面试系列-mysql高可用
基于主从复制的高可用方案
双节点主从 + keepalived/heartbeat
两个节点可以采用简单的一主一从模式，或者双主模式，并且放置于同一个VLAN中，在master节点发生故障后，利用keepalived/heartbeat的高可用机制实现快速切换到slave节点；
- 两台mysql都可读写，互为主备，默认只使用一台（masterA）负责数据的写入，另一台（masterB）备用；
- masterA是masterB的主库，masterB又是masterA的主库，它们互为主从；
- 两台主库之间做高可用,可以采用keepalived等方案（使用VIP对外提供服务）；
- 所有提供服务的从服务器与masterB进行主从同步（双主多从）;
- 建议采用高可用策略的时候，masterA或masterB均不因宕机恢复后而抢占VIP（非抢占模式）；这样做可以在一定程度上保证主库的高可用,在一台主库down掉之后,可以在极短的时间内切换到另一台主库上（尽可能减少主库宕机对业务造成的影响），减少了主从同步给线上主库带来的压力；
- 采用keepalived作为高可用方案时，两个节点最好都设置成BACKUP模式，避免因为意外情况下（比如脑裂）相互抢占导致往两个节点写入相同数据而引发冲突；
缺陷：masterB可能会一直处于空闲状态（可以用它当从库，负责部分查询）；2.主库后面提供服务的从库要等masterB先同步完了数据后才能去masterB上去同步数据，这样可能会造成一定程度的同步延时；
多节点主从+MHA/MMM
采用一主多从，或者双主多从的模式，可以采用MHA或MMM来管理整个集群，目前MHA应用的最多，优先推荐MHA，能够在短时间内完成故障切换，并最大程度的保证数据的一致性来达到真正的高可用；MHA在监控到的master节点故障时，会提升其中拥有最新数据的slave节点成为新的master节点；
MHA服务有两种角色，MHA Manager（管理节点）和MHA Node（数据节点）：MHA Manager：通常单独部署在一台独立机器上管理多个master/slave集群，每个master/slave集群称作一个application；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；MHA node：运行在每台MySQL服务器上（master/slave/manager），它通过监控具备解析和清理logs功能的脚本来加快故障转义;主要作用是切换时处理二进制日志，确保切换尽量少丢数据；
优点：
- 可以进行故障的自动检测和转移;
- 可扩展性较好，可以根据需要扩展MySQL的节点数量和结构;
- 相比于双节点的MySQL复制，三节点/多节点的MySQL发生不可用的概率更低
缺点：
- 至少需要三节点，相对于双节点需要更多的资源;
- 逻辑较为复杂，发生故障后排查问题，定位问题更加困难;
- 数据一致性仍然靠原生半同步复制保证，仍然存在数据不一致的风险;
- 可能因为网络分区发生脑裂现象;
zookeeper+proxy
Zookeeper使用分布式算法保证集群数据的一致性，使用zookeeper可以有效的保证proxy的高可用性，可以较好的避免网络分区现象的产生；
优点：
- 较好的保证了整个系统的高可用性，包括proxy、MySQL;
- 扩展性较好，可以扩展为大规模集群;
缺点：
- 数据一致性仍然依赖于原生的mysql半同步复制;
- 引入zk，整个系统的逻辑变得更加复杂;
磁盘共享存储
共享存储实现了数据库服务器和存储设备的解耦，不同数据库之间的数据同步不再依赖于MySQL的原生复制功能，而是通过磁盘数据同步的手段，来保证数据的一致性；
SAN共享储存
使用共享存储时，MySQL服务器能够正常挂载文件系统并操作，如果主库发生宕机，备库可以挂载相同的文件系统，保证主库和备库使用相同的数据；
优点：
- 两节点即可，部署简单，切换逻辑简单；
- 很好的保证数据的强一致性；
- 不会因为MySQL的逻辑错误发生数据不一致的情况；
缺点：
- 需要考虑共享存储的高可用；
- 价格昂贵；
DRBD磁盘复制
DRBD是一种基于软件、基于网络的块复制存储解决方案，主要用于对服务器之间的磁盘、分区、逻辑卷等进行数据镜像，当用户将数据写入本地磁盘时，还会将数据发送到网络中另一台主机的磁盘上，这样的本地主机(主节点)与远程主机(备节点)的数据就可以保证实时同步；
优点：
- 两节点即可，部署简单，切换逻辑简单；
- 相比于SAN储存网络，价格低廉；
- 保证数据的强一致性；
缺点：
- 对io性能影响较大；
- 从库不提供读操作；
分布式协议
MySQL cluster
MySQL cluster是官方集群的部署方案，通过使用NDB存储引擎实时备份冗余数据，实现数据库的高可用性和数据一致性；
优点：
- 全部使用官方组件，不依赖于第三方软件；
- 可以实现数据的强一致性；
缺点：
- 国内使用的较少；
- 配置较复杂，需要使用NDB储存引擎，与MySQL常规引擎存在一定差异；
- 至少三节点；
Galera
基于Galera的MySQL高可用集群， 是多主数据同步的MySQL集群解决方案，使用简单，没有单点故障，可用性高；
优点：
- 多主写入，无延迟复制，能保证数据强一致性；
- 有成熟的社区，有互联网公司在大规模的使用；
- 自动故障转移，自动添加、剔除节点；
缺点：
- 需要为原生MySQL节点打wsrep补丁
- 只支持innodb储存引擎
- 至少三节点；
POAXS
Paxos 算法解决的问题是一个分布式系统如何就某个值（决议）达成一致。这个算法被认为是同类算法中最有效的；Paxos与MySQL相结合可以实现在分布式的MySQL数据的强一致性；
优点：
- 多主写入，无延迟复制，能保证数据强一致性；
- 有成熟理论基础；
- 自动故障转移，自动添加、剔除节点；
缺点：
- 只支持innodb储存引擎
- 至少三节点