一、雙主保證高可用

MySQL數(shù)據(jù)庫集群常使用一主多從，主從同步，讀寫分離的方式來擴充數(shù)據(jù)庫的讀性能，保證讀庫的高可用，但此時寫庫仍然是單點。

在一個MySQL數(shù)據(jù)庫集群中可以設置兩個主庫，并設置雙向同步，以冗余寫庫的方式來保證寫庫的高可用。

二、并發(fā)引發(fā)不一致

數(shù)據(jù)冗余會引發(fā)數(shù)據(jù)的一致性問題，因為數(shù)據(jù)的同步有一個時間差，并發(fā)的寫入可能導致數(shù)據(jù)同步失敗，引起數(shù)據(jù)丟失：

如上圖所述，假設主庫使用了auto increment來作為自增主鍵：

• 兩個MySQL-master設置雙向同步可以用來保證主庫的高可用
• 數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)存的記錄主鍵是1，2，3
• 主庫1插入了一條記錄，主鍵為4，并向主庫2同步數(shù)據(jù)
• 數(shù)據(jù)同步成功之前，主庫2也插入了一條記錄，由于數(shù)據(jù)還沒有同步成功，插入記錄生成的主鍵也為4，并向主庫1也同步數(shù)據(jù)
• 主庫1和主庫2都插入了主鍵為4的記錄，雙主同步失敗，數(shù)據(jù)不一致

三、相同步長免沖突

能否保證兩個主庫生成的主鍵一定不沖突呢?

回答：

• 設置不同的初始值
• 設置相同的增長步長

就能夠做到。

如上圖所示：

• 兩個MySQL-master設置雙向同步可以用來保證主庫的高可用
• 庫1的自增初始值是1，庫2的自增初始值是2，增長步長都為2
• 庫1中插入數(shù)據(jù)主鍵為1/3/5/7，庫2中插入數(shù)據(jù)主鍵為2/4/6/8，不沖突
• 數(shù)據(jù)雙向同步后，兩個主庫會包含全部數(shù)據(jù)
  

如上圖所示，兩個主庫最終都將包含1/2/3/4/5/6/7/8所有數(shù)據(jù)，即使有一個主庫掛了，另一個主庫也能夠保證寫庫的高可用。

四、上游生成ID避沖突

換一個思路，為何要依賴于數(shù)據(jù)庫的自增ID，來保證數(shù)據(jù)的一致性呢?

完全可以由業(yè)務上游，使用統(tǒng)一的ID生成器，來保證ID的生成不沖突：

如上圖所示，調(diào)用方插入數(shù)據(jù)時，帶入全局***ID，而不依賴于數(shù)據(jù)庫的auto increment，也能解決這個問題。

至于如何生成全局***，趨勢遞增的ID，參見文章《分布式ID生成算法》。

五、消除雙寫不治本

使用auto increment兩個主庫并發(fā)寫可能導致數(shù)據(jù)不一致，只使用一個主庫提供服務，另一個主庫作為shadow-master，只用來保證高可用，能否避免一致性問題呢?

如上圖所示：

• 兩個MySQL-master設置雙向同步可以用來保證主庫的高可用
• 只有主庫1對外提供寫入服務
• 兩個主庫設置相同的虛IP，在主庫1掛掉或者網(wǎng)絡異常的時候，虛IP自動漂移，shadow master頂上，保證主庫的高可用

這個切換由于虛IP沒有變化，所以切換過程對調(diào)用方是透明的，但在極限的情況下，也可能引發(fā)數(shù)據(jù)的不一致：

如上圖所示：

• 兩個MySQL-master設置雙向同步可以用來保證主庫的高可用，并設置了相同的虛IP
• 網(wǎng)絡抖動前，主庫1對上游提供寫入服務，插入了一條記錄，主鍵為4，并向shadow master主庫2同步數(shù)據(jù)
• 突然主庫1網(wǎng)絡異常，keepalived檢測出異常后，實施虛IP漂移，主庫2開始提供服務
• 在主鍵4的數(shù)據(jù)同步成功之前，主庫2插入了一條記錄，也生成了主鍵為4的記錄，結(jié)果導致數(shù)據(jù)不一致

六、內(nèi)網(wǎng)DNS探測

虛IP漂移，雙主同步延時導致的數(shù)據(jù)不一致，本質(zhì)上，需要在雙主同步完數(shù)據(jù)之后，再實施虛IP偏移，使用內(nèi)網(wǎng)DNS探測，可以實現(xiàn)shadow master延時高可用：

• 使用內(nèi)網(wǎng)域名連接數(shù)據(jù)庫，例如：db.58daojia.org
• 主庫1和主庫2設置雙主同步，不使用相同虛IP，而是分別使用ip1和ip2
• 一開始db.58daojia.org指向ip1
• 用一個小腳本輪詢探測ip1主庫的連通性
• 當ip1主庫發(fā)生異常時，小腳本delay一個x秒的延時，等待主庫2同步完數(shù)據(jù)之后，再將db.58daojia.org解析到ip2
• 程序以內(nèi)網(wǎng)域名進行重連，即可自動連接到ip2主庫，并保證了數(shù)據(jù)的一致性

七、總結(jié)

主庫高可用，主庫一致性，一些小技巧：

• 雙主同步是一種常見的保證寫庫高可用的方式
• 設置相同步長，不同初始值，可以避免auto increment生成沖突主鍵
• 不依賴數(shù)據(jù)庫，業(yè)務調(diào)用方自己生成全局***ID是一個好方法
• shadow master保證寫庫高可用，只有一個寫庫提供服務，并不能完全保證一致性
• 內(nèi)網(wǎng)DNS探測，可以實現(xiàn)在主庫1出現(xiàn)問題后，延時一個時間，再進行主庫切換，以保證數(shù)據(jù)一致性

【本文為51CTO專欄作者“58沈劍”原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請聯(lián)系原作者】

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