数据库高可用架构了解一下

看多了应用服务的高可用架构，咱们来看看数据库的高可用吧。

数据存储高可用的方案本质都是经过将数据复制到多个存储设备，经过数据冗余的方式来实现高可用。常见的高可用架构有主备、主从、主主、集群、分区等，接下来咱们聊聊每种架构的优缺点。

主备架构

一、基本架构拓扑图以下

总体架构简单，几乎全部的数据库都提供了主备复制的功能，例如Mysql、Oracle、MongoDB等。在这种架构中备库主要承担数据备份的做用，不参与实际业务读写操做，若是把备机改为主机须要人工操做。

二、优缺点分析 主备架构的优势就是简单，具体表现有：

• 对于客户端来讲，不须要感知备机的存在，即便灾难恢复后，原来的备机被人工干预修改成主机，客户端只须要简单修改链接地址便可，应用架构不须要作任何改动；
• 主机和备机只须要进行数据复制，不须要进行状态判断和主备切换这类复杂操做。

这种架构的缺点也比较明显：

• 备机主要是用于数据备份，若是应用架构没有读写分离设计时会形成成本浪费
• 故障后须要人工干预，没法自动恢复，而人工处理效率又比较低，恢复过程也容易出错。

主从架构

主从架构与主备架构只有一字之差，可是对于实际应用架构差距却很大。在主备架构中备库不参与业务操做，而在主从架构中从库是须要参与业务操做的，应用架构须要作读写分离，将写操做写入主库，而读操做从从库读。

一、主从基本架构拓扑图以下

二、优缺点分析 这种架构在少许写和大量读时很是有用。能够把读分摊到多个备库上，减小主库的压力，直到从库给主库形成了太大的负担，或者主从之间的带宽成为瓶颈为止。

相比于主备架构，它有以下优势：

• 在主库故障时，读操做相关业务能够继续运行
• 从库对外提供读能力，发挥了硬件的性能
• 能够为不一样的角色提供不一样的从库

缺点：

• 主从架构中从库须要提供读业务，若是主从复制延迟大，数据会出现不一致状况；
• 应用架构须要作修改，通常会加入读写分离，复杂度比主备高；
• 故障后须要人工干预，没法自动恢复，而人工处理效率又比较低，恢复过程也容易出错。

主从切换

上面两种架构都存在两个共同问题：

• 主库故障后，没法进行写操做
• 主库出了问题后须要人工干预才能将从库切换到主库，而人工切换又可能出现不及时或者切换故障的问题。

基于以上两个问题咱们须要一个能自动切换的架构，当主库出了故障后能自动将从库切换成主库，无需运维人员干预。 要实现主从切换架构必需要考虑一个关键点：必需要有一个机制能监测到数据库节点的运行状态，以此来决定是否切换。 这种架构咱们通常会引入一个第三方中介，数据库节点定时向第三方中介汇报本身的状态信息；或者第三方中介定时去数据库节点拉取数据库状态；

优势：

• 解决了人工干预的问题，大大减小了故障时间，必定程度上保护了运维人员的人生安全 缺点：
• 架构复杂，引入了第三方中介后又须要保证第三方中介的高可用。

这里推荐你们了解一下mysql的MHA架构，或者使用ZK、Keepalived本身搭建主从切换架构。

主主架构

主主架构又叫主主复制，两台数据库都是主库，互相将数据复制给对方，客户端能够挑选任意一台数据库进行读写操做。

相比于主从切换，主主架构有以下优势：

• 两台数据库都是主库，不存在切换的概念
• 客户端无需区分不一样角色的主机，随便将读写操做发给哪台数据库。
• 架构简单

可是容许向两台主数据库写入是一件很危险的事：

• AB两台数据库采用自增加主键，A库插入用户后id是1，B库插入用户后id也是1，数据冲突
• 同时对数据库数据进行更新会出现大问题，加入AB库的表tb都有1个字段col，数值为1。如A库执行 update tb set col = col +1,B库执行update tb set col = col * 2,最终执行完一台数据的值变成了4，另外一台数据库的值变成了3，并且没有任何复制错误，一旦出了问题须要很久才能定位。 因此主主架构必需要保证数据可以双向复制，对数据的设计有严格的要求，通常适用于那些临时性，可丢失、可覆盖的数据场景。

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