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高可用 | Xenon:后 MHA 时代的选择
来源:cnblogs  作者:RadonDB开源社区  时间:2021/6/7 12:48:30  对本文有异议

原创:知数堂

| MySQL 高可用的选择

在 MySQL(5.5 及以下)传统复制的时代,MHA(Master High Availability)在 MySQL 高可用应用中非常成熟。在 MySQL(5.6)及 GTID 时代开启以后,MHA 却没有与新的 MySQL 一起顺应时潮。

MHA 由日本 DeNA 公司 youshimaton 开发,他认为在 GTID 环境下 MHA 存在的价值不大,MHA 最近一次发版是 2018 年。现如今使用 MySQL 已离不开 GTID ,无论是从功能、性能角度,还是从维护角度,GTID 能具备更优异的表现,针对数据业务要求不高场景,常使用 GTID+ROW+Semi-Sync 方案。

MHA 活跃度

基于 MHA 和 GTID 发展现状,为适应 MySQL 版本更新的高可用业务场景,下面介绍一款可替代 MHA 的高可用方案:MySQL + Xenon

| 什么是 Xenon?

Xenon [?zi?n?n] (https://github.com/radondb/xenon) 是一款由 RadonDB 开发团队研发并开源的新一代 MySQL 集群高可用工具。基于 Raft 协议进行无中心化选主,实现主从秒级切换;基于 Semi-Sync 机制,保障数据不丢失,实现数据强一致性。并结合 MySQL(5.7 及以上版本)并行复制特性,实现 Binlog 并行回放,大大降低从库延迟。

| Xenon 架构

  • 自动选主

基于 Raft(依赖于 GTID)自动选主,数据一致性依赖于增强半同步 Semi-Sync。

  • 故障自动切换

借助于配置项 leader-start-commandleader-stop-command 调用脚本完成故障切换,也可以结合 Consul,ZooKeeper 自由扩展。

  • Xtrabackup 备份调度集成

| Xenon 工作原理

结合架构图,可看出 Xenon 就是基于 Raft + Semi-Sync + GTID 实现的高可用,保证大多数节点接收到数据。

而 Raft 基于心跳管理,如果从节点超时收不到主的心跳,会尝试发起选举,若得到超过半数(非 IDLE 节点)的选票,则会当选为主节点。

下面以三节点(一主两从)Xenon 集群来简单说明工作原理。

{Leader, [GTID:{1,2,3,4,5}]

{Follower1, [GTID:{1,2,3,4,5}]

{Follower2, [GTID:{1,2,3}]

  1. 当 Leader 不可用时,Follower1 和 Follower2 立即参与竞选成为主节点。
  2. Xenon 校验 GTID 值较高的 Follower 成为新主节点,示例中 GTID 值较高的是 Follower1。
  3. 当 GTID 值最高的 Follower 被选举成为新主时,将结束竞选。示例中 Follower1 成为新主节点后,将会拒绝 Follower2 的选举。
  4. 自动完成主从切换。

| Xenon 企业级核心特性

  • 一主多从架构,确保金融级强一致性

    高可用架构大多采用一主两从的初始节点架构设计,并通过 MySQL 5.7 版本中的 Semi-Sync 特性实现数据的多副本同步复制,多个从节点的设置将极大的屏蔽掉单点故障带来的影响,确保至少一个从节点与主节点始终保持数据的完全一致,提供金融级数据强一致性。

  • 主副本秒级切换,确保业务高可用

    节点之间使用 Raft 协议进行管理,当主节点出现故障不可用时,集群会秒级响应并选出新的主节点(与主节点数据完全同步的从节点),并立即接管读写请求,确保业务的连续高可用。这一过程,无需设置后端集群中各节点的角色,一切由系统自动切换。集群中最多可以添加 6 个从节点,主节点可读可写,从节点设置为只读。同时,集群提供两个 VIP,分别是高可用读 IP 和高可用写 IP。读 IP 可将请求在所有节点之间进行负载分担,提供读取性能的同时,也消除了单点故障的影响,提供业务可靠性。写 IP 则始终指向主节点(Leader)。

  • 系统自动运维,优化系统空间使用效率

    通过对 binlog 日志的保留周期 expire_logs_days 的配置(1~4 天),主节点会定期清理不再使用的 binlog 日志,其他从节点已复制完毕,提高系统的空间利用率。

| Xenon 的优势

相比 MHA,Xenon 的优势如下:

  • 多版本内核支持

支持 MySQL 5.6、5.7、8.0 内核版本。

  • 多平台支持

    支持物理机、虚拟机/云平台、容器/ Kubernetes 平台部署。

  • 稳定性更好

    MySQL 新版本特性兼容。

  • 性能更佳

    与 GTID、MTS(并行复制) 结合,并行日志复制、并行日志回放。

  • 架构更简单

    不需要管理节点,机器成本更低。

  • 数据更安全

    增强半同步复制不会降级为异步,保证数据零丢失,不会存在 MHA 在 GTID 模式下丢数据的风险。

  • 故障修复全自动

    Xenon 对于故障节点会自动先自我修复。

  • 节点恢复快

    配合 Xtrabackup 等可以实现快速恢复。

  • 操作更简单,维护成本更低

  • 持续更新

    Xenon 由 RadonDB 数据库开发团队持续维护更新。

相关参考

https://github.com/radondb/xenon/tree/master/docs

https://www.fatalerrors.org/a/separation-of-mha-atlas-for-mysql-high-availability.html

https://github.com/yoshinorim

https://code.google.com/archive/p/mysql-master-ha/

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.6/en/replication-gtids-concepts.html

| 预告

下一篇 Xenon 主题文章,搭建一套 Xenon+MySQL 高可用架构集群。

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