mysql高可用方案MHA介绍

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mysql高可用方案MHA介绍

来源: 作者: 时间:2016-02-20 09:26 【

mysql高可用方案MHA介绍概述MHA是一位日本MySQL大牛用Perl写的一套MySQL故障切换方案,来保证数据库系统的高可用.在宕机的时间内(通常1030秒内),完成故障切换,部署MHA,可避免主从一
mysql高可用方案MHA介绍
 
概述
 
MHA是一位日本MySQL大牛用Perl写的一套MySQL故障切换方案,来保证系统的高可用.在宕机的时间内(通常10—30秒内),完成故障切换,部署MHA,可避免主从一致性问题,节约购买新服务器的费用,不影响服务器性能,易安装,不改变现有部署。
 
   还支持在线切换,从当前运行master切换到一个新的master上面,只需要很短的时间(0.5-2秒内),此时仅仅阻塞写操作,并不影响读操作,便于主机硬件维护。
 
在有高可用,数据一致性要求的系统上,MHA 提供了有用的功能,几乎无间断的满足维护需要。
 
 优点
 
1        master自动监控和故障转移
 
  在当前已存在的主从复制环境中,MHA可以监控master主机故障,并且故障自动转移。
 
即使有一些slave没有接受新的relay log events,MHA也会从最新的slave自动识别差异的relay log events,并apply差异的event到其他slaves。因此所有的slave都是一致的。MHA秒级别故障转移(9-12秒监测到主机故障,任选7秒钟关闭电源主机避免脑裂,接下来apply差异relay logs,注册到新的master,通常需要时间10-30秒即total downtime)。另外,在配置文件里可以配置一个slave优先成为master。因为MHA修复了slave之间的一致性,dba就不用去处理一致性问题。
 
     当迁移新的master之后,并行恢复其他slave。即使有成千上万的slave,也不会影响恢复master时间,slave也很快完成。
 
      DeNA公司在150+主从环境中用MHA。当其中一个master崩溃,MHA4秒完成故障转移,这是主动/被动集群解决方案无法完成的。
 
2        互动(手动)master故障转移
 
 MHA可以用来只做故障转移,而不监测master,MHA只作为故障转移的交互。
 
3        非交互式故障转移
 
 非交互式的故障转移也提供(不监控master,自动故障转移)。这个特性很有用,特别是你已经安装了其他软件监控master。比如,用Pacemaker(Heartbeat)监测master故障和vip接管,用MHA故障转移和slave提升。
 
4        在线切换master到不同主机
 
 在很多情况下,有必要将master转移到其他主机上(如替换raid控制器,提升master机器硬件等等)。这并不是master崩溃,但是计划维护必须去做。计划维护导致downtime,必须尽可能快的恢复。快速的master切换和优雅的阻塞写操作是必需的,MHA提供了这种方式。优雅的master切换, 0.5-2秒内阻塞写操作。在很多情况下0.5-2秒的downtime是可以接受的,并且即使不在计划维护窗口。这意味着当需要更换更快机器,升级高版本时,dba可以很容易采取动作。
 
5        master crash不会导致主从数据不一致性
 
    当master crash后,MHA自动识别slave间relay logevents的不同,然后应用与不同的slave,最终所有slave都同步。结合通过半同步一起使用,几乎没有任何数据丢失。
 
其他高可用方案
 
6        MHA部署不影响当前环境设置
 
MHA最重要的一个设计理念就是尽可能使用简单。使用与5.0+以上主从环境,其他HA方案需要改变部署设置,MHA不会让dba做这些部署配置,同步和半同步环境都可以用。启动/停止/升级/降级/安装/卸载 MHA都不用改变mysql主从(如启动/停止)。
 
当你需要升级MHA到新版本时,不需要停止mysql,仅仅更新HMA版本,然后重新启动MHAmanger即可。
 
   MHA 支持包含5.0/5/1/5.5(应该也支持5.6,翻译文档时MHA开发者没更新对于5.6版本)。有些HA方案要求特定的mysql版本(如mysqlcluster,mysql with global transaction id 等),而且你可能不想仅仅为了MasterHA而迁移应用。很多情况下,公司已经部署了许多传统的mysql应用,开发或dba不想花太多时间迁移到不同的存储引擎或新的特性(newer bleeding edge distributions 不知道这个是否该这么翻译)。
 
7        不增加服务器费用
 
MHA 包含MHA Manager和MHA node。MHA node运行在每台mysql服务器上,Manager可以单独部署一台机器,监控100+以上master,总服务器数量不会有太大增加。需要注意的是Manager也可以运行在slaves中的一台机器上。
 
8        性能无影响
 
当监控master,MHA只是几秒钟(默认3秒)发送ping包,不发送大的查询。主从复制性能不受影响
 
9        适用任何存储引擎
 
Mysql不仅仅适用于事务安全的innodb引擎,在主从中适用的引擎,MHA都可以适用。即使用遗留环境的mysiam引擎,不进行迁移,也可以用MHA。
 
 
 
 与其他HA方案比较
 
Doing everything manually
Mysql replication 是同步或半同步。当master崩溃时,很有可能一些slave还没有接受最新的relay log events,这意味着每一个slave都相互处在不同的状态。人为修复一致性问题显得不再平凡。没有一致性问题,主从也可能不会启动(如duplicate key error)。花费1个多小时重新启动主从复制显得不同寻常。
 
 
 
Single master and single slave
在单一主从情况下,一些slave 落后与其他slave的情况将不会发生。其中一个master崩溃,可以轻松的让应用转移到一个新的master上面,提供对外服务,故障迁移很简单。
 
 
 
Master, one candidate master, and multiple slaves双主多从
双主多从的架构也很常见。主master挂掉,备用master将接替主master提供服务。某些情况配置为多主架构。
 
 
 
M(RW)-----M2(R)                      M(RW), promoted from M2
 
       |                                          |
 
  +----+----+          --(master crash)-->   +-x--+--x-+
 
 S(R)     S2(R)                             S(?)      S(?)
 
                                          (Fromwhich position should S restart replication?)
 
但是这并不作为master故障转移方案。当前master挂掉,剩余slave不一定接受全部relay log events,修复数据一致性还是问题。
 
 
 
这种架构使用广泛,但是不是所有人都能深刻理解上述问题。当前master挂掉,slave变得不统一或者slave不能从新的master复制数据。
 
也许双master,其中一个master只读,每个master都至少有一个slave也许可能解决问题。
 
         M(RW)--M2(R)
          |      |
        S(R)   S2(R)
 
 
Pacemaker + DRBD
Pecemaker(Heartbeat)+DRBD+Mysql是一个通用方案。但是这个方案也有以下问题
 
1 费用问题,特别是跑大量主从环境。Pecemaker+DRBD是主动/被动的解决方案,因此需要一台被动服务器对外不提供任何应用服务。基本的需要四台mysql服务器,one active master,one passive master,two slaves。
 
2 宕机时间(downtime)。Pacemaker+DRBD是主备集群,主master挂掉,备用master启用。这可能花费长的时间,特别是没有用innodb plugin。即使用innodb plugin,花费几分钟开始在备用master上接受连接也不寻常。另外,因为备用master上数据/文件缓存是空的,恢复时间,热身(填充数据到data buffer pool)花费不可忽视的时间。实践中,需要一台或更多slave提供足够的读服务。在热身时间内,空缓存导致写性能降低
 
3 写问题下降或一致性问题。为了让主动/被动集群真正的工作,每次提交(commit)后,必须刷新事务日志(binary log和innodb log),也就是必须设置innodb-flush-log-at-trx-commit=1,sync-binlog=1。设置sync-binlog=1会降低写性能,因为fsync()函数被序列化(sync-binlog=1,group commit失效)。大部分案例中,不设置sync-binlog=1.如果没有设置sync-binlog=1,活动master crash,新的master(先前被动服务器)可能会丢失一些已经发送到slave的binary log events。假如 master 挂掉,slave A接受到mysqld-bin.000123,位置1500。binlog data刷新到硬盘的位置在1000,那么新的master数据也只能mysqld-bin.000123的1000处,然后在启动时创建一个新的binary log mysqld-bin.000124。如果发生这种情况,slave A不能继续复制,因为新的master 没有mysqld-bin.000123位置1500.
 
 4 复杂。对多数人来说,安装/初始化pacemake和DRBD不是容易的事情。相对于其他案例,初始化DRBD需要重新创建分区也不容易。要求dba在DRBD和linux内核层有足够的技能。如果dba执行了一个错误命令(如执行drbdadm–overwrite-data-of-peer primary 在被动节点),那么将会损坏活动的数据。重要的是另外一旦硬盘io层出现问题,多数dba处理这种问题不是容易的。
 
MySQL Cluster
Mysql cluster是真正的高可用解决方案,但是必须得用NDB存储引擎。如果你用innodb,将不能发挥mysql cluster集群优势。
 
Semi-Synchronous Replication
半同步复制大大降低了binlog event仅仅存在于崩溃master上的这种风险。这非常有用的能避免数据丢失。但是半同步不能解决所有一致性问题,只能保证一个(不是所有)slave接受到master端的commit的binlog events,其他slave也许还没有接受全部的binlog events。不能apply不同的binlog events 从新的slave到 其他slave上,也不能保证相互一致性
 
Global Transaction ID
GlobalTransaction ID所要达到的目的跟MHA相同,但它覆盖更多。MHA只是两级复制,但是global transaction id覆盖任何级别的复制环境,即使第两级复制失败,dba也能覆盖第三级。Check Google'sglobal transaction id project for details。
 
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