MySQL集群

MySQL集群是為了解決單一 MySQL 服務器性能瓶頸、提高數據庫的可用性、和擴展性而設計的一種解決方案。

采用MySQL集群模式，主要可以解決4大問題：

1. 性能提升：通過將負載分散到多個服務器，集群可以顯著提升數據庫的讀、和寫的性能；

2. 高可用性：集群模式提供冗余和故障轉移機制，比如：當某個節點發生故障時，其他節點可以接管其工作；

3. 擴展性：集群可以通過添加更多節點，來水平擴展系統的容量、和處理能力；

4. 數據一致性：通過復制、和同步技術，集群模式可以確保數據在多個節點間的一致性。

MySQL集群模式

大家熟知的：主從復制、雙主復制、主備模式.......等等，這些都是屬于典型的MySQL集群模式。

主從復制模式

主從復制是 MySQL 中最常用的集群模式之一，一個主服務器（Master）負責所有的寫操作，并將這些更改，異步復制到一個或多個從服務器（Slave）上。

如下圖所示：

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主從復制，主要會涉及到如下3大步驟：

第一步：主服務器上的數據更改記錄

比如：當主服務器將所有的數據更改操作，會記錄在二進制日志（binary log）中。

第二步：數據同步

下一步，將這些更改的數據，異步復制到一個、或多個從服務器（Slave）上。

第三步：數據讀取

從服務器上的讀取和應用：從服務器讀取主服務器上的二進制日志，并在從服務器上重放這些日志。

優點：

提高讀性能：讀請求可以分散到多個從服務器上；

缺點：

延遲：從服務器的數據可能會有一定的延遲。

分庫分表集群模式

MySQL 分庫分表集群模式，是為了解決單一數據庫性能瓶頸，為了提高數據庫擴展性的一種解決方案。

這里會涉及到：

• 分庫：將數據按一定規則，分布到不同的數據庫中；
• 分表：將數據按一定規則，分布到不同的表中。

分庫分表的實現：通常需要借助一些中間件、或框架，以便在應用層透明地處理數據的分布、和路由。

比如：你可以采用MyCat來實現，如下圖所示：

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MyCAT 是一個開源的數據庫中間件，MyCAT 通過配置規則將， SQL 請求路由到相應的數據庫、或表。

采用這種方式，優點非常明顯，就是可以極大的降低數據量，從而提升性能。

同樣，缺點也非常名且，比如：

不具備高可用性，某一臺分片服務器掛掉后，會查詢不到數據；

分布式事務處理復雜，跨庫事務需要分布式事務協調器；

還有，就是：數據分片規則變化時，數據遷移復雜且風險較大。

總之，采用MySQL 分庫分表集群模式后，能夠有效提高數據庫系統的擴展性、和性能。

但也同時也帶來了更高的復雜性、和運維成本，需要自己來衡量自己團隊的技術實力。

主流的MySQL集群架構

在實際應用中，為了進一步提高數據庫的性能和擴展性，可以采用讀寫分離、和分片法（分庫分表）相結合的方式構建 MySQL 集群。

如下圖所示:

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讀寫分離

通過主從復制實現，將寫操作集中在主庫（Master），讀操作分散到多個從庫（Slave）。

可以使用 MyCAT 、或 ShardingSphere 等中間件，來實現讀寫分離。

分片（分庫分表）

將數據按照一定的規則分布到多個數據庫（或表）中，進一步分擔單個數據庫的負載。

通過將這兩種方法組合使用，可以有效地分散數據庫的讀寫負載，同時實現水平擴展。