MySQL高可用之PXC简介

galera产品是以galera cluster方式为MySQL提高高可用集群解决方案的。galera cluster就是集成了galera插件的mysql集群。galera replication是codership提供的mysql数据同步方案,具有高可用性,方便扩展,并且可以实现多个mysql节点间的数据同步复制与读写,可保障数据库的服务高可用及数据强一致性。

PXC属于一套近乎完美的mysql高可用集群解决方案,相比那些比较传统的基于主从复制模式的集群架构MHA和MM+keepalived,galera cluster最突出特点就是解决了诟病已久的数据复制延迟问题,基本上可以达到实时同步。而且节点与节点之间,他们相互的关系是对等的。本身galera cluster也是一种多主架构。galera cluster最关注的是数据的一致性,对待事物的行为时,要么在所有节点上执行,要么都不执行,它的实现机制决定了它对待一致性的行为非常严格,这也能非常完美的保证MySQL集群的数据一致性;

对galera cluster的封装有两个,虽然名称不同,但实质都是一样的,使用的都是galera cluster。一个MySQL的创始人在自己全新的MariaDB上实现的MAriaDB cluster;一个是著名的MySQL服务和工具提供商percona实现的percona xtradb cluster,简称PXC

要搭建PXC架构至少需要3个mysql实例来组成一个集群,三个实例之间不是主从模式,而是各自为主,所以三者是对等关系,不分从属,这就叫multi-master架构。客户端写入和读取数据时,连接哪个实例都是一样的。读取到的数据时相同的,写入任意一个实例之后,集群自己会将新写入的数据同步到其他实例上,这种架构不共享任何数据,是一种高冗余架构。

--:galera cluster的功能有7点,如下:

①:多主架构:真正的多点读写集群,在任何时候读写的数据都是最新的;

②:同步复制:集群不同节点之间的数据同步,没有延迟,在数据库挂掉之后,数据不会丢失;

③:并发复制:从节点在apply数据时,支持并行执行,有更好的性能表现

④:故障切换:因为支持多点写入,所以在出现数据库故障时可以很容易的进行故障切换

⑤:热插拔:在服务期间,如果数据库挂了,只要监控程序发现的够快,不可服务时间就会非常少,在节点故障期间,节点本身对集群的影响非常小;

⑥:自动节点克隆:在新增节点或停机维护时,增量数据或基础数据不需要人工手动备份提供,galera cluster会自动拉取在线节点数据,集群最终会变为一致;

⑦:对应用透明:集群的维护,对应用程序是透明的,几乎感觉不到;

--PXC原理:

PXC最常使用以下4个端口号:

3306-数据库对外服务的端口号。

4444-请求SST的端口(SST是指数据库一个备份全量文件的传输。)

4567-组成员之间进行沟通的一个端口号

4568-用于传输IST(相对于SST来说的一个增量)

PXC的操作流程:

首先客户端先发起一个事务,该事务先在本地执行,执行完成之后就要发起对事务的提交操作了。在提交之前需要将产生的复制写集广播出去,然后获取到一个全局的事务ID号,一并传送到另一个节点上面。通过合并数据之后,发现没有冲突数据,执行apply_cd和commit_cb动作,否则就需要取消此次事务的操作。而当前server节点通过验证之后,执行提交操作,并返回OK,如果验证没通过,则执行回滚。当然在生产中至少要有3个节点的集群环境,如果其中一个节点没有验证通过,出现了数据冲突,那么此时采取的方式就是讲出现不一致的节点踢出集群环境,而且它自己会执行shutdown命令,自动关机。

PXC的优点:

①:实现mysql数据库集群架构的高可用性和数据的 强一致性。

②:完成了真正的多节点读写的集群方案。

③:改善了传统意义上的主从复制延迟问题,基本上达到了实时同步。

④:新加入的节点可以自动部署,无须提供手动备份,维护起来很方便。

⑤:由于是多节点写入,所以数据库故障切换很容易。

PXC的缺点:

①:新加入的节点开销大,需要复制完整的数据。采用SST传输开销太大。

②:任何更新事务都需要全局验证通过,才会在每个节点库上执行。集群性能受限于性能最差的节点,也就是经常说的短板效应。

③:因为需要保证数据的一致性,所以在多节点并发写时,锁冲突问题比较严重。

④:存在写扩大问题,所有的节点上都会发生些操作。

⑤:只支持innodb存储引擎的表。

⑥:没有表级别的锁定,执行DDL语句操作会把整个集群锁住,而且也 kill 不了(建议使用Osc操作,即在线DDL)

⑦:所有的表必须含有主键,不然操作数据时会报错。

PXC搭建的注意点:

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