gelera集羣詳解

【MySQL】galera集羣原理簡介

 

1. 特性

   基於行復制的徹底並行同步複製
   實時多主架構，任意節點可讀寫
   無延遲複製，事務零丟失，可靠健壯的讀寫體驗。
   自動化節點關係控制：節點故障自動摘除，節點加入自動協調
   接近原生的MySQL數據庫鏈接的體驗

   2.應用

   percona分支的PXC集羣，
   Maria分支的MariaDB Cluster集羣

   3.原理簡析

   當一個事務在當前寫入的節點提交後，經過wsrep API（write set replication API）將這個事務變成
   寫集(write set)廣播到同集羣的其餘節點中，其餘節點收到寫集事務後，對這個事務進行可行性檢查，
   並返回結果給wsrep API。
   若大多數節點都預估本身能夠成功執行這個事務，則wsrep API會作出仲裁，通知全部能夠成功執行這
   個事務的節點提交這個事務，並將事務成功提交的消息返回給客戶端，同時根據須要剔除沒有成功執行
   事務的節點

   4.galera共享庫

   galera自己是做爲一個插件式的共享庫文件，MySQL經過調用galera寫集複製API掛鉤，得到galera集羣
   特性。
   4.1 galera共享庫組成部分
   galera庫是一個提供準備，複製，應用寫集事務功能的協議棧，其重要組成部分爲：
   wsrep API：寫集複製功能組件，負責提供關係型數據庫管理與複製服務，定義接口
   wsrep hooks：在數據庫引擎中的集成寫集組件
   Gelera Provider：將共享庫轉化爲wsrep API
   Certification Layer:保護寫集並完整性，驗證寫集完整性
   replication:管理複製協議，提供完整的指令系統
   GCS framwork：爲集羣組通訊提供插件架構

   5.優點

   與異步複製相比：
   數據一致性強，傳統異步複製並不能保證主從數據一致性，這是因爲通常狀況下，主庫多線程併發執行
   事務，但從庫卻只有一個線程重作事務，在高壓力狀況下必然會致使主從延遲。
   與使用半同步複製或分佈式鎖實現的同步複製相比：
   性能高，擴展性好，半同步複製在高負載甚至從庫性能較差的狀況下，難以保證其性能。即便自動的
   從半同步複製切換到異步複製，也會犧牲其最大的優勢：一致性。其擴展友好度也較差
   galera集羣的獨特優點：
   1.集羣中的每一個節點都保存着一份完整的數據副本，數據備份安全性高
   2.集羣擴展性強，能夠自適應的增長或者下線節點：
   新節點上線時，能夠空庫狀態直接從集羣中獲取全量數據傳輸(SST)，也能夠選擇從恢復最新備份狀
   態加入集羣，獲取差量數據傳輸（IST）
   下線維護其中一個節點時，直接關閉實例，集羣就會自動踢出這個節點。維護完畢上線後，會根據自身
   數據與集羣數據的落後程度決定經過SST或者IST傳輸數據。
   3.高效的同步效率，提供了高性能的讀寫狀態（相對於同步複製）。因爲同步機制的緣由，甚至能夠
   經過增長slave線程的辦法更進一步提升節點同步效率
   4.更加友好的軟硬件兼容性：MySQL官方的NDB，雖然也能夠實現一樣功能，但因對軟硬件要求較高，
   致使其使用量與galera集羣不在一個數量級，其增長節點容易，但沒法不停機移除節點

   6.缺點：

   DDL操做會嚴重阻塞同步線程，線上大動做DDL會致使有可能致使節點堵塞無響應，更進一步會致使
   部分節點下線。實際使用中須要搭配pt-osc或者gh-osc等在線DDL工具來進行操做DDL。

附：無延遲複製是指寫集同一時間提交，但實際環境中可能由於部分緣由致使節點間執行速度有差別，但從理念上已經比半同步複製更先進了一些
本文部份內容參考了galera官方網站的內容，與其《Minimizing downtime and maximizing elasticity with Galera Cluster for MySQL》白皮書