关系型数据库MySQL（五）：Galara高可用
数据库高可用
一、Galera 高可用理论基础
1.1 什么是高可用？
高可用（High Availability, HA）指系统能够持续提供服务的能力，目标是最小化停机时间。在数据库领域，高可用通常通过冗余节点和故障自动转移实现。
1.2 Galera Cluster 简介
Galera Cluster 是一个基于 MySQL 的多主同步复制集群，具有以下特点：
- 多主架构：所有节点均可读写。
- 强一致性：通过组通信（Group Communication）实现事务同步。
- 自动故障转移：节点故障时自动重新选举。
- 无单点故障：所有节点地位平等。
1.3 复制模式对比
| 复制类型 | 同步方式 | 一致性保障 | 性能影响 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| 异步复制 | 主节点异步推送 | 弱 | 低 | 跨地域备份 |
| 半同步复制 | 主节点等待从节点 | 中等 | 中 | 金融交易 |
| 组复制（Galera） | 事务组提交 | 强 | 中高 | 高并发多活业务 |
二、Galera 核心原理
2.1 组通信协议
Galera 使用组通信系统（GCS）实现节点间消息传递，常用协议包括：
- gcomm：Galera 自带的轻量级通信层。
- Corosync：成熟的集群通信框架。
2.2 事务认证复制
每个事务在提交前需经过集群认证：
- 节点 A 发起事务。
- 事务写入集（WriteSet）广播至所有节点。
- 节点投票是否允许提交。
- 多数节点同意后，事务在所有节点提交。
2.3 SST 与 IST
- SST（State Snapshot Transfer）：全量数据同步，用于新节点加入。
- IST（Incremental State Transfer）：增量同步，用于落后节点追数据。
三、OpenEuler 环境部署 Galera 集群
3.1 环境准备
- 操作系统：OpenEuler 22.03 LTS
- 节点规划：
- Node1: 192.168.1.101
- Node2: 192.168.1.102
- Node3: 192.168.1.103
- 软件依赖：
sudo dnf install mariadb-server-galera rsync socat
3.2 配置文件详解
编辑/etc/my.cnf.d/galera.cnf：
[mysqld] binlog_format=ROW default_storage_engine=InnoDB innodb_autoinc_lock_mode=2 wsrep_on=ON wsrep_provider=/usr/lib64/galera/libgalera_smm.so wsrep_cluster_address=gcomm://192.168.1.101,192.168.1.102,192.168.1.103 wsrep_cluster_name=galera_cluster wsrep_node_address=192.168.1.101 # 当前节点IP wsrep_node_name=node1 # 节点名称 wsrep_sst_method=rsync # 同步方法3.3 启动集群
- 初始化第一个节点：
sudo galera_new_cluster systemctl start mariadb - 加入其他节点：
systemctl start mariadb
3.4 验证集群状态
SHOW STATUS LIKE 'wsrep%';关键指标：
wsrep_cluster_size：集群节点数（应为3）wsrep_local_state_comment：状态（"Synced"表示正常）
四、运维实战案例
4.1 节点故障恢复
场景：Node2 宕机后重新加入。
# 在 Node2 上 sudo systemctl restart mariadb观察日志：
[Note] WSREP: Member 2.0 (node2) requested state transfer from 'node1' [Note] WSREP: IST receiver started.4.2 数据一致性验证
测试步骤：
- 在 Node1 创建表：
CREATE TABLE test (id INT, name VARCHAR(20)); - 在 Node3 插入数据：
INSERT INTO test VALUES (1, 'Galera'); - 在 Node2 查询：
SELECT * FROM test; -- 应返回 (1, 'Galera')
4.3 脑裂（Split-Brain）处理
预防配置：
wsrep_provider_options="pc.wait_prim=ON; pc.ignore_sb=OFF"手动恢复：
- 关闭所有节点：
systemctl stop mariadb - 重新引导集群：
galera_new_cluster # 在主节点执行
五、性能调优与监控
5.1 参数优化
# 减少网络延迟影响 wsrep_slave_threads=8 innodb_flush_log_at_trx_commit=2 # 提升 SST 效率 wsrep_sst_method=mariabackup wsrep_sst_auth="sst_user:password"5.2 监控工
- Prometheus + Grafana：
# prometheus.yml scrape_configs: - job_name: 'galera' static_configs: - targets: ['192.168.1.101:9104', '192.168.1.102:9104'] - 关键指标：
wsrep_flow_control_paused（流控暂停时间）wsrep_replicated（复制事务数）
六、常见问题排查
6.1 节点无法加入集群
错误日志：
[ERROR] WSREP: Failed to read from: ssl://0.0.0.0:4567解决方案：
- 检查防火墙：
sudo firewall-cmd --add-port=4567/tcp --permanent - 验证
wsrep_cluster_address配置是否一致。
6.2 SST 失败
错误信息：
[ERROR] WSREP: Process completed with error: wsrep_sst_rsync ...处理步骤：
- 确保
rsync已安装。 - 检查目标节点磁盘空间：
df -h /var/lib/mysql
七、总结
Galera Cluster 为 MySQL 提供了强一致性多活架构，适合高并发业务场景。在 OpenEuler 系统上需注意：
- 依赖包兼容性（如
mariadb-server-galera）。 - 防火墙策略（4567、4444端口）。
- 定期监控
wsrep状态指标。
运维口诀：
配置一致是基础，网络畅通是关键；
监控指标日日看，脑裂预防记心间。
附录：常用命令速查
# 查看集群状态 mysql -e "SHOW STATUS LIKE 'wsrep_cluster_size';" # 强制移除故障节点 SET GLOBAL wsrep_provider_options='pc.bootstrap=1';