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：

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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：

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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:

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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。