一文相识数据库高可用容灾方案的计划与实现

一个体系也许包括许多模块，如数据库、前端、缓存、搜刮、动静行列等，每个模块都必要做到高可用，才气担保整个体系的高可用。对付数据库处事而言，高可用的实现也许越发伟大，对用户的处事可用，不只仅是能会见，还必要有正确性担保，因此接头数据库的高可用方案时，在容灾之外，还要同时思量方案中数据同等性题目。

本文将通过先容一些业界主流的数据库高可用架构、每种方案的特征和优弱点，以及数据库高可用架构的自动化运维实现，讲讲数据库高可用容灾方案计划与实现，但愿抛砖引玉，和各人一路接头。

一、高可用数据库概述

什么是高可用数据库?

高可用数据库是由一系列数据库组成的总系一切，在任何时候，至少有一个节点可以接管用户的哀求并提供数据库处事。大大都数据库架构中，有一个主节点处理赏罚首要哀求，尚有多少备用节点用于容灾切换，当主节点不能提供处事时，备用节点成为主节点继承提供处事，用以担保整个体系的可用和不变。

高可用数据库有许多利益：

• 第一，利便读写疏散。数据库哀求傍边，一样平常读操纵的哀求次数宏大于写操纵，高可用数据库可以通过将写操纵放在主数据库节点长举办，将读操纵分管到多少从库上，来晋升读操纵吞吐量，进而晋升读写服从;
• 第二，改观不断服。当整个高可用数据库架构可能主节点进级时，可以让高可用数据库先举办主库切换，让备用节点替代原主节点提供数据库处事，当主节点进级完毕后，再将主从库处事切换返来，这样能有用停止体系进级或改观时对用户处事质量发生影响;
• 第三，备份不影响处事机能。高可用数据库架构包括多个从库，在不影响主节点处事机能的环境下，能很是利便地实现数据的容灾备份。

一样平常，高可用数据库地架构计划时，也必要思量三个题目：

• 第一，怎样同步各数据库之间的节点数据?同步必要担保切换后的数据库是最新数据，以及在切换进程中数据不会丢失，同时还要思量同步进程对主库和备库的影响。
• 第二，高可用数据库的容灾切换怎样举办?架构差异容灾切换的伟大度也纷歧样，且切换往后必要担保主、从库数据的同等性，这也许必要开拓者在计划之初就只管优化和简化容灾切换逻辑。
• 第三，怎样进步高可用的运维服从?

二、业界典范高可用数据库架构

凭证数据同步方法，我们可以将业界主流的高可用架构分别成四种：第一种，共享存储方案;第二种，操纵体系及时数据块复制;第三种，数据库级此外主从复制;第四种，高可用数据库集群。每一种数据同步方法可以衍生出差异的架构。

方案一：共享存储

共享存储指多少DB处事行使统一份存储，一个为主DB，其他的为备用DB，若主处事瓦解，则体系启动备用DB，成为新的主DB，继承提供处事。一样平常共享存储回收较量多的是SAN/NAS方案。

这种方案的利益是没稀有据同步的题目，但也有一些限定，如对付共享存储的及时性和收集机能有较高要求。由于共享存储一样平常是通过收集来会见存储傍边的数据，在收集机能较差的环境下，数据库的机能也无法到达令人满足的结果。不外，跟着硬件机能的不绝晋升，将计较存储疏散、和DB深度团结的共享存储亦是高可用数据库将来成长的趋势之一。

方案二：操纵体系及时数据块复制

这个方案的典范场景是DRBD，可以把它领略为长途的RAID1，如下图所示，左侧数据库写入数据往后当即同步到右侧的存储装备傍边。假如左边数据库瓦解，体系可以直接激活右边的数据库存储装备，启动新的数据库处事，实现容灾切换。

这个方案同样有一些题目，如体系只能有一个数据副本提供处事，无法实现读写疏散;其它，假如体系瓦解，主库历程间断，容灾切换后必要在挂掉的数据库上做数据库瓦解规复，体系必要的容灾规复时刻较长。

方案三：数据库主从复制

这种方案我以为是最经典的数据同步模式，体系回收一个主库和多个从库方法，着实现道理首要是基于日记的主从复制，主库操纵以日记的情势发送给各个从库，从库吸取到日记后举办数据备份。这种方法的甜头是一个主库可以毗连多个从库，能很利便地实现读写疏散，同时，由于每个备库都在运行中，以是备库内里的数据根基上都是热数据，容灾切换也很是快。

不外，这个方案也并非十全十美，如容灾切换时，从库必然要同步完最新数据往后才气进级为主库，不然极有也许产生数据丢失的环境。针对传统主从架构的一些题目，业界也逐渐研发出对应的改造技能。

改造技能一：双主架构

题目：经典主从架构内里，原主库瓦解规复的进程中，新的数据无法实时同步到该数据库傍边，原主库规复后，必要从头配置为从库，并将容灾进程中的数据从头同步举办。

改造法子：为了担保容灾后的数据同等性，业界对这种架构做了一些改造，个中一种改造法子就叫双主架构，如下图所示，双主架构一样平常会选择两个DB做一对主库，这两个DB之间相互为对方的从库，无论往哪个DB写入数据，另一个城市自动同步。容灾时体系只必要把流量从左边切换到右边，容灾后数据同步仍旧自动举办，这样，就担保了容灾后原主库的数据同等性。

改造技能二：日记自动寻址

题目：容灾备份时，当某一从库晋升为主库后，其他备库必要自动定位新主库的日记同步点，同步新主库的日记。早期数据库日记中，MySQL是通过文件名加上文件的偏移量举办寻址，因此，主库的自动定位并欠好实现。

（编辑：湖南网）

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