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MySQL集群：双主模式

零点冰. 2023-06-05 原文

目录

1、双主模式

1.1、高可用架构

1.2、MMM架构(基于双主模式)

1.2.1、MMM故障处理机制

1.2.2、MMM监控机制

1.3、MHA架构(基于主从模式)

1.3.1、MHA故障处理机制

1.3.2、MHA优点

1.4、主备切换

1.4.1、主备延迟问题

1.4.2、可靠性优先

1.4.3、可用性优先

2、双主模式实战 

2.1、修改master1的my.ini配置文件

2.2、​​​​​​​在主库master1配置slave访问master1的用户的ip权限

2.3、修改master2的my.ini配置文件

​​​​​​​2.4、在主库master2配置slave访问master2的用户的ip权限

​​​​​​​2.5、在主库master1配置master2的关联关系

2.6、在主库master2配置master1的关联关系

1、双主模式

两台服务器互为主从，任何一台服务器数据变更，都会通过复制应用到另外一方的数据库中。

可解决因主库故障导致的服务不可用情况。

可分为双主单写(推荐)和双主双写模式，双主双写模式会存在如下问题：

  • ID冲突

        在A主库写入，当A数据未同步到B主库时，对B主库写入，如果采用自动递增容易发生ID主键的冲突。可以采用MySQL自身的自动增长步长来解决，例如A的主键为1,3,5,7...，B的主键为2,4,6,8... ，但是对数据库运维、扩展都不友好。

  • 更新丢失

        同一条记录在两个主库中进行更新，会发生前面覆盖后面的更新丢失。

1.1、高可用架构

        一个Master提供线上服务，另一个Master作为备胎供高可用切换，Master下游挂载Slave承担读请求。

        通过引入高可用组件(MMM、Keepalived)，实现主库故障的自动切换。

 1.2、MMM架构(基于双主模式)

        MMM（Master-Master Replication Manager for MySQL）是一套用来管理和监控双主复制，支持双主故障切换的第三方软件。同一时间只允许一个节点进行写入操作。

1.2.1、MMM故障处理机制

MMM 包含writer和reader两类角色，分别对应写节点和读节点。

  1. 当 writer节点出现故障，程序会自动移除该节点上的VIP(虚拟IP)
  2. 写操作切换到 Master2，并将Master2设置为writer
  3. 将所有Slave节点会指向Master2

除了管理双主节点，MMM 也会管理 Slave 节点，在出现宕机、复制延迟或复制错误，MMM 会移除该节点的 VIP，直到节点恢复正常。

1.2.2、MMM监控机制

MMM 包含monitor和agent两类程序，功能如下：

  • monitor：监控集群内数据库的状态，在出现异常时发布切换命令，一般和数据库分开部署。
  • agent：运行在每个 MySQL 服务器上的代理进程，monitor 命令的执行者，完成监控的探针工作和具体服务设置，例如设置 VIP（虚拟IP）、指向新同步节点

1.3、MHA架构(基于主从模式)

        MHA（Master High Availability）是一套比较成熟的 MySQL 高可用方案，也是一款优秀的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。MHA还支持在线快速将Master切换到其他主机，通常只需0.5－2秒。

        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。

MHA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。负责检测master是否宕机、控制故障转移、检查MySQL复制状况等。
  • MHA Node运行在每台MySQL服务器上，不管是Master角色，还是Slave角色，都称为Node，是被监控管理的对象节点，负责保存和复制master的二进制日志、识别差异的中继日志事件并将其差异的事件应用于其他的slave、清除中继日志。

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。

1.3.1、MHA故障处理机制

  1. 把宕机master的binlog保存下来
  2. 根据binlog位置点找到最新的slave
  3. 用最新slave的relay log修复其它slave
  4. 将保存下来的binlog在最新的slave上恢复
  5. 将最新的slave提升为master
  6. 将其它slave重新指向新提升的master，并开启主从复制

1.3.2、MHA优点

  • 自动故障转移快
  • 主库崩溃不存在数据一致性问题
  • 性能优秀，支持半同步复制和异步复制
  • 一个Manager监控节点可以监控多个集群

1.4、主备切换

        将主库变为从库，将从库变为主库。分为可靠性优先和可用性优先，主备切换时存在延迟问题。

1.4.1、主备延迟问题

主备同步流程分为如下三个步骤：

  1. 主库 A 执行完成一个事务，写入 binlog，我们把这个时刻记为 T1;
  2. 主库A将binlog传给备库B，我们把备库B接收完 binlog 的时刻记为 T2;
  3. 备库 B 执行完成这个binlog复制，我们把这个时刻记为 T3。

主备延迟，就是同一个事务，在备库执行完成的时间和主库执行完成的时间之间的差值，也就是 T3-T1。

在备库上执行show slave status命令，它可以返回结果信息，seconds_behind_master表示当前备库延迟了多少秒。

同步延迟主要原因如下：

  • 备库机器性能问题

        机器性能差，甚至一台机器充当多个主库的备库。

  • 分工问题

        备库提供了读操作，或者执行一些后台分析处理的操作，消耗大量的CPU资源。

  • 大事务操作

        大事务耗费的时间比较长，导致主备复制时间长。比如一些大量数据的delete或大表DDL操作都可能会引发大事务

1.4.2、可靠性优先

        主备切换过程一般由专门的HA高可用组件完成，但是切换过程中会存在短时间不可用，因为在切换过程中某一时刻主库A和从库B都处于只读状态。

  1. 判断从库B的Seconds_Behind_Master值，当小于某个值才继续下一步
  2. 把主库A改为只读状态（readonly=true）
  3. 等待从库B的Seconds_Behind_Master值降为 0
  4. 把从库B改为可读写状态（readonly=false）
  5. 把业务请求切换至从库B

1.4.3、可用性优先

        不等主从同步完成， 直接把业务请求切换至从库B ，并且让 从库B可读写 ，这样几乎不存在不可用时间，但可能会数据不一致。

  1. 主库A执行完 INSERT c=4 ，得到 (4,4) ，然后开始执行 主从切换
  2. 主从之间有5S的同步延迟，从库B会先执行 INSERT c=5 ，得到 (4,5)
  3. 从库B执行主库A传过来的binlog日志 INSERT c=4 ，得到 (5,4)
  4. 主库A执行从库B传过来的binlog日志 INSERT c=5 ，得到 (5,5)
  5. 此时主库A和从库B会有 两行 不一致的数据

2、双主模式实战 

​​​​​​​2.1、修改master1的my.ini配置文件

Log_bin=mysql-bin #开启bin log日志功能

Server-id=1 #设置server-id

Sync-binlog=1

Binlog-ignore-db=information_schema #指定需要同步的数据

Binlog-ignore-db=performation_schema

Binlog-ignore-db=sys

Relay_log=mysql-relay-bin #开启relay log配置

Log_slave_updates=1 #在master做了更新操作是否将修改写入binlog

Auto_increment_offset=1 #双主双写时配置，配置主键自增开始值

Auto_increment_increment=2 #双主双写时配置，配置主键自增步长

2.2、​​​​​​​在主库master1配置slave访问master1的用户的ip权限

grant replication slave on *.* to '用户名'@'%' identified by '密码';
grant all privileges on *.* to '用户名'@'%' identified by '密码';

show master status;

 2.3、修改master2的my.ini配置文件

Log_bin=mysql-bin					#开启bin log日志功能
Server-id=3							#设置server-id
Sync-binlog=1
Binlog-ignore-db=information_schema		#指定需要同步的数据
Binlog-ignore-db=performation_schema
Binlog-ignore-db=sys
Relay_log=mysql-relay-bin				#开启relay log配置
Log_slave_updates=1					#在master做了更新操作是否将修改写入binlog
Auto_increment_offset=2				#双主双写时配置，配置主键自增开始值
Auto_increment_increment=2			#双主双写时配置，配置主键自增步长

​​​​​​​2.4、在主库master2配置slave访问master2的用户的ip权限

grant replication slave on *.* to '用户名'@'%' identified by '密码';
grant all privileges on *.* to '用户名'@'%' identified by '密码';

show master status;

 ​​​​​​​2.5、在主库master1配置master2的关联关系

change master to master_host='master2 IP', master_port=3306, master_user='root', master_password='root', master_log_file='master2 bin log文件名',master_log_pos=107

2.6、在主库master2配置master1的关联关系

change master to master_host='master1 IP', master_port=3306, master_user='root', master_password='root', master_log_file='master1 bin log文件名',master_log_pos=107

以上内容为个人学习理解，如有问题，欢迎在评论区指出。

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MySQL集群strongspanstyle数据库

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