ha元信息常见存储方式


难度 中等
ha产品 高可用架构 元信息存储方式
mysql mha mha manager+mha node 第三方存储(zookeeper)
oracle site guard EMAGENT+EMHOST 第三方存储(oracle数据)
openguass dcf 节点自己存储(分布式存储dcf)
oceanbase paxos 节点自己存储(分布式存储paxos)

mysql mha

源码地址

mysql MHA(Master High Availability)是mysql高可用一套相对成熟的解决方案。MHA 由 MHA 管理器和 MHA 节点组成。

  • MHA Manager 是包含监控 MySQL 主站、控制主站故障转移等功能的管理器程序。

MHA Manager 可以单独部署在一台独立的机器上,管理多个 master-slave 集群;也可以部署在一台 slave 节点上。
MHA Manager 会定时探测集群中的 master 节点。当 master 出现故障时,
它可以自动将最新数据的 slave提升为新的 master, 然后将所有其他的 slave 重新指向新的 master。整个故障转移过程对应用程序完全透明。

  • MHA node包含解析 MySQL 二进制/中继日志、识别中继日志位置、将中继日志应用于其他从站、将事件应用于目标从站等功能的故障转移程序脚本,MHA 节点在每个 MySQL 服务器上运行。

mha node和数据库运行在一起,作为mha的代理,负责监控数据库,并且连接MHA manager注册并上报信息。
当 MHA 管理器执行故障转移时,MHA 管理器通过 SSH 连接 MHA node,并在需要时执行 MHA 节点命令。

在标准的方案中,mha manager是一个节点,当mha manager故障后,将无法进行自动故障转移。(即mha存在单点问题)

mha的架构大致如下,每个数据库节点上的mha node未在图中体现:

结论

  • 在不考虑mha manager单点问题的场景下,mysql mha不需要持久化存储元信息,通过mha node主动向mha manager注册和上报数据库状态信息来进行数据库故障转移。
  • 在考虑mha manager单点问题的场景下,一般引入zookeeper来保存mha manager节点的信息,以及通过zookeeper来判断那个mha manager提供服务。并在当前服务的mha manager故障时,切换到另一个mha manager.

reference

  1. https://github.com/yoshinorim/mha4mysql-manager/wiki/Architecture
  2. https://github.com/yoshinorim/mha4mysql-manager/wiki/Advantages
  3. https://github.com/yoshinorim/mha4mysql-manager/wiki
  4. https://www.cnblogs.com/keme/p/9707755.html

oracle site guard

Oracle Site Guard 是一种灾难恢复解决方案,使管理员能够自动执行完整的站点切换或故障转移。
Oracle site Guard故障转移主要依赖于EMAGENT和和EMHOST通信。

  • EMAGENT和数据库运行在同一个节点上,会定期向EMHOST上报数据库状态信息,同时也会接收来自EMHOST的相关命令。
  • EMHOST一般运行在单独的节点上,负责对多个服务进行高可用管理。

EMHOST和EMAGENT是一套通用的机制,通过在部署服务的节点上部署EMAGENT,就可以实现该服务的高可用机制,由EMHOST统一管理。因而EMHOST可以实现多种服务的高可用,而不局限于数据库。

EMHOST会将元数据保存到oracle数据库中,这个数据库被称为EM Repository Database。通常EMDB只是一个节点,因而会存在单点问题。

oracle site Guard的详细架构如下图所示:

结论

  • 在不考虑EMHOST单点问题的场景下,EMHOST将数据保存在EMDB数据库中。

reference

  1. https://docs.oracle.com/cd/E24628_01/server.121/e52894/concepts.htm#GUARD126
  2. https://www.oracle.com/a/tech/docs/siteguard-app-dr-pca.pdf

OpenGauss 多地高可用架构

openguass同城双中心的架构图如下:

openguass两地三中心的机构如下:

从上面的架构图可以看出,openguass的集群架构是完全对等的架构,不存在proxy和manager。每个节点上的CMS就负责了节点之间的通信和集群状态维护。

结论

openguass集群元信息采用分布式方式保存,每个节点都会保存一份元数据。

reference

1.https://docs-opengauss.osinfra.cn/zh/docs/5.0.0/docs/TechnicalWhitePaper/%E9%83%A8%E7%BD%B2%E6%96%B9%E6%A1%88.html
2.https://docs-opengauss.osinfra.cn/zh/docs/5.0.0/docs/AboutopenGauss/DCF.html

OceanBase 两地三中心

oceanbase的高可用架构如下:

因为oceanbase本身采用shared-nothing来实现分布式数据库,每个节点都是对等的,因而其数据库元信息也是保存在每个节点上的。

两地两中心主备库

用户希望达到地域级容灾,但是每个地域只有一个机房时,可以采用主备库架构,选择一个地域作为主地域,部署主集群,另一个地域部署备集群。当备地域不可用时,不影响主地域的业务服务;当主地域不可用时,备集群可以激活为新主集群继续提供服务,这种情况下可能会丢失业务数据。

更进一步,用户可以利用两地两中心实现双活,部署两套主备库,两个地域互为主备。这样可以更加高效利用资源,并且达到更高的容灾能力。

三地三中心五副本

为了支持地区级无损容灾,通过 Paxos 协议的原理可以证明,至少需要 3 个地区。OceanBase 数据库采用的是两地三中心的变种方案:三地三中心五副本。该方案包含三个城市,每个城市一个机房,前两个城市的机房各有两个副本,第三个城市的机房只有一个副本。和两地三中心的不同点在于,每次执行事务至少需要同步到两个城市,需要业务容忍异地复制的延时。

三地五中心五副本

和三地三中心五副本类似,不同点在于,三地五中心会把每个副本部署到不同的机房,进一步强化机房容灾能力。

结论

oceanbase集群元信息采用分布式方式保存,每个节点都会保存一份元数据。

reference

  1. https://www.oceanbase.com/docs/community-observer-cn-0000000000161661
  2. http://www.oceanbase.wiki/concept/data-reliability-and-high-availability/high-availability-architecture/overview-of-high-availability-architecture

文章作者: growdu
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