1.6 MySQL 高可用
1.6.3 Galera Cluster
1.6.3.1 Galera Cluster 介绍
Galera Cluster：集成了 Galera 插件的 MySQL 集群，是一种新型的，数据不共享的，高度冗余的高可用方案，目前 Galera Cluster 有两个版本，分别是 Percona Xtradb Cluster 及 MariaDB Cluster，Galera 本身是具有多主特性的，即采用 multi-master 的集群架构，是一个既稳健，又在数据一致性、完整性及高性能方面有出色表现的高可用解决方案。
Galera Cluster 特点
多主架构：真正的多点读写的集群，在任何时候读写数据，都是最新的
同步复制：改善了主从复制延迟问题，基本上达到了实时同步
并发复制：从节点APPLY数据时，支持并行执行，更好的性能
故障切换：在出现数据库故障时，因支持多点写入，切换容易
热插拔：在服务期间，如果数据库挂了，只要监控程序发现的够快，不可服务时间就会非常少。在节点故障期间，节点本身对集群的影响非常小
自动节点克隆：在新增节点，或者停机维护时，增量数据或者基础数据不需要人工手动备份提供，Galera Cluster会自动拉取在线节点数据，最终集群会变为一致
对应用透明：集群的维护，对应用程序是透明的
Galera Cluster 缺点
任何更新事务都需要全局验证通过，才会在其他节点执行，则集群性能由集群中最差性能节点决定（一般集群节点配置都是一样的）
新节点加入或延后较大的节点重新加入需全量拷贝数据 (SST，State Snapshot Transfer)，作为 donor ( 贡献者，如：同步数据时的提供者) 的节点在同步过程中无法提供读写
只支持 innodb 存储引擎的表
Galera Cluster 复制工作原理
Galera复制是一种基于验证的复制，基于验证的复制使用组通信和事务排序技术实现同步复制。它通过广播并发事务之间建立的全局总序来协调事务提交。简单说就是事务必须以相同的顺序应用于所有实例。事务在本节点乐观执行，然后在提交时运行一个验证过程以保证全局数据一致性。所谓乐观执行是指，事务在一个节点提交时，被认为与其它节点上的事务没有冲突，首先在本地执行，然后再发送到所有节点做冲突检测，无冲突时在所有节点提交，否则在所有节点回滚。
当客户端发出 commit 命令时，在实际提交之前，对数据库所做的更改都将被收集到一个写集中，写集中包含事务信息和所更改行的主键。然后，数据库将此写集发送到所有其它节点。节点用写集中的主键与当前节点中未完成事务的所有写集（不仅包括当前节点其它事务产生的写集，还包括其它节点传送过来的写集）的主键相比较，确定节点是否可以提交事务。
如果操作同时符合以下三个条件，则会认为此次提交存在冲突（验证失败）
两个事务来源于不同节点。
两个事务包含相同的主键。
老事务对新事务不可见，即老事务未提交完成。新老事务的划定依赖于全局事务总序，即GTID。
验证失败后，节点将删除写集，集群将回滚原始事务。对于所有的节点都是如此，每个节点单独进行验证。因为所有节点都以相同的顺序接收事务，它们对事务的结果都会做出相同的决定，要么全成功，要么都失败。成功后自然就提交了，所有的节点又会重新达到数据一致的状态。节点之间不交换 “是否冲突” 的信息，各个节点独立异步处理事务。由此可见，Galera 本身的数据也不是严格同步的，很明显在每个节点上的验证是异步的，这就是 “虚拟同步”。
最后，启动事务的节点可以通知客户端应用程序是否提交了事务。
Galera Cluster 官方文档
http://galeracluster.com/documentation-webpages/galera-documentation.pdfhttp://galeracluster.com/documentation-webpages/index.htmlhttps://www.percona.com/doc/percona-xtradb-cluster/LATEST/index.htmlhttps://mariadb.com/kb/en/library/getting-started-with-mariadb-galera-cluster/
Galera Cluster 包括两个组件
Galera replication library (galera-3)
WSREP：MySQL extended with the Write Set Replication
WSREP 实现
PXC：Percona XtraDB Cluster，是 Percona 对 Galera 的实现
MariaDB Galera Cluster
#pxc 国内源https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/percona/release/$releasever/RPMS/$basearch
注意：两者都需要至少三个节点，不能安装 mysql server 或 mariadb-server
1.6.3.2 PXC 原理
PXC 最常使用如下4个端口号：
3306：数据库对外服务的端口号
4444：请求SST的端口号
4567：组成员之间进行沟通的端口号
4568：用于传输IST的端口号
PXC 中涉及到的重要概念和核心参数：
集群中节点的数量
整个集群中节点数量应该控制在最少3个，最多8个的范围内。最少3个节点是为了防止出现脑裂现象，因为只有在2个节点下才会出现此现象。脑裂现象的标志就是输入任何命令，返回的结果都是 unknown command。节点在集群中，会因新节点的加入或故障、同步失效等原因发生状态的切换。
节点状态的变化阶段
open：节点启动成功，尝试连接到集群时的状态
primary：节点已处于集群中，在新节点加入并选取donor进行数据同步时的状态
joiner：节点处于等待接收同步文件时的状态
joined：节点完成数据同步工作，尝试保持和集群进度一致时的状态
synced：节点正常提供服务时的状态，表示已经同步完成并和集群进度保持一致
donor：节点处于为新加入的节点提供全量数据时的状态
备注：donor 节点就是数据的贡献者，如果一个新节点加入集群，此时又需要大量数据的 SST 数据传输，就有可能因此而拖垮整个集群的性能，所以在生产环境中，如果数据量较小，还可以使用 SST 全量数据传输，但如果数据量很大就不建议使用这种方式，可以考虑先建立主从关系，然后再加入集群。
节点的数据传输方式
SST：State Snapshot Transfer，全量数据传输
IST：Incremental State Transfer，增量数据传输
SST 数据传输有 xtrabackup、mysqldump 和 rsync 三种方式，而增量数据传输就只有一种方式 xtrabackup，但生产环境中一般数据量较小时，可以使用SST全量数据传输，但也只使用 xtrabackup 方法。
GCache 模块
在 PXC 中一个特别重要的模块，它的核心功能就是为每个节点缓存当前最新的写集。如果有新节点加入进来，就可以把新数据的增量传递给新节点，而不需要再使用 SST 传输方式，这样可以让节点更快地加入集群中，涉及如下参数：
gcache.size：缓存写集增量信息的大小，它的默认大小是 128MB，通过 wsrep_provider_options 参数设置，建议调整为2GB~4GB范围，足够的空间便于缓存更多的增量信息。
gcache.mem_size：GCache 中内存缓存的大小，适度调大可以提高整个集群的性能
gcache.page_size：如果内存不够用（GCache不足），就直接将写集写入磁盘文件中
1.6.3.3 Percona XtraDB Cluster 实现
主机清单
Percona XtraDB Cluster 在 el8 的系统中还没有推出正式版。
前置工作
Percona XtraDB 是一种特殊形态的 MySQL 数据库，与 MySQL 官方的发行版及 MariaDB 是两种不同的产品，要求安装节点上没有 MySQL 和 MariaDB。另外提前关闭 SElinux，关闭防火墙，保证时间同步。
安装软件，三个节点都要执行安装操作
#配置yum 源[root@pxc-1 ~]# cat /etc/yum.repos.d/percona.repo[percona]name=perconabaseurl=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/percona/release/7/RPMS/x86_64/gpgcheck=0enabled=1#安装[root@pxc-1 ~]# yum install -y Percona-XtraDB-Cluster-57#查看，安装了 server 包和 client 包[root@pxc-1 ~]# rpm -q Percona-XtraDB-Cluster-57 Percona-XtraDB-Cluster-server-57 Percona-XtraDB-Cluster-client-57Percona-XtraDB-Cluster-57-5.7.41-31.65.1.el7.x86_64Percona-XtraDB-Cluster-server-57-5.7.41-31.65.1.el7.x86_64Percona-XtraDB-Cluster-client-57-5.7.41-31.65.1.el7.x86_64[root@pxc-1 ~]# rpm -qi Percona-XtraDB-Cluster-57#server 包的配置文件[root@pxc-1 ~]# rpm -qc Percona-XtraDB-Cluster-server-57/etc/logrotate.d/mysql/etc/my.cnf/etc/percona-xtradb-cluster.cnf/etc/percona-xtradb-cluster.conf.d/mysqld.cnf/etc/percona-xtradb-cluster.conf.d/mysqld_safe.cnf/etc/percona-xtradb-cluster.conf.d/wsrep.cnf/etc/sysconfig/mysql.bootstrap/etc/xinetd.d/mysqlchk
修改配置
[root@pxc-1 ~]# cat /etc/my.cnf## The Percona XtraDB Cluster 5.7 configuration file.# ## * IMPORTANT: Additional settings that can override those from this file!# The files must end with '.cnf', otherwise they'll be ignored.# Please make any edits and changes to the appropriate sectional files# included below.#!includedir /etc/my.cnf.d/!includedir /etc/percona-xtradb-cluster.conf.d/[root@pxc-1 ~]# ls /etc/my.cnf.d/[root@pxc-1 ~]# ls /etc/percona-xtradb-cluster.conf.d/mysqld.cnf mysqld_safe.cnf wsrep.cnf#/etc/my.cnf 为主配置文件，当前版本中，其余的配置文件都放在 /etc/percona-xtradbcluster.conf.d 目录里，包括 mysqld.cnf，mysqld_safe.cnf，wsrep.cnf 三个文件#修改配置文件，每个节点都要修改[root@pxc-1 ~]# vim /etc/percona-xtradb-cluster.conf.d/wsrep.cnf[mysqld]# Path to Galera library 基于galera库来实现wsrep_provider=/usr/lib64/galera3/libgalera_smm.so# Cluster connection URL contains IPs of nodes 集群连接URL，包含每个节点IP#If no IP is found, this implies that a new cluster needs to be created,#in order to do that you need to bootstrap this nodewsrep_cluster_address=gcomm://10.0.0.200,10.0.0.201,10.0.0.202 #三个节点IP# In order for Galera to work correctly binlog format should be ROW 二进制日志文件格式binlog_format=ROW# MyISAM storage engine has only experimental support 存储引擎default_storage_engine=InnoDB# Slave thread to usewsrep_slave_threads= 8wsrep_log_conflicts# This changes how InnoDB autoincrement locks are managed and is a requirement for Galerainnodb_autoinc_lock_mode=2# Node IP addresswsrep_node_address=10.0.0.200 #当前节点IP，每个节点惟一# Cluster namewsrep_cluster_name=pxc-m53-cluster #集群名称#If wsrep_node_name is not specified, then system hostname will be usedwsrep_node_name=pxc-cluster-node-1 #当前节点惟一标识，每个节点惟一#pxc_strict_mode allowed values: DISABLED,PERMISSIVE,ENFORCING,MASTERpxc_strict_mode=ENFORCING# SST methodwsrep_sst_method=xtrabackup-v2#Authentication for SST methodwsrep_sst_auth="sstuser:s3cretPass" #SST 数据同步账号:密码
尽管 Galera Cluster 不再需要通过 binlog 的形式进行同步，但还是建议在配置文件中开启二进制日志功能，原因是后期如果有新节点需要加入，旧的节点通过 SST 全量传输的方式向新节点传输数据，很可能会拖垮集群性能，所以让新节点先通过 binlog 方式完成同步后再加入集群会是一种更好的选择
/etc/percona-xtradb-cluster.conf.d/wsrep.cnf 配置文件说明
启动第一个节点
#启动第一个节点，集群中任何节点都可以做第一个节点，只是启动命令会有不同[root@pxc-1 ~]# systemctl start mysql@bootstrap.service#查看端口，使用了4567和3306端口[root@pxc-1 ~]# ss -tnlp#查找初始用户名和密码进行连接[root@pxc-1 ~]# cat /var/log/mysqld.log | grep password2023-04-23T14:54:04.803437Z 1 [Note] A temporary password is generated forroot@localhost: +dbRl-qg:8uM#用客户端连接[root@pxc-1 ~]# mysql -uroot -p'+dbRl-qg:8uM'#当前无任何权限，要先修改密码mysql> show databases;ERROR 1820 (HY000): You must reset your password using ALTER USER statementbefore executing this statement.mysql> alter user root@'localhost' identified by '123456';Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)#用新密码重新登录，创建 sst 用户并授权[root@pxc-1 ~]# mysql -uroot -p'123456'mysql> grant RELOAD,LOCK TABLES,PROCESS,REPLICATION CLIENT ON *.* to sstuser@'localhost' identified by 's3cretPass';Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)#查看相关变量mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'wsrep%'\G#集群状态mysql> SHOW STATUS LIKE 'wsrep%';#wsrep_cluster_size 当前集群中节点数#wsrep_local_state_comment SST同步状态 Synced:数据己同步完成，Joiner:SST没有完成，所有节点都是Synced 才能加入新节点#wsrep_cluster_status 已经完全连接并准备好
启动后续节点，只要启动成功，pxc-1 的数据就会同步过来
[root@pxc-2 ~]# systemctl start mysql #pxc-2[root@pxc-2 ~]# mysql -uroot -p'123456' #使用pxc-1 中的用户名和密码连接[root@pxc-3 ~]# systemctl start mysql #pxc-3[root@pxc-2 ~]# mysql -uroot -p'123456' #使用pxc-1 中的用户名和密码连接#在任意节点上查询此变量，值为当前集群中的节点数mysql> SHOW STATUS LIKE 'wsrep_cluster_size';+--------------------+-------+| Variable_name | Value |+--------------------+-------+| wsrep_cluster_size | 3 |+--------------------+-------+1 row in set (0.00 sec)
数据同步测试
#在pxc-1节点上创建库和表mysql> create database db1;Query OK, 1 row affected (0.00 sec)mysql> use db1;Database changedmysql> CREATE TABLE `stu` (-> `id` int UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,-> `name` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT '',-> `age` int NULL DEFAULT 0,-> PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE-> ) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_general_ci;Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)#在pxc-2节点上写入数据mysql> insert into db1.stu(name,age)values('tom',10),('jerry',20),('spike',30);Query OK, 3 rows affected (0.00 sec)Records: 3 Duplicates: 0 Warnings: 0#在pxc-1节点上查看mysql> select * from db1.stu;+----+-------+------+| id | name | age |+----+-------+------+| 1 | tom | 10 || 4 | jerry | 20 || 7 | spike | 30 |+----+-------+------+3 rows in set (0.00 sec)#在pxc-3节点上查看mysql> select * from db1.stu;+----+-------+------+| id | name | age |+----+-------+------+| 1 | tom | 10 || 4 | jerry | 20 || 7 | spike | 30 |+----+-------+------+3 rows in set (0.00 sec)#在pxc-3节点上修改，新增，删除mysql> update db1.stu set age=100 where id=1;Query OK, 1 row affected (0.00 sec)Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0mysql> insert into db1.stu(name,age)values('zhangsan',50),('lisi',60);Query OK, 2 rows affected (0.01 sec)Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0mysql> delete from db1.stu where id=4;Query OK, 1 row affected (0.00 sec)#在pxc-1节点上查看mysql> select * from db1.stu;+----+----------+------+| id | name | age |+----+----------+------+| 1 | tom | 100 || 7 | spike | 30 || 8 | zhangsan | 50 || 11 | lisi | 60 |+----+----------+------+4 rows in set (0.00 sec)
测试性能
#在pxc-1节点上执行存储过程mysql> use db1;Database changedmysql> source /root/testlog.sql;Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)mysql> show tables;+---------------+| Tables_in_db1 |+---------------+| stu || testlog |+---------------+2 rows in set (0.00 sec)mysql> select count(*) from testlog;+----------+| count(*) |+----------+| 0 |+----------+1 row in set (0.00 sec)#一次调用写入1W条数据，耗时1分钟mysql> call sp_testlog();Query OK, 1 row affected (3 min 1.00 sec)mysql> select count(*) from testlog;+----------+| count(*) |+----------+| 100000 |+----------+1 row in set (0.02 sec)#在pxc-2上以事务的方式执行，写入1W条，耗时2Smysql> begin;call sp_testlog();commit;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)Query OK, 1 row affected (1.50 sec)Query OK, 0 rows affected (0.42 sec)mysql> select count(*) from db1.testlog;+----------+| count(*) |+----------+| 200000 |+----------+1 row in set (0.02 sec)
在单机上执行
mysql> use db1Database changedmysql> source /root/testlog.sqlQuery OK, 0 rows affected (0.00 sec)Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)#执行存储过程，写1W条数据mysql> call sp_testlog();Query OK, 1 row affected (19.29 sec)#以事务方式写1W条数据mysql> begin;call sp_testlog();commit;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)Query OK, 1 row affected (0.86 sec)Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
冲突测试
同时在三个节点执行 insert 语句，并指定相同主键，只有一个节点执行成功，然后将该条数据同步到了其它节点，则另外节点无法写入。
#在 pxc-3 节点上查看mysql> select * from db1.stu;+-----+----------+------+| id | name | age |+-----+----------+------+| 1 | tom | 100 || 7 | spike | 30 || 8 | zhangsan | 50 || 11 | lisi | 60 || 123 | user123 | 123 |+-----+----------+------+5 rows in set (0.00 sec)
往 pxc 集群中加入新节点
#前置条件：安装 Percona-XtraDB-Cluster-57，关闭防火墙，关闭 selinux#将其它节点的 /etc/percona-xtradb-cluster.conf.d/wsrep.cnf 文件拷贝到新节点进行修改#修改配置项，在当节点修改配置，其它节点不用修改，但为了保证后续重启等操作，将每个节点中的 wsrep_cluster_address 都进行修改[root@pxc-4 ~]# cat /etc/percona-xtradb-cluster.conf.d/wsrep.cnf......wsrep_cluster_address=gcomm://10.0.0.200,10.0.0.201,10.0.0.202,10.0.0.203wsrep_node_address=10.0.0.203wsrep_node_name=pxc-cluster-node-4#启动[root@pxc-4 ~]# systemctl start mysql#查看[root@pxc-4 ~]# mysql -uroot -p'123456'mysql> SHOW STATUS LIKE '%wsrep_incoming_addresses%';+--------------------------+-----------------------------------------------------------------+| Variable_name | Value |+--------------------------+-----------------------------------------------------------------+| wsrep_incoming_addresses | 10.0.0.201:3306,10.0.0.200:3306,10.0.0.202:3306,10.0.0.203:3306 |+--------------------------+-----------------------------------------------------------------+1 row in set (0.00 sec)mysql> SHOW STATUS LIKE '%wsrep_cluster_size%';+--------------------+-------+| Variable_name | Value |+--------------------+-------+| wsrep_cluster_size | 4 |+--------------------+-------+1 row in set (0.01 sec)#在新节点插入数据mysql> select * from stu;+----+----------+------+| id | name | age |+----+----------+------+| 1 | tom | 100 || 7 | spike | 30 || 9 | zhangsan | 50 || 12 | lisi | 60 |+----+----------+------+4 rows in set (0.00 sec)mysql> insert into db1.stu(name,age)values('new-node',100);Query OK, 1 row affected (0.01 sec)#在pxc-1上查看mysql> select * from db1.stu where name like '%node%';+----+----------+------+| id | name | age |+----+----------+------+| 16 | new-node | 100 |+----+----------+------+1 row in set (0.00 sec)
一个节点加入到 Galera 集群有两种情况：新节点加入集群、暂时离组的成员再次加入集群。
新节点加入 Galera 集群
新节点加入集群时，需要从当前集群中选择一个Donor节点来同步数据，也就是所谓的state_snapshot_tranfer(SST)过程。SST同步数据的方式由选项 wsrep_sst_method 决定，一般选择的是 xtrabackup。
必须注意，新节点加入Galera时，会删除新节点上所有已有数据，再通过 xtrabackup (假设使用的是该方式)从 Donor 处完整备份所有数据进行恢复。所以，如果数据量很大，新节点加入过程会很慢。而且，在一个新节点成为 Synced 状态之前，不要同时加入其它新节点，否则很容易将集群压垮。如果是这种情况，可以考虑使用 wsrep_sst_method=rsync 来做增量同步，既然是增量同步，最好保证新节点上已经有一部分数据基础，否则和全量同步没什么区别，且这样会对 Donor 节点加上全局 readonly锁。
旧节点加入 Galera 集群
如果旧节点加入Galera集群，说明这个节点在之前已经在Galera集群中待过，有一部分数据基础，缺少的只是它离开集群时的数据。这时加入集群时，会采用IST(incremental snapshot transfer)传输机制，即增量传输。
但注意，这部分增量传输的数据源是Donor上缓存在GCache文件中的，这个文件有大小限制，如果缺失的数据范围超过已缓存的内容，则自动转为SST传输。如果旧节点上的数据和Donor上的数据不匹配 (例如这个节点离组后人为修改了一点数据)，则自动转为SST传输。
在除第一个节点离线之外，其它节点离线后直接使用 systemctl start mysql 恢复即可
1.6.3.4 MariaDB Galera Cluster 实现
主机清单
前置工作
Percona XtraDB 是一种特殊形态的 MySQL 数据库，与MySQL官方的发行版及 MariaDB 是两种不同的产品，要求安装节点上没有 MySQL 和 MariaDB。另外提前关闭 SElinux，关闭防火墙，保证时间同步。
安装软件，三个节点都要执行安装操作
[][]/etc/my.cnf[]auth_gssapi.cnf client.cnf enable_encryption.preset galera.cnf mariadb-server.cnf mysql-clients.cnf[]wsrep_cluster_address="gcomm://10.0.0.177,10.0.0.183,10.0.0.186"wsrep_node_name=node-1wsrep_node_address=10.0.0.177wsrep_sst_auth=root:123456
启动服务
#首个节点启动[root@node-1 ~]# galera_new_cluster#创建用户并授权[root@node-1 ~]# mysqlMariaDB [(none)]> create user root@'10.0.0.%' identified by '123456';Query OK, 0 rows affected (0.003 sec)MariaDB [(none)]> grant all privileges on *.* to root@'10.0.0.%';Query OK, 0 rows affected (0.004 sec)MariaDB [(none)]> flush privileges;Query OK, 0 rows affected (0.003 sec)#其它节点启动[root@node-2 ~]# systemctl start mariadb.service[root@node-3 ~]# systemctl start mariadb.service
查看状态
#在 node-1 上查看[root@node-1 ~]# ss -tnp | grep 4567MariaDB [(none)]> SHOW STATUS LIKE 'wsrep_cluster_size';+--------------------+-------+| Variable_name | Value |+--------------------+-------+| wsrep_cluster_size | 3 |+--------------------+-------+1 row in set (0.001 sec)MariaDB [(none)]> show status like "wsrep_incoming_addresses";+--------------------------+-------------------------------------------------+| Variable_name | Value |+--------------------------+-------------------------------------------------+| wsrep_incoming_addresses | 10.0.0.186:3306,10.0.0.177:3306,10.0.0.183:3306 |+--------------------------+-------------------------------------------------+1 row in set (0.001 sec)#在 node-2，node-3 上查看MariaDB [(none)]> show status like "wsrep%";
测试数据同步
#在 node-1 上创建库和表MariaDB [(none)]> create database db1;Query OK, 1 row affected (0.003 sec)MariaDB [(none)]> use db1;Database changedMariaDB [db1]> CREATE TABLE `stu` (-> `id` int UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,-> `name` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT '',-> `age` int NULL DEFAULT 0,-> PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE-> ) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_general_ci;Query OK, 0 rows affected (0.010 sec)#在 node-2 上写入数据MariaDB [(none)]> insert into db1.stu(name,age)values('tom',10),('jerry',20);Query OK, 2 rows affected (0.003 sec)Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0#在 node-3 上写入，修改，删除MariaDB [(none)]> insert into db1.stu(name,age)values('zhangsan',30),('lisi',40);Query OK, 2 rows affected (0.003 sec)Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0MariaDB [(none)]> update db1.stu set age=100 where id=3;Query OK, 1 row affected (0.003 sec)Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0MariaDB [(none)]> delete from db1.stu where name='jerry';Query OK, 1 row affected (0.003 sec)#node-1 上查看MariaDB [db1]> select * from db1.stu;+----+----------+------+| id | name | age |+----+----------+------+| 3 | tom | 100 || 7 | zhangsan | 30 || 10 | lisi | 40 |+----+----------+------+3 rows in set (0.000 sec)
1.6.4 TIDB 介绍
TiDB 是 PingCAP 公司受 Google Spanner / F1 论文启发而设计的开源分布式 HTAP（HybridTransactional and Analytical Processing）数据库，结合了传统的 RDBMS 和 NoSQL 的最佳特性。TiDB 兼容 MySQL，支持无限的水平扩展，具备强一致性和高可用性。TiDB 和 MySQL 几乎完全兼容。
TiDB 是一个分布式 NewSQL 数据库。它支持水平弹性扩展，ACID 事务，标准 SQL，MySQL 语法和 MySQL 协议，具有数据强一致的高可用特性，是一个不仅适合 OLTP 场景还适合 OLAP 场景的混合数据库。TiDB 年可用性达到 99.95%。
TiDB 的目标是为 OLTP(Online Transactional Processing) 和 OLAP (Online Analytical Processing) 场景提供一站式的解决方案。
TiDB 核心特点
高度兼容 MySQL 大多数情况下，无需修改代码即可从 MySQL 轻松迁移至 TiDB，分库分表后的 MySQL 集群亦可通过 TiDB 工具进行实时迁移。
水平弹性扩展 通过简单地增加新节点即可实现 TiDB 的水平扩展，按需扩展吞吐或存储，轻松应对高并发、海量数据场景。
分布式事务 TiDB 100% 支持标准的 ACID 事务。
真正金融级高可用 相比于传统主从 (M-S) 复制方案，基于 Raft 的多数派选举协议可以提供金融级的 100% 数据强一致性保证，且在不丢失大多数副本的前提下，可实现故障的自动恢复(autofailover)，无需人工介入。
一站式 HTAP 解决方案 TiDB 作为典型的 OLTP 行存数据库，同时兼具强大的 OLAP 性能，配合 TiSpark，可提供一站式 HTAP解决方案，一份存储同时处理 OLTP & OLAP(OLAP，OLTP 的介绍和比较 )无需传统繁琐的 ETL 过程。
云原生 SQL 数据库 TiDB 是为云而设计的数据库，同 Kubernetes 深度耦合，支持公有云、私有云和混合云，使部署、配置和维护变得十分简单。TiDB 的设计目标是 100% 的 OLTP 场景和 80%的 OLAP 场景，更复杂的 OLAP 分析可以通过 TiSpark 项目来完成。TiDB 对业务没有任何侵入性，能优雅的替换传统的数据库中间件、数据库分库分表等 Sharding 方案。同时它也让开发运维人员不用关注数据库 Scale 的细节问题，专注于业务开发，极大的提升研发的生产力
TiDB 整体架构
TiDB Server
TiDB Server 负责接收 SQL 请求，处理 SQL 相关的逻辑，并通过 PD 找到存储计算所需数据的 TiKV 地址，与 TiKV 交互获取数据，最终返回结果。TiDB Server 是无状态的，其本身并不存储数据，只负责计算，可以无限水平扩展，可以通过负载均衡组件（LVS、HAProxy或F5）对外提供统一的接入地址。
PD Server
Placement Driver（简称PD）是整个集群的管理模块，其主要工作有三个：一是存储集群的元信息（某个Key存储在那个TiKV节点）；二是对TiKV集群进行调度和负载均衡（如数据的迁移、Raft group leader的迁移等）；三是分配全局唯一且递增的事务 ID。
PD 是一个集群，需要部署奇数个节点，一般线上推荐至少部署 3 个节点。PD在选举的过程中无法对外提供服务，这个时间大约是 3 秒。
TiKV Server
TiKV Server 负责存储数据，从外部看 TiKV 是一个分布式的提供事务的 Key-Value 存储引擎。存储数据的基本单位是 Region，每个Region负责存储一个 Key Range。从StartKe数据，每个TiKV节点会负责多个Region。TiKV 使用 Raft 协议做复制，保持数据的一致性和容灾。副本以 Region 为单位进行管理，不同节点上的多个 Region 构成一个 Raft Group，互为副本。数据在多个 TiKV 之间的负载均衡由 PD 调度，这里也就是以 Region 为单位进行调度。
— END —
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