数据库高可用架构设计.ppt

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1、数据库高可用架构设计技术创新，变革未来数据库高可用发展历程目录Aurora高可用架构设计MGR高可用架构设计多副本数据一致高可用架构设计PART01数据库高可用发展历程基于复制的数据库高可用架构Pros原生支持快速部署，易维护同步复制可以确保数据一致Cons异步复制丢数据同步复制无法支撑写密集业务复制延迟基于日志的数据库高可用架构MasterSlaveSlave（lastest）SlaveMHABinarylogDifferbinarylogMasterSlave共享存储ReplicationDoubleWriteBinlogdoublewritePros限定条件下能

2、够保证数据的一致性ConsMHA：主机服务器SSH无法访问丢数据日志双写：异步状态下丢数据基于块设备镜像的数据库高可用Pros对数据库透明通用高可用解决方案Cons性能无法满足跨网络流量PageCacheFileSystemDRBDIOSchedulerDiskDriverPageCacheFileSystemDRBDIOSchedulerDiskDriverDRBDPrimaryReplicaSharednothing多副本高可用架构ClientT1ClientT2ClientT3T2T1T3T2T1T3T2T1T3数据处理模块事务分发模块PaxosProsShar

3、ednothing多副本，金融级可靠性支持多写，解决写扩展问题Cons基于binlog的数据同步，复制延迟难以避免多写模式下所有的事务提交都必须要冲突检测，即使没有冲突MGRCloud-NativeDatabaseApplicationsSQLTransactionsCacheLogingSQLTransactionsCacheLogingStorageAuroraPolarDBProsShareddiskcluster计算和存储分离，解决扩展性方案具有通用性获得更好的性能Cons技术门槛高强依赖于底层基础设施PART02Aurora高可用设计为什么要有Aurora?

4、跨网络传输的数据RedologBinlogDataPageDoubleWriteFRM所有数据要跨网络传输5次，其中3次传输还是串行的Aurora统一的跨可用区、多副本、高可用的共享存储系统数据库实例和存储系统仅通过redo同步数据Cache之间通过redo同步减少时延Recovery异步执行，秒级恢复StorageDesign数据库实例的存储由10G大小的Segment组成每个Segment有6个副本，分布在3个可用域存储节点是由挂载了本地SSD的EC2组成单个数据库最大支持64TBSegment是存储系统数据修复的最小单元通过标记Segment不可用完成计划内的迁

5、移操作（热点不均衡）QuorumDesignQuorumawritequorumof4/6(Vw=4)areadquorumof3/6(Vr=3)容错性失去整个可用域和另外的一个存储节点，不影响整体系统的读可用性失去任意两个节点，包括同一个可用域或者不同可用域，不影响写可用事务提交redolog在mtr提交时copylogbufferLogrecord根据page所在的存储节点分成多个batch，然后发送到对应的存储节点如果一个PG内的6个Segment中4个写入成功，则数据库返回客户端事务提交成功，同时推动VDL每个Page根据待更新的redologrecord长度

6、决定pagematerialization同一个PG内的不同Segment通过Gossip协议补全日志故障恢复CPL：每个mtr最后一个logrecord对应的lsnVCL：持久化的最大的logrecordlsnVDL：小于VCL的最大的CPLRecovry的过程只需要建立VDL即可，与MySQL回放redo不同未提交事务异步回滚Muti-Master冲突检测以Page为粒度进行冲突检测基于lsn实现版本管理和冲突检测利用逻辑时钟（LamportClock）解决因果关系的事务顺序执行问题基于Quorum原则，最先写成功4个的事务提交，冲突事务回滚Master1Mast

7、er2PageID：1Lsn:100uuid1AuroraStoragePageID：1Lsn:100uuid1PageID：1Lsn:100uuid1PART03MySQLGroupReplicationMGRMySQL5.7.17发布基于Paxos协议实现的多副本数据一致性集群支持single-master模式和multi-master模式作为MySQLInnodbcluster解决方案一部分MGR基本原理所有节点都有相同的数据副本基于binlog实现数据的同步本地事务提交时，进入全局排序基于Paxos协议确保集群内所有节点按照相同的事务次序执行