数据同步一致性_MySQL数据库之Haproxy+PXC集群搭建（上）

最新推荐文章于 2023-06-25 18:06:58 发布

舒琪学姐

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文章标签：数据同步一致性

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_34460380/article/details/112584942

本文介绍了基于Galera协议的Percona XtraDB Cluster（PXC）集群，强调其数据一致性、实时同步和高可用性。PXC采用多主复制，支持并发复制，能实现服务无缝切换，但受限于仅支持InnoDB引擎、存在写扩大问题。对比了PXC与传统Replication的区别，并提及PXC常用端口的用途。

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概述

今天主要分享一下pxc方面内容，下面先看下mysql数据库pxc集群理论方面内容..

1、基于Galere协议的高可用方案：pxc

Galera是Codership提供的多主数据同步复制机制，可以实现多个节点间的数据同步复制以及读写，并且可保障数据库的服务高可用及数据一致性。

基于Galera的高可用方案主要有MariaDB Galera Cluster和Percona XtraDB Cluster(简称PXC)，目前PXC用的会比较多一些。

mariadb的集群原理跟PXC一样,maridb-cluster其实就是PXC，两者原理是一样的。

2、PXC 简介

pxc是一套 MySQL 高可用集群解决方案，与传统的基于主从复制模式的集群架构相比 PXC 最突出特点就是解决了诟病已久的数据复制延迟问题，基本上可以达到实时同步。而且节点与节点之间，他们相互的关系是对等的。PXC 最关注的是数据的一致性，对待事物的行为时，要么在所有节点上执行，要么都不执行，它的实现机制决定了它对待一致性的行为非常严格，这也能非常完美的保证 MySQL 集群的数据一致性；

Percona XtraDB Cluster，与MGR的多主模式很相似，但是采用的协议与实现细节不同，PXC为Percona MySQL分支集群。

相比社区版本MySQL，集群性能更佳稳定，更为成熟，如果不想投入较多维护成本，可以采用该分支版本集群，缺点就是无法与官方发布统一，一些官方新特性无法使用。

PXC集群主要由两部分组成：Percona Server with XtraDB和Write Set Replication patches(使用了Galera library，一个通用的用于事务型应用的同步、多主复制插件)。

注意一半以上的节点宕机时pxc集群就无法使用了。

3、PXC特性

PXC集群中，存储引擎使用的是percona xtrabackup，集群架构采用的是Galera Cluster，一种多主结构的集群。所以要安装percona存储引擎与 Galera依赖。

一般来说，中小型规模的时候，采用这种架构是最省事的。两个节点可以采用简单的一主一从模式，或者双主模式，并且放置于同一个VLAN中，在master节点发生故障后，利用keepalived/heartbeat的高可用机制实现快速切换到slave节点。

pxc具备以下特性：

完全兼容 MySQL。
同步复制，事务要么在所有节点提交或不提交。
多主复制，可以在任意节点进行写操作。
在从服务器上并行应用事件，真正意义上的并行复制。
节点自动配置，数据一致性，不再是异步复制。
故障切换：因为支持多点写入，所以在出现数据库故障时可以很容易的进行故障切换。
自动节点克隆：在新增节点或停机维护时，增量数据或基础数据不需要人工手动备份提供，galera cluster会自动拉取在线节点数据，集群最终会变为一致；

PXC最大的优势：强一致性、无同步延迟

4、PXC的优缺点

4.1、PXC的优点

1)服务高可用；

2)数据同步复制(并发复制)，几乎无延迟；

3)多个可同时读写节点，可实现写扩展，不过最好事先进行分库分表，让各个节点分别写不同的表或者库，避免让galera解决数据冲突；

4)新节点可以自动部署，部署操作简单；

5)数据严格一致性，尤其适合电商类应用；

6)完全兼容MySQL；

4.2、pxc缺点

虽然PXC有这么多好处，但也有些局限性：

1)只支持InnoDB引擎；当前版本(5.6.20)的复制只支持InnoDB引擎，其他存储引擎的更改不复制。然而，DDL(Data Definition Language) 语句在statement级别被复制，并且，对mysql.*表的更改会基于此被复制。例如CREATE USER...语句会被复制，但是 INSERT INTO mysql.user...语句则不会。

(也可以通过wsrep_replicate_myisam参数开启myisam引擎的复制，但这是一个实验性的参数)。

2)PXC集群一致性控制机制，事有可能被终止，原因如下：集群允许在两个节点上同时执行操作同一行的两个事务，但是只有一个能执行成功，另一个会被终止，集群会给被终止的

客户端返回死锁错误(Error: 1213 SQLSTATE: 40001 (ER_LOCK_DEADLOCK)).

3)写入效率取决于节点中最弱的一台，因为PXC集群采用的是强一致性原则，一个更改操作在所有节点都成功才算执行成功。

4)所有表都要有主键；

5)不支持LOCK TABLE等显式锁操作；

6)锁冲突、死锁问题相对更多；

7)不支持XA；

8)集群吞吐量/性能取决于短板；

9)新加入节点采用SST时代价高；

10)存在写扩大问题；

11)如果并发事务量很大的话，建议采用InfiniBand网络，降低网络延迟；

事实上，采用PXC的主要目的是解决数据的一致性问题，高可用是顺带实现的。因为PXC存在写扩大以及短板效应，并发效率会有较大损失，类似semi sync replication机制。

5、 PXC与Replication的区别

mysql数据库常见的集群方案一般有replication和PXC集群两种，方案大致如下：

两个方案优劣对比如下：

6、PXC 常用端口

3306：数据库对外服务的端口号。
4444：请求SST的端口。
4567：组成员之间进行沟通的一个端口号
4568：用于传输IST。

名词解释：

WS：write set写数据集，写/更新事务
IST：Incremental State Transfer 增量同步
SST：State Snapshot Transfe 全量同步。
SST支持的方法有：mysqldump，rsync ，xtrabackup 。
mysqldump，rsync同步需要READ LOCK， (SST applies FLUSH TABLES WITH READ LOCK command)
xtrabackup 在整个同步数据过程中不需要READ LOCK。
配置参数：wsrep_sst_method=xtrabackup-v2
UUID：节点状态改变及顺序的唯一标识
GTID：Global Transaction ID，由UUID和sequence number偏移量组成。wsrep api中定义的集群内部全局事务id，用于记录集群中发生状态改变的唯一标识以及队列中的偏移量。
WSRWP API：在DBMS库和wsrep provider之间提供接口

后面再分享下HAproxy和PXC集群搭建方面的内容，感兴趣的朋友可以关注下！