前言：

MySQL 官方提供了多種高可用部署方案，從最基礎(chǔ)的主從復(fù)制到組復(fù)制再到 InnoDB Cluster 等等。本篇文章以 MySQL 8.0 版本為準(zhǔn)，介紹下不同高可用方案架構(gòu)原理及使用場(chǎng)景。

1. MySQL Replication

MySQL Replication 是官方提供的主從同步方案，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從一個(gè) MySQL 實(shí)例（稱為源或主服務(wù)器，Master）自動(dòng)復(fù)制到一個(gè)或多個(gè)其他 MySQL 實(shí)例（稱為副本或從服務(wù)器，Slave）。是目前應(yīng)用最廣的 MySQL 容災(zāi)方案，也是一切高可用方案的基礎(chǔ)。

Replication 用兩個(gè)或以上的實(shí)例搭建了 MySQL 主從復(fù)制集群，主節(jié)點(diǎn)處理寫(xiě)操作，從節(jié)點(diǎn)異步或半同步復(fù)制數(shù)據(jù)。雖然功能相對(duì)簡(jiǎn)單，但通過(guò)設(shè)置多個(gè)從節(jié)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)分離和一定程度的故障轉(zhuǎn)移。

主要特性：

• 異步復(fù)制：默認(rèn)情況下，MySQL 使用異步復(fù)制，主服務(wù)器在寫(xiě)入數(shù)據(jù)后即認(rèn)為操作完成，而不等待從服務(wù)器確認(rèn)。
• 半同步復(fù)制：在半同步復(fù)制模式下，主服務(wù)器在提交事務(wù)時(shí)會(huì)等待至少一個(gè)從服務(wù)器確認(rèn)接收到數(shù)據(jù)。
• 延遲復(fù)制：可以配置從服務(wù)器延遲一定時(shí)間接收主服務(wù)器的數(shù)據(jù)，用于防止誤操作等場(chǎng)景。

適用場(chǎng)景：

• 讀密集型應(yīng)用：在需要高讀取性能的場(chǎng)景下，讀寫(xiě)分離架構(gòu)可以有效提升性能。
• 數(shù)據(jù)備份和容災(zāi)：用作數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)備份和故障恢復(fù)的場(chǎng)景。
• 業(yè)務(wù)分布：適合對(duì)高可用要求不高的業(yè)務(wù)，允許丟數(shù)據(jù)及同步延遲。

  2. MySQL Group Replication 

MySQL Group Replication 即組復(fù)制，簡(jiǎn)稱為 MGR 。是 MySQL 5.7 版本之后引入的一種高可用性和高擴(kuò)展性的解決方案，基于原生復(fù)制技術(shù)和 Paxos 協(xié)議實(shí)現(xiàn)。它提供了高一致性、高容錯(cuò)性、高擴(kuò)展性和高靈活性?？梢允褂脝沃髂Ｊ交螂p主模式，集群一般至少由三個(gè)節(jié)點(diǎn)組成。

主要特性：

• 多主復(fù)制：允許多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)處理讀寫(xiě)請(qǐng)求，從而提高系統(tǒng)的吞吐量和可靠性。
• 自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移：當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，Group Replication 會(huì)自動(dòng)重新配置集群，確保服務(wù)的連續(xù)性。
• 強(qiáng)一致性：使用分布式協(xié)議確保數(shù)據(jù)在所有節(jié)點(diǎn)之間的一致性，避免數(shù)據(jù)沖突和不一致。
• 沖突檢測(cè)與解決：內(nèi)置沖突檢測(cè)機(jī)制，能夠自動(dòng)處理并解決數(shù)據(jù)沖突。

適用場(chǎng)景：

• 高可用性需求：適用于需要高可用性和數(shù)據(jù)強(qiáng)一致性的場(chǎng)景。
• 分布式系統(tǒng)：適用于需要分布式數(shù)據(jù)處理和高吞吐量的應(yīng)用。
• 自動(dòng)化管理：適用于希望通過(guò)自動(dòng)化工具簡(jiǎn)化管理和運(yùn)維的企業(yè)。

3. MySQL InnoDB Cluster

MySQL InnoDB Cluster 是 MySQL 官方提供的一種原生高可用性和高可擴(kuò)展性解決方案。它通過(guò)使用 Group Replication 來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)復(fù)制和高可用性。并結(jié)合 MySQL Shell 及 MySQL Router ，提供了更全面的高可用解決方案，包括自動(dòng)安裝、配置、管理和監(jiān)控 MySQL 集群的能力。架構(gòu)示意圖如下：

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InnoDB Cluster 集群內(nèi)部基于 MySQL 組復(fù)制構(gòu)建，提供自動(dòng)成員管理，容錯(cuò)，自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移動(dòng)能等。利用 MySQL Shell 提供的 AdminAPI 功能來(lái)管理和配置 InnoDB Cluster。利用 MySQL Router 提供路由功能， 將客戶端應(yīng)用程序透明地連接到服務(wù)器實(shí)例，如果服務(wù)器實(shí)例發(fā)生意外故障，集群會(huì)自動(dòng)重新配置。

主要特性：

• 自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移：在主節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)將讀寫(xiě)請(qǐng)求切換到可用的從節(jié)點(diǎn)，確保服務(wù)的連續(xù)性。
• 強(qiáng)一致性：利用 Group Replication 確保所有節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)一致性。
• 讀寫(xiě)分離：支持讀寫(xiě)分離，提高系統(tǒng)的讀性能。
• 簡(jiǎn)化管理：通過(guò) MySQL Shell 和 AdminAPI 進(jìn)行自動(dòng)化管理，簡(jiǎn)化集群的部署和運(yùn)維。

適用場(chǎng)景：

• 適用于需要高可用性、高一致性和高讀性能的應(yīng)用場(chǎng)景，推薦使用 MySQL 8.0 的高版本進(jìn)行部署。

4. MySQL InnoDB ClusterSet

MySQL InnoDB ClusterSet 是在 InnoDB Cluster 基礎(chǔ)上的擴(kuò)展，旨在提供跨地域的高可用性和容災(zāi)能力。它集成多個(gè) InnoDB Cluster，實(shí)現(xiàn)跨地域的數(shù)據(jù)復(fù)制和故障轉(zhuǎn)移。

InnoDB ClusterSet 使用專用的 ClusterSet 復(fù)制通道自動(dòng)管理從主集群到副本集群的復(fù)制。如果主集群由于數(shù)據(jù)中心損壞或網(wǎng)絡(luò)連接丟失而變得無(wú)法使用，用戶可以激活副本集群以恢復(fù)服務(wù)的可用性。

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主要特性：

• 跨地域高可用：通過(guò)多個(gè)地理位置的集群實(shí)現(xiàn)跨地域的高可用性和容災(zāi)能力。
• 一致性協(xié)調(diào)：ClusterSet Manager 統(tǒng)一管理和協(xié)調(diào)多個(gè)集群間的數(shù)據(jù)一致性和故障轉(zhuǎn)移。
• 異步復(fù)制：各個(gè)集群間的數(shù)據(jù)同步采用異步復(fù)制技術(shù)，確保數(shù)據(jù)在災(zāi)難情況下的快速恢復(fù)。

適用場(chǎng)景：

• 適用于需要跨地域部署和高可用的場(chǎng)景，如全球分布的業(yè)務(wù)系統(tǒng)、大型企業(yè)的多數(shù)據(jù)中心部署等。

5. MySQL InnoDB ReplicaSet

MySQL InnoDB ReplicaSet 是基于傳統(tǒng)主從復(fù)制架構(gòu)的高可用性方案，只是集成了 MySQL Shell 及 MySQL Router 進(jìn)行配置及管理。InnoDB ReplicaSet 不提供 InnoDB Cluster 提供的所有功能，例如自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移或多主模式。但是它確實(shí)支持以類似方式配置、添加和刪除實(shí)例等功能。在主節(jié)點(diǎn)不可用的情況下，需要使用 AdminAPI 手動(dòng)觸發(fā)故障轉(zhuǎn)移。

主要特性：

• 主從復(fù)制：基于異步復(fù)制技術(shù)，將數(shù)據(jù)從主節(jié)點(diǎn)復(fù)制到一個(gè)或多個(gè)從節(jié)點(diǎn)。
• 手動(dòng)故障轉(zhuǎn)移：在主節(jié)點(diǎn)故障時(shí)需要手動(dòng)進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移。
• 易于管理：架構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，配置和管理較為方便。

適用場(chǎng)景：

• 適用于中小型企業(yè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)、開(kāi)發(fā)和測(cè)試環(huán)境等不需要復(fù)雜高可用性和自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移的場(chǎng)景。

6. 幾種方案對(duì)比

下面我們從幾個(gè)不同維度來(lái)對(duì)比下這幾種方案，以表格形式列出，更清晰明確。

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這些方案各有特點(diǎn)，適用于不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景和需求。選擇合適的高可用方案時(shí)，需要基于實(shí)際業(yè)務(wù)需求、技術(shù)實(shí)力、成本預(yù)算、數(shù)據(jù)一致性、寫(xiě)入性能、系統(tǒng)復(fù)雜度和運(yùn)維成本等因素。

總結(jié)：

本篇文章介紹了 MySQL 官方提供的幾種高可用方案，除此之外，還有其他借助中間件搭建的高可用方案，例如：MHA、MMM、及借助 Keepalived、ProxySQL、Orchestrator 等工具的其他高可用方案?？偠灾?，高可用方案雖多，選擇時(shí)還是要基于實(shí)際業(yè)務(wù)需求出發(fā)，綜合考慮多種因素。