數據庫高可用架構了解一下
看多了應用服務的高可用架構,我們來看看數據庫的高可用吧。
數據存儲高可用的方案本質都是通過將數據復制到多個存儲設備,通過數據冗余的方式來實現高可用。常見的高可用架構有主備、主從、主主、集群、分區等,接下來我們聊聊每種架構的優缺點。
主備架構
1. 基本架構拓撲圖如下
整體架構簡單,幾乎所有的數據庫都提供了主備復制的功能,例如Mysql、Oracle、MongoDB等。在這種架構中備庫主要承擔數據備份的作用,不參與實際業務讀寫操作,如果把備機改成主機需要人工操作。
2. 優缺點分析
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對于客戶端來說,不需要感知備機的存在,即使災難恢復后,原來的備機被人工干預修改為主機,客戶端只需要簡單修改連接地址即可,應用架構不需要做任何改動;
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主機和備機只需要進行數據復制,不需要進行狀態判斷和主備切換這類復雜操作。
這種架構的缺點也比較明顯:
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備機主要是用于數據備份,如果應用架構沒有讀寫分離設計時會造成成本浪費
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故障后需要人工干預,無法自動恢復,而人工處理效率又比較低,恢復過程也容易出錯。
主從架構
主從架構與主備架構只有一字之差,但是對于實際應用架構差距卻很大。在主備架構中備庫不參與業務操作,而在主從架構中從庫是需要參與業務操作的,應用架構需要做讀寫分離,將寫操作寫入主庫,而讀操作從從庫讀。
1. 主從基本架構拓撲圖如下
2.優缺點分析
相比于主備架構,它有如下優點:
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在主庫故障時,讀操作相關業務可以繼續運行
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從庫對外提供讀能力,發揮了硬件的性能
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可以為不同的角色提供不同的從庫
缺點:
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主從架構中從庫需要提供讀業務,如果主從復制延遲大,數據會出現不一致情況;
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應用架構需要做修改,一般會加入讀寫分離,復雜度比主備高;
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故障后需要人工干預,無法自動恢復,而人工處理效率又比較低,恢復過程也容易出錯。
主從切換
上面兩種架構都存在兩個共同問題:
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主庫故障后,無法進行寫操作
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主庫出了問題后需要人工干預才能將從庫切換到主庫,而人工切換又可能出現不及時或者切換故障的問題。
基于以上兩個問題我們需要一個能自動切換的架構,當主庫出了故障后能自動將從庫切換成主庫,無需運維人員干預。
要實現主從切換架構必須要考慮一個關鍵點:必須要有一個機制能監測到數據庫節點的運行狀態,以此來決定是否切換。
這種架構我們一般會引入一個第三方中介,數據庫節點定時向第三方中介匯報自己的狀態信息;或者第三方中介定時去數據庫節點拉取數據庫狀態;
優點:
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解決了人工干預的問題,大大減少了故障時間,一定程度上保護了運維人員的人生安全 缺點:
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架構復雜,引入了第三方中介后又需要保證第三方中介的高可用。
這里推薦大家了解一下mysql的 MHA
架構,或者使用ZK、Keepalived自己搭建主從切換架構。
主主架構
主主架構又叫主主復制,兩臺數據庫都是主庫,互相將數據復制給對方,客戶端可以挑選任意一臺數據庫進行讀寫操作。
相比于主從切換,主主架構有如下優點:
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兩臺數據庫都是主庫,不存在切換的概念
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客戶端無需區分不同角色的主機,隨便將讀寫操作發給哪臺數據庫。
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架構簡單
但是允許向兩臺主數據庫寫入是一件很危險的事:
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AB兩臺數據庫采用自增長主鍵,A庫插入用戶后id是1,B庫插入用戶后id也是1,數據沖突
- tb
- update tb set col = col +1
- update tb set col = col * 2
以上,希望對你有所幫助!