一、雙主保證高可用

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MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)集群常使用一主多從，主從同步，讀寫(xiě)分離的方式來(lái)擴(kuò)充數(shù)據(jù)庫(kù)的讀性能，保證讀庫(kù)的高可用，但此時(shí)寫(xiě)庫(kù)仍然是單點(diǎn)。

在一個(gè)MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)集群中可以設(shè)置兩個(gè)主庫(kù)，并設(shè)置雙向同步，以冗余寫(xiě)庫(kù)的方式來(lái)保證寫(xiě)庫(kù)的高可用。

二、并發(fā)引發(fā)不一致

數(shù)據(jù)冗余會(huì)引發(fā)數(shù)據(jù)的一致性問(wèn)題，因?yàn)閿?shù)據(jù)的同步有一個(gè)時(shí)間差，并發(fā)的寫(xiě)入可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)同步失敗，引起數(shù)據(jù)丟失：

如上圖所述，假設(shè)主庫(kù)使用了auto increment來(lái)作為自增主鍵：

• 兩個(gè)MySQL-master設(shè)置雙向同步可以用來(lái)保證主庫(kù)的高可用
• 數(shù)據(jù)庫(kù)中現(xiàn)存的記錄主鍵是1，2，3
• 主庫(kù)1插入了一條記錄，主鍵為4，并向主庫(kù)2同步數(shù)據(jù)
• 數(shù)據(jù)同步成功之前，主庫(kù)2也插入了一條記錄，由于數(shù)據(jù)還沒(méi)有同步成功，插入記錄生成的主鍵也為4，并向主庫(kù)1也同步數(shù)據(jù)
• 主庫(kù)1和主庫(kù)2都插入了主鍵為4的記錄，雙主同步失敗，數(shù)據(jù)不一致

三、相同步長(zhǎng)免沖突

能否保證兩個(gè)主庫(kù)生成的主鍵一定不沖突呢?

回答：

• 設(shè)置不同的初始值
• 設(shè)置相同的增長(zhǎng)步長(zhǎng)

就能夠做到。

如上圖所示：

• 兩個(gè)MySQL-master設(shè)置雙向同步可以用來(lái)保證主庫(kù)的高可用
• 庫(kù)1的自增初始值是1，庫(kù)2的自增初始值是2，增長(zhǎng)步長(zhǎng)都為2
• 庫(kù)1中插入數(shù)據(jù)主鍵為1/3/5/7，庫(kù)2中插入數(shù)據(jù)主鍵為2/4/6/8，不沖突
• 數(shù)據(jù)雙向同步后，兩個(gè)主庫(kù)會(huì)包含全部數(shù)據(jù)

如上圖所示，兩個(gè)主庫(kù)最終都將包含1/2/3/4/5/6/7/8所有數(shù)據(jù)，即使有一個(gè)主庫(kù)掛了，另一個(gè)主庫(kù)也能夠保證寫(xiě)庫(kù)的高可用。

四、上游生成ID避沖突

換一個(gè)思路，為何要依賴于數(shù)據(jù)庫(kù)的自增ID，來(lái)保證數(shù)據(jù)的一致性呢?

完全可以由業(yè)務(wù)上游，使用統(tǒng)一的ID生成器，來(lái)保證ID的生成不沖突：

如上圖所示，調(diào)用方插入數(shù)據(jù)時(shí)，帶入全局***ID，而不依賴于數(shù)據(jù)庫(kù)的auto increment，也能解決這個(gè)問(wèn)題。

至于如何生成全局***，趨勢(shì)遞增的ID，參見(jiàn)文章《分布式ID生成算法》。

五、消除雙寫(xiě)不治本

使用auto increment兩個(gè)主庫(kù)并發(fā)寫(xiě)可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致，只使用一個(gè)主庫(kù)提供服務(wù)，另一個(gè)主庫(kù)作為shadow-master，只用來(lái)保證高可用，能否避免一致性問(wèn)題呢?

如上圖所示：

• 兩個(gè)MySQL-master設(shè)置雙向同步可以用來(lái)保證主庫(kù)的高可用
• 只有主庫(kù)1對(duì)外提供寫(xiě)入服務(wù)
• 兩個(gè)主庫(kù)設(shè)置相同的虛IP，在主庫(kù)1掛掉或者網(wǎng)絡(luò)異常的時(shí)候，虛IP自動(dòng)漂移，shadow master頂上，保證主庫(kù)的高可用

這個(gè)切換由于虛IP沒(méi)有變化，所以切換過(guò)程對(duì)調(diào)用方是透明的，但在極限的情況下，也可能引發(fā)數(shù)據(jù)的不一致：

如上圖所示：

• 兩個(gè)MySQL-master設(shè)置雙向同步可以用來(lái)保證主庫(kù)的高可用，并設(shè)置了相同的虛IP
• 網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)前，主庫(kù)1對(duì)上游提供寫(xiě)入服務(wù)，插入了一條記錄，主鍵為4，并向shadow master主庫(kù)2同步數(shù)據(jù)
• 突然主庫(kù)1網(wǎng)絡(luò)異常，keepalived檢測(cè)出異常后，實(shí)施虛IP漂移，主庫(kù)2開(kāi)始提供服務(wù)
• 在主鍵4的數(shù)據(jù)同步成功之前，主庫(kù)2插入了一條記錄，也生成了主鍵為4的記錄，結(jié)果導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致

六、內(nèi)網(wǎng)DNS探測(cè)

虛IP漂移，雙主同步延時(shí)導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不一致，本質(zhì)上，需要在雙主同步完數(shù)據(jù)之后，再實(shí)施虛IP偏移，使用內(nèi)網(wǎng)DNS探測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)shadow master延時(shí)高可用：

• 使用內(nèi)網(wǎng)域名連接數(shù)據(jù)庫(kù)，例如：db.58daojia.org
• 主庫(kù)1和主庫(kù)2設(shè)置雙主同步，不使用相同虛IP，而是分別使用ip1和ip2
• 一開(kāi)始db.58daojia.org指向ip1
• 用一個(gè)小腳本輪詢探測(cè)ip1主庫(kù)的連通性
• 當(dāng)ip1主庫(kù)發(fā)生異常時(shí)，小腳本delay一個(gè)x秒的延時(shí)，等待主庫(kù)2同步完數(shù)據(jù)之后，再將db.58daojia.org解析到ip2
• 程序以內(nèi)網(wǎng)域名進(jìn)行重連，即可自動(dòng)連接到ip2主庫(kù)，并保證了數(shù)據(jù)的一致性

七、總結(jié)

主庫(kù)高可用，主庫(kù)一致性，一些小技巧：

• 雙主同步是一種常見(jiàn)的保證寫(xiě)庫(kù)高可用的方式
• 設(shè)置相同步長(zhǎng)，不同初始值，可以避免auto increment生成沖突主鍵
• 不依賴數(shù)據(jù)庫(kù)，業(yè)務(wù)調(diào)用方自己生成全局***ID是一個(gè)好方法
• shadow master保證寫(xiě)庫(kù)高可用，只有一個(gè)寫(xiě)庫(kù)提供服務(wù)，并不能完全保證一致性
• 內(nèi)網(wǎng)DNS探測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)在主庫(kù)1出現(xiàn)問(wèn)題后，延時(shí)一個(gè)時(shí)間，再進(jìn)行主庫(kù)切換，以保證數(shù)據(jù)一致性

【本文為專欄作者“58沈劍”原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系原作者】

本文標(biāo)題：MySQL雙主一致性架構(gòu)優(yōu)化
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