MySQL集群最全详解(图文全面总结)

MySQL集群

MySQL集群是为了解决单一 MySQL 服务器性能瓶颈、提高数据库的可用性、和扩展性而设计的一种解决方案。

采用MySQL集群模式，主要可以解决4大问题：

1. 性能提升：通过将负载分散到多个服务器，集群可以显著提升数据库的读、和写的性能；

2. 高可用性：集群模式提供冗余和故障转移机制，比如：当某个节点发生故障时，其他节点可以接管其工作；

3. 扩展性：集群可以通过添加更多节点，来水平扩展系统的容量、和处理能力；

4. 数据一致性：通过复制、和同步技术，集群模式可以确保数据在多个节点间的一致性。

MySQL集群模式

大家熟知的：主从复制、双主复制、主备模式…等等，这些都是属于典型的MySQL集群模式。

主从复制模式

主从复制是 MySQL 中最常用的集群模式之一，一个主服务器（Master）负责所有的写操作，并将这些更改，异步复制到一个或多个从服务器（Slave）上。

如下图所示：

主从复制，主要会涉及到如下3大步骤：

第一步：主服务器上的数据更改记录

比如：当主服务器将所有的数据更改操作，会记录在二进制日志（binary log）中。

第二步：数据同步

下一步，将这些更改的数据，异步复制到一个、或多个从服务器（Slave）上。

第三步：数据读取

从服务器上的读取和应用：从服务器读取主服务器上的二进制日志，并在从服务器上重放这些日志。
优点：

提高读性能：读请求可以分散到多个从服务器上；

缺点：

延迟：从服务器的数据可能会有一定的延迟。

分库分表集群模式
MySQL 分库分表集群模式，是为了解决单一数据库性能瓶颈，为了提高数据库扩展性的一种解决方案。

这里会涉及到：
分库：将数据按一定规则，分布到不同的数据库中；

分表：将数据按一定规则，分布到不同的表中。

分库分表的实现：通常需要借助一些中间件、或框架，以便在应用层透明地处理数据的分布、和路由。

比如：你可以采用MyCat来实现，如下图所示：

MyCAT 是一个开源的数据库中间件，MyCAT 通过配置规则将， SQL 请求路由到相应的数据库、或表。

采用这种方式，优点非常明显，就是可以极大的降低数据量，从而提升性能。

同样，缺点也非常名且，比如：

不具备高可用性，某一台分片服务器挂掉后，会查询不到数据；

分布式事务处理复杂，跨库事务需要分布式事务协调器；

还有，就是：数据分片规则变化时，数据迁移复杂且风险较大。

总之，采用MySQL 分库分表集群模式后，能够有效提高数据库系统的扩展性、和性能。

但也同时也带来了更高的复杂性、和运维成本，需要自己来衡量自己团队的技术实力。

主流的MySQL集群架构

在实际应用中，为了进一步提高数据库的性能和扩展性，可以采用读写分离、和分片法（分库分表）相结合的方式构建 MySQL 集群。

如下图所示:

读写分离

通过主从复制实现，将写操作集中在主库（Master），读操作分散到多个从库（Slave）。

可以使用 MyCAT 、或 ShardingSphere 等中间件，来实现读写分离。

分片（分库分表）

将数据按照一定的规则分布到多个数据库（或表）中，进一步分担单个数据库的负载。

通过将这两种方法组合使用，可以有效地分散数据库的读写负载，同时实现水平扩展。