第一節：mysql 高可用方案
1.1 一主一從架構
mysql 配置為主從模式，從庫是主庫的 backup，同一時間設置其中一台為主服務器，提供讀寫，另一台服務器作為熱備，不提供讀寫，通過復制與主服務器數據保持一致，二者均開啟 binlog。
（1）主從復制實現
在主庫把數據更改記錄到 binlog 中；
備庫將主庫的日志復制到自己的 relaylog 中；
備庫讀取 relaylog 中的事件，將其重放到備庫上。
（2）主從復制關鍵技術
異步復制、半同步復制
1.2 雙主（主從）架構
在一主一從架構的基礎上配置雙向復制和 Keepalived 自動切換功能，通過周期性調用監測腳本，監測進程，實現故障時 VIP 的無縫切換，當活躍點出現故障時，通過 VIP+Keepalived 腳本執行實現向另一台數據庫的切換，以此實現 mysql 架構的高可用。
（1）Keepalived 切換實現
雙向復制運行；
VIP 所在的庫作為主庫；
主庫出現問題時，VIP 切換至另一個主庫。
（2）Keepalived 切換關鍵技術
VRRP 原理、Keepalived 監測機制
1.3 MHA + 一主兩從架構
MHA（Master High Availability）在 mysql 高可用方面是一個相對成熟的解決方案。在 mysql 故障切換的過程中，MHA 能做到在 0-30 秒之內自動完成數據庫的故障切換工作，並且在進行故障切換的過程中，MHA 能在最大程度上保證數據的一致性，已達到真正意義上的高可用，但 GTID 出現后 MHA 功能弱化。
（1）MHA切換實現
主庫；備主；備庫；
MHA 配合 VIP 漂移；
補齊數據。
（2）MHA切換關鍵技術
MHA manager、GTID（全局事務標志）出現，MHA弱化
一個事務對應一個唯一ID，一個GTID在一個服務器上只會執行一次（一個事務在從庫上只能出現一次）
1.4 mysql 集群架構
集群架構原理（PXC）：節點接收 sql 請求后，對於 ddl 操作，在 commit 之前，由 wsrep API 調用 galera 庫進行集群內廣播，所有其他節點驗證成功后事務在集群所有節點進行提交，反之 roll back。PXC 保證整個集群所有數據的強一致性，滿足：Consistency和Availability。
（1）mysql 集群實現
上層中間調度如 HAproxy；
調度到的 Node上進行讀寫；
同步至其他兩個節點。
（2）mysql 集群關鍵技術
同步復制、wsrep 插件技術
2、mysql 主從復制
2.1 mysql 主從復制概念
mysql 主從復制是指數據可以從一個 mysql 數據庫服務器主節點復制到一個或多個從節點。mysql 默認采用異步復制方式，這樣從節點不用一直訪問主服務器來更新自己的數據，數據的更新可以在遠程連接上進行，從節點可以復制主數據庫中的所有數據庫或者特定的數據庫，或者特定的表。
2.2 mysql 主從復制的主要用途
（1）讀寫分離
（2）數據實時備份，當系統某節點發生故障時，可以進行故障切換
（3）高可用性（HA）
隨着系統中業務訪問量的增大，如果是單機部署數據庫，就會導致 I/O 訪問頻率過高。有了主從復制，增加多個數據存儲節點，將負載分布在多個從節點上，降低單機磁盤 I/O 訪問的頻率，提高單個機器的 I/O 性能。
2.3 mysql 主從復制原理
過程：主庫開啟 binlog 功能並授權從庫連接主庫，主庫 IO 線程根據從庫的請求，從 master.info 開始記錄的位置點向下開始取信息，同時把取到的位置點和最新的位置與 binlog 信息一同發給從庫 IO 線程，從庫將相關的 sql 語句存放在 relay-log 里面，最終從庫的 sql 線程將 relay-log 里的 sql 語句應用到從庫上，至此整個同步過程完成，之后將是無限重復上述過程。
binlog 輸出線程：每當有從庫連接到主庫的時候，主庫都會創建一個線程然后發送 binlog 內容到從庫。對於每一個即將發送給從庫的 sql 事件，binlog 輸出線程會將其鎖住。一旦該事件被線程讀取完之后，該鎖會被釋放，即使在該事件完全發送到從庫的時候，該鎖也會被釋放。在從庫里，當復制開始的時候，從庫就會創建兩個線程進行處理：
從庫 I/O 線程：當 START SLAVE 語句在從庫開始執行之后，從庫創建一個 I/O 線程，該線程連接到主庫並請求主庫發送 binlog 里面的更新記錄到從庫上。從庫 I/O 線程讀取主庫的 binlog 輸出線程發送的更新並拷貝這些更新到本地文件，其中包括 relay log 文件。
從庫的 SQL 線程：從庫創建一個 SQL 線程，這個線程讀取從庫 I/O 線程寫到 relay log 的更新事件並執行。
可以知道，對於每一個主從復制的連接，都有三個線程。擁有多個從庫的主庫為每一個連接到主庫的從庫創建一個 binlog 輸出線程，每一個從庫都有它自己的 I/O 線程和 SQL 線程。
從庫通過創建兩個獨立的線程，使得在進行復制時，從庫的讀和寫進行了分離。因此，即使負責執行的線程運行較慢，負責讀取更新語句的線程並不會因此變得緩慢。比如說，如果從庫有一段時間沒運行了，當它在此啟動的時候，盡管它的 SQL 線程執行比較慢，它的 I/O 線程可以快速地從主庫里讀取所有的 binlog 內容。這樣一來，即使從庫在 SQL 線程執行完所有讀取到的語句前停止運行了，I/O 線程也至少完全讀取了所有的內容，並將其安全地備份在從庫本地的 relay log，隨時准備在從庫下一次啟動的時候執行語句。
2.4 主從復制的實現
（1）環境構建：基於 centos7 操作系統，mariadb 數據庫（同 mysql 數據庫）
master節點：192.168.129.128 slave1節點：192.168.129.129
（2）分別在 master 節點和 slave1 節點上關閉防火牆，關閉 selinux
#master節點： [root@Master ~]#systemctl stop firewalld [root@Master ~]#systemctl disable firewalld Removed symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/firewalld.service. Removed symlink /etc/systemd/system/dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service. [root@Master ~]# sed -ri '/^SELINUX=/s/(SELINUX=).*/\1disabled/' /etc/selinux/config#slave1節點： [root@Slave1 ~]# systemctl stop firewalld [root@Slave1 ~]# systemctl disable firewalld Removed symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/firewalld.service. Removed symlink /etc/systemd/system/dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service. [root@Slave1 ~]# sed -ri '/^SELINUX=/s/(SELINUX=).*/\1disabled/' /etc/selinux/config
（3）master 節點和 slave1 節點上分別安裝 mariadb：
#兩個節點分別執行： yum install mariadb-server -y
（4）在主服務器（master）上：
啟用二進制日志
選擇一個唯一的server-id
創建具有復制權限的用戶
[root@Master ~]#vim /etc/my.cnf [mysqld] log-bin=master-bin # 行模式 binlog_format = row # 刷新binlog到磁盤 sync_binlog = 1 # 禁止域名解析 skip_name_resolv = 1 # 同步設置的重要參數 log_slave_updates = 1 # 設置唯一id server_id = 128 datadir=/var/lib/mysql [root@Master ~]#systemctl restart mariadb [root@Master ~]#mysql MariaDB [(none)]> reset master; #刪除所有的binglog日志文件，並將日志索引文件清空，重新開始所有新的日志文件。用於第一次進行搭建主從庫時，進行主庫binlog初始化工作； Query OK, 0 rows affected (0.02 sec) MariaDB [(none)]> grant replication slave,replication client on *.* -> to rep@'192.168.129.%' identified by 'localhost'; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [(none)]> flush privileges; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
（5）在從服務器（slave1）上
啟用中繼日志（二進制日志可開啟，也可不開啟）
選擇一個唯一的 server-id
連接至主服務器，並開始復制
首先測試是否能遠程登錄 master 節點上的數據庫：
[root@Slave1 ~]# mysql -h 192.168.129.128 -urep -plocalhost Welcome to the MariaDB monitor. Commands end with ; or \g. Your MariaDB connection id is 3 Server version: 5.5.56-MariaDB MariaDB Server Copyright (c) 2000, 2018, Oracle, MariaDB Corporation Ab and others. Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement. MariaDB [(none)]> quit #測試成功，退出
配置從服務器：
[root@Slave1 ~]# vim /etc/my.cnf [mysqld] log-bin=slave1-bin binlog_format = row sync_binlog = 1 skip_name_resolv = 1 log_slave_updates = 1 server_id = 129 datadir=/var/lib/mysql [root@Slave1 ~]# systemctl start mariadb [root@Slave1 ~]# mysql MariaDB [(none)]> reset master; Query OK, 0 rows affected (0.02 sec) MariaDB [(none)]> change master to -> master_host='192.168.129.128', -> master_user='rep', -> master_password='localhost', -> master_log_file='master-bin.000001', -> master_log_pos=0; Query OK, 0 rows affected (0.04 sec) MariaDB [(none)]> show slave status\G *************************** 1. row *************************** Slave_IO_State: Master_Host: 192.168.129.128 Master_User: rep Master_Port: 3306 Connect_Retry: 60 Master_Log_File: master-bin.000001 Read_Master_Log_Pos: 4 Relay_Log_File: mariadb-relay-bin.000001 Relay_Log_Pos: 4 Relay_Master_Log_File: master-bin.000001 Slave_IO_Running: No Slave_SQL_Running: No MariaDB [(none)]> start slave; Query OK, 0 rows affected (0.01 sec) MariaDB [(none)]> show slave status\G *************************** 1. row *************************** Slave_IO_State: Waiting for master to send event Master_Host: 192.168.129.128 Master_User: rep Master_Port: 3306 Connect_Retry: 60 Master_Log_File: master-bin.000001 Read_Master_Log_Pos: 493 Relay_Log_File: mariadb-relay-bin.000002 Relay_Log_Pos: 778 Relay_Master_Log_File: master-bin.000001 Slave_IO_Running: Yes Slave_SQL_Running: Yes
（6）測試：master 創建數據庫數據，slave 節點查看是同步了 master 節點的數據庫信息
master節點：
MariaDB [(none)]> show processlist\G *************************** 2. row *************************** Id: 5 User: rep Host: 192.168.129.129:47964 db: NULL Command: Binlog Dump Time: 40 State: Master has sent all binlog to slave; waiting for binlog to be updated Info: NULL Progress: 0.000 2 rows in set (0.00 sec) MariaDB [(none)]> create database bbs; Query OK, 1 row affected (0.00 sec) MariaDB [(none)]> create table bbs.t1(id int); Query OK, 0 rows affected (0.02 sec) MariaDB [(none)]> insert into bbs.t1 values(1); Query OK, 1 row affected (0.01 sec) MariaDB [(none)]> select * from bbs.t1; +------+ | id | +------+ | 1 | +------+ 1 row in set (0.00 sec)
slave1節點：
MariaDB [(none)]> show processlist\G *************************** 1. row *************************** Id: 2 User: root Host: localhost db: NULL Command: Query Time: 0 State: NULL Info: show processlist Progress: 0.000 *************************** 2. row *************************** Id: 3 User: system user Host: db: NULL Command: Connect Time: 203 State: Waiting for master to send event Info: NULL Progress: 0.000 *************************** 3. row *************************** Id: 4 User: system user Host: db: NULL Command: Connect Time: 42 State: Slave has read all relay log; waiting for the slave I/O thread to update it Info: NULL Progress: 0.000 3 rows in set (0.00 sec) MariaDB [(none)]> select * from bbs.t1; #查看數據主從配置成功 +------+ | id | +------+ | 1 | +------+ 1 row in set (0.01 sec)
2.5 mysql 主從狀況監測主要參數
Slave_IO_Running：線程是否打開 YES/No/NULL
Slave_SQL_Running：線程是否打開 YES/No/NULL
Seconds_Behind_Master：和主庫比同步的延遲的秒數
2.6 可能導致主從延時的因素
主從時鍾是否一致
網絡通信是否存在延遲
是否和日志類型，數據過大有關
從庫性能，有沒開啟 binlog
從庫查詢是否優化
3、mysql 雙主架構
3.1 實現
（1）兩台 mysql 都可讀寫，互為主備，默認只使用一台（masterA）負責數據的寫入，另一台（masterB）備用；
（2）masterA 是 masterB 的主庫，masterB 又是 masterA 的主庫，它們互為主從；
（3）兩台主庫之間做高可用，可以采用 keepalived 等方案（使用 VIP 對外提供服務）；
（4）所有提供服務的從服務器與 masterB 進行主從同步（雙主多從）;
（5）建議采用高可用策略的時候，masterA 或 masterB 均不因宕機恢復后而搶占 VIP（非搶占模式）；
這樣做可以在一定程度上保證主庫的高可用，在一台主庫 down 掉之后，可以在極短的時間內切換到另一台主庫上（盡可能減少主庫宕機對業務造成的影響），減少了主從同步給線上主庫帶來的壓力；
masterB 可能會一直處於空閑狀態（可以用它當從庫，負責部分查詢）；
主庫后面提供服務的從庫要等 masterB 先同步完了數據后才能去 masterB 上去同步數據，這樣可能會造成一定程度的同步延時；
3.2 mysql 主主同步配置
主主環境構建：同樣基於centos7-mariadb
mysql1：192.168.129.128
mysql2：192.168.129.129
（1）關閉防火牆、selinux（同上：主從）
（2）mysql1 節點：
[root@mysql1 ~]#vim /etc/my.cnf log-bin=mysql-bin server-id = 4 [root@mysql1 ~]#systemctl start mariadb [root@mysql1 ~]#mysql MariaDB [(none)]> reset master; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [(none)]> grant replication slave,replication client on *.* -> to rep@'192.168.129.%' identified by 'localhost'; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [(none)]> flush privileges; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [(none)]> change master to -> master_host='192.168.129.129', -> master_user='rep', -> master_password='localhost', -> master_log_file='mysql-bin.000001', -> master_log_pos=0; Query OK, 0 rows affected (0.02 sec) MariaDB [(none)]> show slave status\G *************************** 1. row *************************** Slave_IO_State: Master_Host: 192.168.129.129 Master_User: rep Master_Port: 3306 Connect_Retry: 60 Master_Log_File: mysql-bin.000001 Read_Master_Log_Pos: 4 Relay_Log_File: mariadb-relay-bin.000001 Relay_Log_Pos: 4 Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001 Slave_IO_Running: No Slave_SQL_Running: No MariaDB [(none)]> slave start; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [(none)]> show slave status\G *************************** 1. row *************************** Slave_IO_State: Connecting to master Master_Host: 192.168.129.129 Master_User: rep Master_Port: 3306 Connect_Retry: 60 Master_Log_File: mysql-bin.000001 Read_Master_Log_Pos: 4 Relay_Log_File: mariadb-relay-bin.000001 Relay_Log_Pos: 4 Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001 Slave_IO_Running: Connecting Slave_SQL_Running: Yes
（3）mysql2 節點：
[root@mysql2 ~]# vim /etc/my.cnf log-bin=mysql-bin server-id = 251 [root@mysql2 ~]# systemctl start mariadb [root@mysql2 ~]# mysql MariaDB [(none)]> reset master; Query OK, 0 rows affected (0.01 sec) MariaDB [(none)]> grant replication slave,replication client on *.* -> to rep@'192.168.129.%' identified by 'localhost'; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [(none)]> flush privileges; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [(none)]> change master to -> master_host='192.168.129.128', -> master_user='rep', -> master_password='localhost', -> master_log_file='mysql-bin.000001', -> master_log_pos=0; ERROR 1198 (HY000): This operation cannot be performed with a running slave; run STOP SLAVE first #此處報錯需要停止SLAVE MariaDB [(none)]> stop slave #停止SLAVE -> ; Query OK, 0 rows affected (0.01 sec) MariaDB [(none)]> change master to master_host='192.168.129.128', master_user='rep', master_password='localhost', master_log_file='mysql-bin.000001', master_log_pos=0; Query OK, 0 rows affected (0.02 sec) MariaDB [(none)]> show slave status\G *************************** 1. row *************************** Slave_IO_State: Master_Host: 192.168.129.128 Master_User: rep Master_Port: 3306 Connect_Retry: 60 Master_Log_File: mysql-bin.000001 Read_Master_Log_Pos: 4 Relay_Log_File: mariadb-relay-bin.000001 Relay_Log_Pos: 4 Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001 Slave_IO_Running: No Slave_SQL_Running: No MariaDB [(none)]> slave start; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [(none)]> show slave status\G *************************** 1. row *************************** Slave_IO_State: Waiting for master to send event Master_Host: 192.168.129.128 Master_User: rep Master_Port: 3306 Connect_Retry: 60 Master_Log_File: mysql-bin.000001 Read_Master_Log_Pos: 493 Relay_Log_File: mariadb-relay-bin.000002 Relay_Log_Pos: 777 Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001 Slave_IO_Running: Yes Slave_SQL_Running: Yes
（4）測試：
在 mysql1 節點創建數據庫，在 mysql2 節點查看：
mysql1 節點：
MariaDB [(none)]> create database data1; Query OK, 1 row affected (0.01 sec) MariaDB [(none)]> create table data1.t1; ERROR 1113 (42000): A table must have at least 1 column MariaDB [(none)]> create table data1.t1(name int); Query OK, 0 rows affected (0.02 sec) MariaDB [(none)]> insert into data1.t1 values(1); Query OK, 1 row affected (0.00 sec) MariaDB [(none)]> select * from data1.t1; +------+ | name | +------+ | 1 | +------+
mysql2 節點查看：
MariaDB [(none)]> select * from data1.t1; +------+ | name | +------+ | 1 | +------+
同理 mysql2 節點創建數據庫，mysql1 節點查看；至此實現 mysql 主主復制。
4、生產環境其他常用設置
4.1 配置忽略權限庫同步參數
binlog-ignore-db='information_schema mysql test'
4.2 從庫備份開啟 binlog
log-slave-updates log_bin = mysql-bin expire_logs_days = 7
應用場景：級聯復制或從庫做數據備份。
4.3 從庫只讀 read-only 來實現
innodb_read_only = ON
結論：當用戶權限中沒有SUPER權限(ALL權限是包括SUPER的)時，從庫的read-only生效！