摘要：數(shù)據(jù)一致性，不再是異步復(fù)制。的配置文件是建立一個(gè)服務(wù)，監(jiān)控特定的對(duì)象例如元數(shù)據(jù)等等的鍵值以及當(dāng)值發(fā)生變化時(shí)執(zhí)行某些操作。

https://bobcares.com/blog/mys...

Redundant devices to combat hardware failures

Shared storage with SAN and NAS

Storage replication using DRBD

MySQL replication to avoid single point failures

MySQL clustering

Galera multi-master MySQL replication

Percona XtraDB Cluster

Percona XtraDB Cluster與MySQL Replication區(qū)別在于：

分布式系統(tǒng)的CAP理論：

C：一致性，所有節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)一致；
A：可用性，一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)失效，不影響服務(wù)請(qǐng)求；
P：分區(qū)容忍性，節(jié)點(diǎn)間的連接失效，仍然可以處理請(qǐng)求；
任何一個(gè)分布式系統(tǒng)，需要滿足這三個(gè)中的兩個(gè)。

MySQLReplication：可用性和分區(qū)容忍性；

Percona XtraDBCluster：一致性和可用性。

因此MySQL Replication并不保證數(shù)據(jù)的一致性，而Percona XtraDB Cluster提供數(shù)據(jù)一致性。

Percona XtraDBCluster是MySQL高可用性和可擴(kuò)展性的解決方案。Percona XtraDBCluster提供的特性有：

同步復(fù)制，事務(wù)要么在所有節(jié)點(diǎn)提交或不提交。

多主復(fù)制，可以在任意節(jié)點(diǎn)進(jìn)行寫操作。

在從服務(wù)器上并行應(yīng)用事件，真正意義上的并行復(fù)制。

節(jié)點(diǎn)自動(dòng)配置。

數(shù)據(jù)一致性，不再是異步復(fù)制。

Percona XtraDBCluster完全兼容MySQL和Percona Server，表現(xiàn)在：

數(shù)據(jù)的兼容性

應(yīng)用程序的兼容性：無需更改應(yīng)用程序

它的集群特點(diǎn)是：

集群是有節(jié)點(diǎn)組成的，推薦配置至少3個(gè)節(jié)點(diǎn)，但是也可以運(yùn)行在2個(gè)節(jié)點(diǎn)上。

每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是普通的mysql/percona服務(wù)器，可以將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組成集群，反之，也可以將集群拆分成多帶帶的服務(wù)器。

每個(gè)節(jié)點(diǎn)都包含完整的數(shù)據(jù)副本。

優(yōu)點(diǎn)如下：

當(dāng)執(zhí)行一個(gè)查詢時(shí)，在本地節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行。因?yàn)樗袛?shù)據(jù)都在本地，無需遠(yuǎn)程訪問。

無需集中管理?？梢栽谌魏螘r(shí)間點(diǎn)失去任何節(jié)點(diǎn)，但是集群將照常工作。

良好的讀負(fù)載擴(kuò)展，任意節(jié)點(diǎn)都可以查詢。

缺點(diǎn)如下：

加入新節(jié)點(diǎn)，開銷大。需要復(fù)制完整的數(shù)據(jù)。

不能有效的解決寫縮放問題，所有的寫操作都將發(fā)生在所有節(jié)點(diǎn)上。

有多少個(gè)節(jié)點(diǎn)就有多少重復(fù)的數(shù)據(jù)。

那么這樣一個(gè)MySQL集群方案，在我們傳統(tǒng)的物理機(jī)環(huán)境的安裝部署，是否會(huì)很復(fù)雜呢？熟悉其組件及工作原理之后，安裝倒是不特別復(fù)雜。我們以CentOS系列為范例，簡(jiǎn)要看看其安裝配置流程：

Percona作為標(biāo)準(zhǔn)的Catalog項(xiàng)目出現(xiàn)在Rancher Server1.1版本之后，如果你使用的是較低的版本，例如v1.0.1，在數(shù)據(jù)庫分類里將只會(huì)見到MariaDB Galera Cluster項(xiàng)目。當(dāng)然你可以在低版本中添加自定義的Catalog，例如https://github.com/alanpeng/M...

部署好的Percona XtraDB Cluster集群宿主機(jī)結(jié)構(gòu)如圖所示（除了拉起Percona-XtraDB-Cluster集群之外，還在其前端加入了一個(gè)Rancher內(nèi)置的LoadBalancer）：

將此Catalog項(xiàng)目打開，我們可以看見其docker-compose.yml及rancher-compose.yml文件的內(nèi)容如下：

Stack/Service結(jié)構(gòu)示意圖：

這里的12個(gè)容器角色如下：Node節(jié)點(diǎn)3個(gè)，運(yùn)行confd服務(wù)；ClusterCheck節(jié)點(diǎn)3個(gè)分別監(jiān)聽集群節(jié)點(diǎn)健康狀態(tài)；Server節(jié)點(diǎn)3個(gè)，是數(shù)據(jù)庫主服務(wù)應(yīng)用；3個(gè)Data作為數(shù)據(jù)卷共享的提供，是sidekick容器類型。

所有容器列表如下：

數(shù)據(jù)庫連接驗(yàn)證測(cè)試：

從前端負(fù)載均衡宿主機(jī)的IP訪問數(shù)據(jù)庫，執(zhí)行語句show status like "wsrep%"；返回的結(jié)果表明數(shù)據(jù)庫集群節(jié)點(diǎn)數(shù)為3，同步復(fù)制狀態(tài)正常。

以上PXC集群運(yùn)行于容器之上并被Rancher平臺(tái)管理，其中的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)較多，因?yàn)槲覀冃枰@樣的數(shù)據(jù)庫集群滿足彈性伸縮的要求，舉例來說也就是可以動(dòng)態(tài)的將集群節(jié)點(diǎn)數(shù)由3個(gè)增加至更多，那么必然每個(gè)節(jié)點(diǎn)的配置文件需要?jiǎng)討B(tài)的進(jìn)行更新，要做到這一點(diǎn)，我們可以結(jié)合confd與Rancher的metadata元數(shù)據(jù)服務(wù)來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然這里涉及到數(shù)據(jù)庫集群專有的技術(shù)，giddyup專有工具的結(jié)合也是必不可少的選擇。

1. 首先給出整個(gè)項(xiàng)目的代碼文件供參考

分3個(gè)模塊：
https://github.com/Flowman/do...
https://github.com/Flowman/do...
https://github.com/Flowman/do...

2. 數(shù)據(jù)庫集群配置工具giddyup

https://github.com/cloudnauti...
在數(shù)據(jù)庫集群服務(wù)的啟動(dòng)腳本https://github.com/Flowman/do...里我們使用了giddyup工具，其中比較重要的命令有以下項(xiàng)：

獲取集群節(jié)點(diǎn)成員IP列表，請(qǐng)參照本篇前面章節(jié)中my.cnf文件中提及的wsrep_cluster_address=gcomm:// …

獲取集群運(yùn)行狀態(tài)并返回節(jié)點(diǎn)規(guī)模數(shù)

探測(cè)當(dāng)前容器節(jié)點(diǎn)是否屬于數(shù)據(jù)庫集群的bootstrap角色（leader）

3. 配置管理工具confd

https://github.com/kelseyhigh... 它對(duì)rancher提供了很好的支持，能夠與Rancher的metadata元數(shù)據(jù)服務(wù)緊密結(jié)合：

如何與元數(shù)據(jù)結(jié)合？confd有兩個(gè)重要文件，一個(gè)是模板文件，一個(gè)是配置文件，其執(zhí)行過程就是從backends對(duì)象例如Rancher的metadata獲取數(shù)據(jù)，然后將其更新至真正被服務(wù)調(diào)用的配置文件中去：

這里的pxc.cnf.tmpl文件是模板文件，而pxc.toml文件則是配置文件。confd的配置文件是建立一個(gè)服務(wù)，監(jiān)控特定的backends對(duì)象（例如etcd、rancher元數(shù)據(jù)等等）的鍵值以及當(dāng)值發(fā)生變化時(shí)執(zhí)行某些操作。其文件格式是TOML，易于使用，其規(guī)則跟人的直覺也相近。我們可以看到容器執(zhí)行期間，Rancher預(yù)先在rancher-compose.yml中定義的metadata元數(shù)據(jù)通過confd將一些重要參數(shù)傳遞給了數(shù)據(jù)庫集群服務(wù)的配置文件my.cnf：

我們知道Rancher的metadata元數(shù)據(jù)是有版本差異的，那么如何知道在這個(gè)PXC數(shù)據(jù)庫集群里它調(diào)用的元數(shù)據(jù)從何而來呢？

看一下Dockerfile的內(nèi)容我們不難發(fā)現(xiàn)
https://github.com/Flowman/do...

這里從mysql元數(shù)據(jù)服務(wù)項(xiàng)返回的值正是我們?cè)趓ancher-compose.yml文件中預(yù)先定義好了的：

從Percona XtraDB Cluster這個(gè)Rancher的Catalog項(xiàng)目，我們可以較為全面的理解confd配置服務(wù)是如何與Rancher的元數(shù)據(jù)服務(wù)進(jìn)行結(jié)合的，這樣就能實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫集群應(yīng)用完全自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)彈性伸縮功能。

Q：如果在k8s環(huán)境部署mysql集群，用什么方案比較好？

A：Rancher的k8s里面的模板沒有cattle環(huán)境的模板多，Cattle的模板是沒有辦法直接拿到K8s環(huán)境里面來用的，k8s的模板是k8s的yaml文件結(jié)合rancher-compose文件。Rancher官網(wǎng)blog有一篇是關(guān)于如何轉(zhuǎn)換Prometheus的cattle模板成為k8s模板的，有興趣的話可以參考一下：http://rancher.com/converting...