概述
MHA 是一位 日本 MySQL 大牛 用Perl寫的一套MySQL故障切換方案,來保證數據庫系統的高可用.在宕機的時間內(通常10—30秒內),完成故障切換,部署MHA,可避免主從一致性問題,節約購買新服務器的費用,不影響服務器性能,易安裝,不改變現有部署。
? ?還支持在線切換,從當前運行master切換到一個新的master上面,只需要很短的時間(0.5-2秒內),此時僅僅阻塞寫操作,并不影響讀操作,便于主機硬件維護。
在有高可用,數據一致性要求的系統上,MHA 提供了有用的功能,幾乎無間斷的滿足維護需要。
? 優點
1????????master自動監控和故障轉移
? 在當前已存在的主從復制環境中,MHA可以監控master主機故障,并且故障自動轉移。
即使有一些slave沒有接受新的relay log events,MHA也會從最新的slave自動識別差異的relay log events,并apply差異的event到其他slaves。因此所有的slave都是一致的。MHA秒級別故障轉移(9-12秒監測到主機故障,任選7秒鐘關閉電源主機避免腦裂,接下來apply差異relay logs,注冊到新的master,通常需要時間10-30秒即total downtime)。另外,在配置文件里可以配置一個slave優先成為master。因為MHA修復了slave之間的一致性,dba就不用去處理一致性問題。
?????當遷移新的master之后,并行恢復其他slave。即使有成千上萬的slave,也不會影響恢復master時間,slave也很快完成。
??????DeNA公司在150+主從環境中用MHA。當其中一個master崩潰,MHA4秒完成故障轉移,這是主動/被動集群解決方案無法完成的。
2????????互動(手動)master故障轉移
?MHA可以用來只做故障轉移,而不監測master,MHA只作為故障轉移的交互。
3????????非交互式故障轉移
?非交互式的故障轉移也提供(不監控master,自動故障轉移)。這個特性很有用,特別是你已經安裝了其他軟件監控master。比如,用 Pacemaker(Heartbeat) 監測master故障和vip接管, 用 MHA 故障轉移和 slave 提升 。
4????????在線切換master到不同主機
?在很多情況下,有必要將master轉移到其他主機上(如替換raid控制器,提升master機器硬件等等)。這并不是master崩潰,但是計劃維護必須去做。計劃維護導致downtime,必須盡可能快的恢復。快速的master切換和優雅的阻塞寫操作是必需的,MHA提供了這種方式。優雅的master切換, 0.5-2秒內阻塞寫操作。在很多情況下0.5-2秒的downtime是可以接受的,并且即使不在計劃維護窗口。這意味著當需要更換更快機器,升級高版本時,dba可以很容易采取動作。
5????????master crash不會導致主從數據不一致性
?? ?當master crash后,MHA自動識別slave間relay logevents的不同,然后應用與不同的slave,最終所有slave都同步。結合通過半同步一起使用,幾乎沒有任何數據丟失。
其他高可用方案
6????????MHA部署不影響當前環境設置
MHA最重要的一個設計理念就是盡可能使用簡單。使用與5.0+以上主從環境,其他HA方案需要改變mysql部署設置,MHA不會讓dba做這些部署配置,同步和半同步環境都可以用。啟動/停止/升級/降級/安裝/卸載 MHA都不用改變mysql主從(如啟動/停止)。
當你需要升級MHA到新版本時,不需要停止mysql,僅僅更新HMA版本,然后重新啟動MHAmanger即可。
?? MHA 支持包含5.0/5/1/5.5(應該也支持5.6,翻譯文檔時MHA開發者沒更新對于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),而且你可能不想僅僅為了MasterHA而遷移應用。很多情況下,公司已經部署了許多傳統的mysql應用,開發或dba不想花太多時間遷移到不同的存儲引擎或新的特性(newer bleeding edge distributions 不知道這個是否該這么翻譯)。
7????????不增加服務器費用
MHA 包含MHA Manager和MHA node。MHA node運行在每臺mysql服務器上,Manager可以單獨部署一臺機器,監控100+以上master,總服務器數量不會有太大增加。需要注意的是Manager也可以運行在slaves中的一臺機器上。
8????????性能無影響
當監控master,MHA只是幾秒鐘(默認3秒)發送ping包,不發送大的查詢。主從復制性能不受影響
9????????適用任何存儲引擎
Mysql不僅僅適用于事務安全的innodb引擎,在主從中適用的引擎,MHA都可以適用。即使用遺留環境的mysiam引擎,不進行遷移,也可以用MHA。
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? 與其他HA方案比較
Mysql replication 是同步或半同步。當master崩潰時,很有可能一些slave還沒有接受最新的relay log events,這意味著每一個slave都相互處在不同的狀態。人為修復一致性問題顯得不再平凡。沒有一致性問題,主從也可能不會啟動(如duplicate key error)。花費1個多小時重新啟動主從復制顯得不同尋常。
?
在單一主從情況下,一些slave 落后與其他slave的情況將不會發生。其中一個master崩潰,可以輕松的讓應用轉移到一個新的master上面,提供對外服務,故障遷移很簡單。
?
雙主多從的架構也很常見。主master掛掉,備用master將接替主master提供服務。某些情況配置為多主架構。
?
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?)
但是這并不作為master故障轉移方案。當前master掛掉,剩余slave不一定接受全部relay log events,修復數據一致性還是問題。
?
這種架構使用廣泛,但是不是所有人都能深刻理解上述問題。當前master掛掉,slave變得不統一或者slave不能從新的master復制數據。
也許雙master,其中一個master只讀,每個master都至少有一個slave也許可能解決問題。
???????? M(RW)--M2(R)
?????????|????? |
???????S(R)?? S2(R)
?
Pecemaker(Heartbeat)+DRBD+Mysql是一個通用方案。但是這個方案也有以下問題
1 費用問題,特別是跑大量主從環境。Pecemaker+DRBD是主動/被動的解決方案,因此需要一臺被動服務器對外不提供任何應用服務。基本的需要四臺mysql服務器,one active master,one passive master,two slaves。
2 宕機時間(downtime)。Pacemaker+DRBD是主備集群,主master掛掉,備用master啟用。這可能花費長的時間,特別是沒有用innodb plugin。即使用innodb plugin,花費幾分鐘開始在備用master上接受連接也不尋常。另外,因為備用master上數據/文件緩存是空的,恢復時間,熱身(填充數據到data buffer pool)花費不可忽視的時間。實踐中,需要一臺或更多slave提供足夠的讀服務。在熱身時間內,空緩存導致寫性能降低
3 寫問題下降或一致性問題。為了讓主動/被動集群真正的工作,每次提交(commit)后,必須刷新事務日志(binary log和innodb log),也就是必須設置innodb-flush-log-at-trx-commit=1,sync-binlog=1。設置sync-binlog=1會降低寫性能,因為fsync()函數被序列化(sync-binlog=1,group commit失效)。大部分案例中,不設置sync-binlog=1.如果沒有設置sync-binlog=1,活動master crash,新的master(先前被動服務器)可能會丟失一些已經發送到slave的binary log events。假如 master 掛掉,slave A接受到mysqld-bin.000123,位置1500。binlog data刷新到硬盤的位置在1000,那么新的master數據也只能mysqld-bin.000123的1000處,然后在啟動時創建一個新的binary log mysqld-bin.000124。如果發生這種情況,slave A不能繼續復制,因為新的master 沒有mysqld-bin.000123位置1500.
?4 復雜。對多數人來說,安裝/初始化pacemake和DRBD不是容易的事情。相對于其他案例,初始化DRBD需要重新創建系統分區也不容易。要求dba在DRBD和linux內核層有足夠的技能。如果dba執行了一個錯誤命令(如執行drbdadm–overwrite-data-of-peer primary 在被動節點),那么將會損壞活動的數據。重要的是另外一旦硬盤io層出現問題,多數dba處理這種問題不是容易的。
Mysql cluster是真正的高可用解決方案,但是必須得用NDB存儲引擎。如果你用innodb,將不能發揮mysql cluster集群優勢。
半同步復制大大降低了binlog event僅僅存在于崩潰master上的這種風險。這非常有用的能避免數據丟失。但是半同步不能解決所有一致性問題,只能保證一個(不是所有)slave接受到master端的commit的binlog events,其他slave也許還沒有接受全部的binlog events。不能apply不同的binlog events 從新的slave到 其他slave上,也不能保證相互一致性
GlobalTransaction ID所要達到的目的跟MHA相同,但它覆蓋更多。MHA只是兩級復制,但是global transaction id覆蓋任何級別的復制環境,即使第兩級復制失敗,dba也能覆蓋第三級。Check Google'sglobal transaction id project for details。
?目前mysql沒有提供這個功能,增加global transaction id進binary logs 需要binlog 格式改變,沒有提供在5.0/5.1/5.5版本里。
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