统之间的数据传输。各个计算机组成的集群可以通过SAN共享存储。

Heartbeat/DRBD

处理failover的方式依旧是Heartbeat。

同步数据使用DRBD:Distributed Replicated Block Device(DRBD)是一个用软件实现的、无共享的、服务器之间镜像块设备内容的存储复制解决方案。和SAN网络不同,它并不共享存储,而是通过服务器之间的网络复制数据。

MySQL Cluster

MySQL Cluster也是由各个DB node组成一个cluster,在这个cluster中由网络连接。可以自由的增减node的个数来对应数据库压力。

MySQL高可用性大杀器之MHA

MHA(Master High Availability)目前在MySQL高可用方面是一个相对成熟的解决方案,它由日本DeNA公司youshimaton(现就职于 Facebook公司)开发,是一套优秀的作为MySQL高可用性环境下故障切换和主从提升的高可用软件。在MySQL故障切换过程中,MHA能做到在 0~30秒之内自动完成数据库的故障切换操作,并且在进行故障切换的过程中,MHA能在最大程度上保证数据的一致性,以达到真正意义上的高可用。

该软件由两部分组成:MHA Manager(管理节点)和MHA Node(数据节点)。MHA Manager可以单独部署在一台独立的机器上管理多个master-slave集群,也可以部署在一台slave节点上。MHA Node运行在每台MySQL服务器上,MHA Manager会定时探测集群中的master节点,当master出现故障时,它可以自动将最新数据的slave提升为新的master,然后将所有其 他的slave重新指向新的master。整个故障转移过程对应用程序完全透明。

在 MHA自动故障切换过程中,MHA试图从宕机的主服务器上保存二进制日志,最大程度的保证数据的不丢失,但这并不总是可行的。例如,如果主服务器 硬件故障或无法通过ssh访问,MHA没法保存二进制日志,只进行故障转移而丢失了最新的数据。使用MySQL 5.5的半同步复制,可以大大降低数据丢失的风险。MHA可以与半同步复制结合起来。如果只有一个slave已经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于其他所有的slave服务器上,因此可以保证所有节点的数据一致性。

目前MHA主要支持一主多从的架构,要搭建MHA,要求一个复制集群中必须最少有三台数据库服务器,一主二从,即一台充当master,一台充当备用 master,另外一台充当从库,因为至少需要三台服务器,出于机器成本的考虑,淘宝也在该基础上进行了改造,目前淘宝TMHA已经支持一主一从。

官方介绍:https://code.google.com/p/mysql-master-ha/


本次架构实现功能

a.一主库,三个从库(其中1个为备主),实现ABBB复制

b.使用Atlas实现读写分离,主库和备主库接收写操作,从库接收读操作

c.使用Mha实现现有架构的高可用

d.使用keepalived实现vip的漂移

e.手工编写shell,修复Mha的不足

  • e1.修复当AB故障切换一次后,mha-manager会自动退出
  • e2.修复原主库,出问题后,修复后不能自动加入现有AB集群
  • e3.关于relay log的清除

本次实现架构图


wKiom1TccpKDp42jAAFcdHTu3Zc071.jpg

本次架构主机划分


wKioL1WHxYGBK1qPAADbOYvN1EM615.jpg

软件版本


wKiom1WHxG2z-KQPAADxWnMzJ-U228.jpg

安装路径


wKioL1WHxtqhEV2uAAFYSzLPmTw790.jpg


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