다섯 가지 일반적인 MySQL 고가용성 솔루션 구성 및 요약

이 기사에서는 일반적인 고가용성 솔루션과 관련된 문제를 주로 소개하는 mysql에 대한 관련 지식을 제공합니다. 여기서는 일반적으로 사용되는 고가용성 솔루션의 장단점과 고가용성 솔루션 선택에 대해서만 논의합니다. 한번 살펴보시고 모든 분들께 도움이 되었으면 좋겠습니다.

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1. 개요

MySQL 데이터베이스의 고가용성 아키텍처를 고려할 때 주로 다음 측면을 고려해야 합니다.

• 데이터베이스가 다운된 경우 또는 예상치 못한 중단이나 기타 장애가 발생하는 경우, 데이터베이스의 가용성을 최대한 신속하게 복원하고, 다운타임을 최대한 줄여 데이터베이스 장애로 인해 비즈니스가 중단되지 않도록 할 수 있습니다.
• 백업, 읽기 전용 복제본 등의 기능에 사용되는 기본 노드가 아닌 데이터는 기본 노드의 데이터와 실시간으로 또는 최종적으로 일치해야 합니다.
• 사업장에서 데이터베이스 전환이 발생하는 경우 전환 전후의 데이터베이스 내용이 일관되어야 하며, 데이터 누락이나 불일치로 인해 사업에 영향을 미치지 않습니다.

여기에서는 고가용성 분류에 대해 자세히 논의하지 않고 일반적으로 사용되는 고가용성 솔루션의 장단점과 고가용성 솔루션 선택에 대해서만 논의하겠습니다.

2. 고가용성 솔루션

2.1. 마스터-슬레이브 또는 마스터-마스터 반동기 복제

2노드 데이터베이스를 사용하여 단방향 또는 양방향 반동기 복제를 구축하세요. 5.7 이후 버전에서는 무손실 복제 및 논리적 다중 스레드 복제와 같은 일련의 새로운 기능이 도입되어 MySQL의 기본 반동기 복제의 안정성이 더욱 높아졌습니다.

공통 아키텍처는 다음과 같습니다.

일반적으로 프록시 및 연결 유지와 같은 타사 소프트웨어와 함께 사용되며 데이터베이스 상태를 모니터링하고 일련의 관리 명령을 실행하는 데 사용할 수 있습니다. 기본 데이터베이스에 장애가 발생한 경우 스탠바이 데이터베이스로 전환한 후에도 해당 데이터베이스를 계속 사용할 수 있습니다.

장점:

• 아키텍처는 데이터 동기화의 기초로 기본 반동기 복제를 사용하여 비교적 간단합니다.
• 이중 노드, 호스트가 다운된 후 마스터 선택 문제가 없으며 직접 전환하면 됩니다. 더 적은 리소스가 필요한 이중 노드, 간단한 배포
• 단점:

반동기 복제가 비동기 복제로 저하되면 데이터 일관성을 보장할 수 없습니다.

• haproxy 및 keepalived의 고가용성 메커니즘이 제공됩니다.
• 2.2.반동기 복제 최적화

반동기 복제 메커니즘은 안정적입니다. 반동기 복제가 항상 적용되는 경우 데이터는 일관성이 있는 것으로 간주될 수 있습니다. 그러나 네트워크 변동 등 객관적인 이유로 인해 반동기 복제 시간이 초과되어 비동기 복제로 전환되는 경우 데이터 일관성을 보장할 수 없습니다. 따라서 반동기식 복제를 최대한 보장하면 데이터 일관성을 향상시킬 수 있습니다.

이 솔루션도 이중 노드 아키텍처를 사용하지만 원래 반동기 복제를 기반으로 기능이 최적화되어 반동기 복제 메커니즘의 안정성이 더욱 높아졌습니다.

참고할 수 있는 최적화 솔루션은 다음과 같습니다.

2.2.1. 이중 채널 복제

복제가 다시 설정되면 두 개의 채널이 설정됩니다. 동시에 반동기 복사 채널은 슬레이브가 현재 호스트 실행의 진행 상황을 알 수 있도록 현재 위치에서 복사를 시작합니다. 또 다른 비동기 복제 채널이 슬레이브의 지연된 데이터를 따라잡기 시작합니다. 비동기 복제 채널이 반동기 복제의 시작 위치를 따라잡으면 반동기 복제가 재개됩니다.

2.2.2.binlog 파일 서버

2개의 반동기 복제 채널을 구축합니다. 마스터-슬레이브 반동기 복제 성능이 저하되는 경우 파일 서버를 연결하는 반동기 채널이 활성화되지 않습니다. 네트워크 문제로 인해 파일 서버에 대한 반동기 복제 채널을 시작하십시오. 마스터-슬레이브 반동기 복제가 재개된 후 파일 서버와의 반동기 복제 채널을 닫습니다.

장점:

이중 노드, 적은 리소스 요구 사항, 간단한 배포

간단한 아키텍처, 마스터 선택에 문제가 없으며 직접 전환하면 됩니다.

기본 복제와 비교하여 최적화된 반동기 복제는 데이터 일관성을 더 잘 보장할 수 있습니다.

단점:

커널 소스 코드를 수정하거나 mysql 통신 프로토콜을 사용해야 합니다. 소스코드에 대한 어느 정도 이해가 있어야 하고, 어느 정도 2차 개발도 할 수 있어야 합니다.

여전히 반동기식 복제에 의존하고 있는데, 이는 데이터 일관성 문제를 근본적으로 해결하지 못합니다.

2.3. 고가용성 아키텍처 최적화

이중 노드 데이터베이스를 다중 노드 데이터베이스 또는 다중 노드 데이터베이스 클러스터로 확장합니다. 필요에 따라 마스터 1개와 슬레이브 2개, 마스터 1개와 슬레이브 1개, 마스터 1개와 슬레이브 2개로 ​​구성된 클러스터를 선택할 수 있습니다.

반동기 복제로 인해 슬레이브로부터 성공적인 응답을 받으면 반동기 복제가 성공한 것으로 간주되는 특징이 있습니다. 따라서 다중 슬레이브 반동기 복제의 신뢰성이 단일 복제의 신뢰성보다 좋습니다. 슬레이브 반동기 복제. 또한, 여러 노드가 동시에 다운될 확률은 단일 노드가 다운될 확률보다 적기 때문에 어느 정도는 듀얼 노드에 비해 다중 노드 아키텍처가 더 나은 고가용성을 갖는다고 볼 수 있습니다. 건축학.

그러나 데이터베이스 수가 많기 때문에 데이터베이스의 유지 관리성을 보장하려면 데이터베이스 관리 소프트웨어가 필요합니다. MMM, MHA 또는 다양한 버전의 프록시 등을 선택할 수 있습니다. 일반적인 솔루션은 다음과 같습니다.

2.3.1. MHA + 다중 노드 클러스터

MHA 관리자는 클러스터의 마스터 노드를 정기적으로 감지하고 최신 노드로 슬레이브를 자동으로 승격할 수 있습니다. 데이터를 새 마스터로 보낸 다음 다른 모든 슬레이브를 새 마스터로 리디렉션합니다. 전체 장애 조치 프로세스는 애플리케이션에 완전히 투명합니다.

MHA 노드는 각 MySQL 서버에서 실행됩니다. 주요 기능은 전환 중에 바이너리 로그를 처리하여 전환으로 인해 데이터 손실이 최소화되도록 하는 것입니다.

MHA는 다음 다중 노드 클러스터로 확장될 수도 있습니다.

장점:

자동으로 오류를 감지하고 전송할 수 있습니다.
확장성이 좋으며 필요에 따라 MySQL 노드의 수와 구조를 확장할 수 있습니다. 2노드 MySQL 복제에 비해 3노드/다중 노드 MySQL은 사용할 수 없을 확률이 낮습니다

단점:

최소 3개 노드가 필요하며, 이는 2노드보다 더 많은 리소스가 필요합니다.

로직이 더 많습니다.
기본 반동기 복제를 통해 여전히 데이터 일관성이 보장되며 데이터 불일치의 위험이 여전히 존재합니다.
네트워크로 인해 분할 브레인 현상이 발생할 수 있습니다.

2.3.2. Zookeeper+proxy

Zookeeper는 분산 알고리즘을 사용하여 클러스터 데이터의 일관성을 보장합니다. Zookeeper를 사용하면 프록시의 고가용성을 효과적으로 보장하고 네트워크 파티션을 더 잘 피할 수 있습니다.

장점:

프록시, MySQL을 포함한 전체 시스템의 고가용성을 더 잘 보장합니다.

우수한 확장성과 대규모 클러스터로 확장 가능

단점:

데이터 일관성은 여전히 ​​기본 mysql에 달려 있습니다. 반동기 복제;

zk의 도입으로 전체 시스템의 논리가 더욱 복잡해졌습니다.

2.4. 공유 저장소

공유 저장소는 데이터베이스 서버와 저장 장치의 분리를 실현하며 서로 다른 데이터베이스 간의 데이터 동기화가 없습니다. 더 길어짐 MySQL의 기본 복제 기능에 의존하지만 데이터 일관성을 보장하기 위해 디스크 데이터 동기화를 사용합니다.

2.4.1.SAN 공유 스토리지

SAN의 개념은 저장 장치와 프로세서(서버) 사이를 LAN에 비해 직접 고속 네트워크로 연결하여 데이터를 중앙 집중화할 수 있다는 것입니다. 저장. 일반적으로 사용되는 아키텍처는 다음과 같습니다.

공유 스토리지를 사용할 때 MySQL 서버는 파일 시스템을 마운트하고 정상적으로 작동할 수 있으며, 메인 데이터베이스가 다운되면 대기 데이터베이스도 동일한 파일 시스템을 마운트하여 메인 데이터베이스를 보장할 수 있습니다. 대기 데이터베이스는 동일한 데이터를 사용합니다.

장점:

단 2개의 노드, 간단한 배포, 간단한 전환 논리

데이터의 강력한 일관성 보장

단점:

필수

비용이 많이 듭니다.

2.4.2 DRBD 디스크 복제

DRBD는 주로 디스크, 파티션, 논리 볼륨 등에 사용되는 소프트웨어 기반 블록 복제 스토리지 솔루션입니다. 미러링은 사용자가 로컬 디스크에 데이터를 쓰면 네트워크에 있는 다른 호스트의 디스크에도 데이터가 전송되는 방식으로 로컬 호스트(기본 노드)와 원격 호스트(대기 노드)에서 데이터를 읽을 수 있습니다. 실시간 동기화를 보장합니다. 일반적으로 사용되는 아키텍처는 다음과 같습니다.

로컬 호스트에 문제가 발생하더라도 동일한 데이터가 원격 호스트에 그대로 유지되어 계속 사용할 수 있어 데이터 보안이 보장됩니다.

DRBD는 Linux 커널 모듈로 구현된 빠른 수준의 동기 복제 기술로, SAN과 동일한 공유 스토리지 효과를 얻을 수 있습니다.

장점:

단 2개의 노드, 간단한 배포, 간단한 전환 논리

SAN 스토리지 네트워크에 비해 저렴한 가격

단점:

IO 성능에 더 큰 영향을 미칩니다. 슬레이브 라이브러리는 읽기 작업을 제공하지 않습니다.

2.5.분산 프로토콜

분산 프로토콜은 데이터 일관성 문제를 매우 잘 해결할 수 있습니다. 보다 일반적인 솔루션은 다음과 같습니다:

2.5.1.MySQL 클러스터

MySQL 클러스터는 NDB 스토리지 엔진을 사용하여 중복 데이터를 실시간으로 백업하여 데이터베이스의 고가용성과 데이터 일관성을 달성합니다.

장점:

모두 공식 구성 요소를 사용하며 타사 소프트웨어에 의존하지 않습니다.
강력한 데이터 일관성을 얻을 수 있습니다.

단점:

중국에서는 거의 사용되지 않습니다. NDB 스토리지 엔진은 일반 MySQL 엔진과 다소 다릅니다.

2.5.2 Galera

MySQL 고가용성 클러스터는 다중 마스터 데이터 동기화를 위한 클러스터 솔루션입니다. . 사용이 간편하고 단일 서버가 없으며 가용성이 높습니다. 일반적인 아키텍처는 다음과 같습니다.

장점:

다중 마스터 쓰기, 지연 없는 복제, 강력한 데이터 일관성 보장

성숙한 커뮤니티가 있으며 인터넷 회사에서 이를 대규모로 사용하고 있습니다. 장애 조치, 자동 노드 추가 및 제거

단점:

기본 MySQL 노드에 대한 wsrep 패치 필요

innodb 스토리지 엔진만 지원

3개 이상의 노드,

2.5.3. Paxos 알고리즘으로 해결되는 문제는 다음과 같습니다. 분산 시스템 작동 방식 특정 값(해상도)에 동의합니다. 이 알고리즘은 동종 알고리즘 중 가장 효율적인 것으로 간주됩니다. Paxos와 MySQL의 조합은 분산 MySQL 데이터에서 강력한 일관성을 달성할 수 있습니다. 일반적인 아키텍처는 다음과 같습니다.

장점:

복제 지연 없음, 강력한 데이터 일관성 보장

성숙한 이론적 기반을 갖추고 있습니다. 자동 장애 조치, 자동으로 노드 추가 및 제거;
innodb 스토리지 엔진만 지원

최소 3개 노드;

3. 요약

데이터 일관성에 대한 사람들의 요구 사항이 계속 증가함에 따라 분산 데이터 일관성 문제를 해결하기 위해 점점 더 많은 방법이 시도되고 있습니다. MySQL 자체, MySQL 클러스터 아키텍처의 최적화, Paxos, Raft, 2PC 알고리즘 도입 등

MySQL 데이터베이스 데이터 일관성 문제를 해결하기 위해 분산 알고리즘을 사용하는 방법이 사람들에게 점점 더 많이 받아들여지고 있습니다. PhxSQL, MariaDB Galera Cluster, Percona XtraDB Cluster 등과 같은 일련의 성숙한 제품이 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 대중적으로 사용됩니다.

MySQL 그룹 복제의 공식 GA를 통해 분산 프로토콜을 사용하여 데이터 일관성 문제를 해결하는 것이 주류 방향이 되었습니다. 점점 더 우수한 솔루션이 제안될 것으로 예상되며 MySQL 고가용성 문제는 더 잘 해결될 수 있습니다.

추천 학습:

mysql 비디오 튜토리얼

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