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MySQL-Server im Teamwork - Replikation und Cluster

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* MySQL Server: Architektur * Binlog * Replikation * Galera Cluster * Fazit

MySQL-Server im Teamwork - Replikation und Cluster

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MySQL-Server im Teamwork -
Replikation und Cluster
DOAG-Konferenz, 2015-Nov-17
Jörg Brühe
Senior Support Engineer, FromDual GmbH
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Support
remote-DBA
Schulung
Beratung
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Zur Person
● Entwicklung verteiltes SQL-DBMS:
Unix-Portierung,
Anschluss Archivierungs-Tools (ADSM, NetWorker)
● MySQL Build Team:
Release-Builds inkl. Tests, Paketierung, Skripte, ...
● DBA:
MySQL für eine Web-Plattform
(Master-Master-Replikation)
● Support-Ingenieur (FromDual):
Support + Remote-DBA für MySQL / MariaDB / Percona
mit oder ohne Galera Cluster
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Inhalt
MySQL Server: Architektur
Binlog
Replikation
Galera Cluster
Fazit
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Allgemeines
● Konzepte, nicht Details
„der Wald, nicht die Bäume“
● MySQL 5.5 / 5.6 (aktuelle GA-Versionen)
● Übertragbar von MySQL (Oracle) auf
Percona und MariaDB
● Nicht anwendbar auf „embedded“ MySQL
● Nicht betrachtet: NDB = „MySQL Cluster“
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  • 5. www.fromdual.com 5 / 33 Allgemeines ● Konzepte, nicht Details „der Wald, nicht die Bäume“ ● MySQL 5.5 / 5.6 (aktuelle GA-Versionen) ● Übertragbar von MySQL (Oracle) auf Percona und MariaDB ● Nicht anwendbar auf „embedded“ MySQL ● Nicht betrachtet: NDB = „MySQL Cluster“
  • 6. www.fromdual.com 6 / 33 MySQL Server: Architektur Binlog Replikation Galera Cluster Fazit
  • 7. www.fromdual.com 7 / 33 Client-Server-DBMS App App App Server Disk Client (Applikation) lokal oder remote Socket, LAN oder Internet Server ist eigener Prozess Multi-threaded: 1 Thread je Session Platte / SSD, lokal oder SAN
  • 8. www.fromdual.com 8 / 33 Server intern mysqld MySQL ist eine multi-Thread und NICHT eine multi-Prozess Applikation! Application / Client Thread Cache Connection Manager User Au- thentication Command Dispatcher Logging Query Cache Module Query Cache Parser Optimizer Access Control Table Manager Table Open Cache (.frm, fh) Table Definition Cache (tbl def.) Handler Interface MyISAM Memory NDB PBXTInnoDB ...Aria XtraDB Federated-X
  • 9. www.fromdual.com 9 / 33 MySQL Server: Architektur Binlog Replikation Galera Cluster Fazit
  • 10. www.fromdual.com 10 / 33 Ebenen + Binlog MyISAM InnoDB ... Userthread2 Userthread1 ... SQL-Ebene: - Parser - Optimizer - Privilegien - Query Cache - … Handler Interface Datei-Ebene: - Tabellen-Handler - InnoDB: - Satz-Zugriffe - Satz-Sperren - Recovery - ... Binlog: Alle Daten- und Schema- Änderungen
  • 11. www.fromdual.com 11 / 33 Binlog ● Alle ausgeführten Daten-Änderungen ● Alle ausgeführten Schema-Änderungen ● Zeitstempel ● Unabhängig von Tabellen-Handler ● Formate „statement“, „row“ und „mixed“ ● Zwingend für Point-in-Time-Recovery „PITR“ ● Segmente mit konfigurierbarer Größe ● Fortlaufend nummeriert
  • 12. www.fromdual.com 12 / 33 MySQL Server: Architektur Binlog Replikation Galera Cluster Fazit
  • 13. www.fromdual.com 13 / 33 Replikation bei MySQL ● Anwendungen kommunizieren mit „Master“ ● „Master“ protokolliert alle Änderungen ● „Slave“ hat identischen Anfangszustand ● Slave holt alle Änderungen vom Master und wendet sie bei sich an ● Replikation läuft asynchron ● Slave stoppt Replikation bei Abweichung
  • 14. www.fromdual.com 14 / 33 Slave holt Binlog vom Master Userthread2 Userthread1 ... Userthread3 MyISAM InnoDB ... Userthread2 Userthread1 ... SQLthread IOthread BinlogRelay Log MyISAM InnoDB ... Slave: “log-bin = FILE”, sonst kein Binlog “log_slave_updates = 1” für Weiterleitung Master: “log-bin = FILE”, sonst kein Binlog (keine Master-Funktion) Binlog
  • 15. www.fromdual.com 15 / 33 Typische Anwendungen ● „High Availability“ ● Geo-Redundanz ● Höhere Lese-Last unterstützen (= „read scale-out“) ● Read-Only-Instanz(en) für z.B. Backup oder Reports ● Verzögerte Replikation ist möglich ● Filterung (nach DB oder Tabelle) ist möglich
  • 17. www.fromdual.com 17 / 33 Einträge im Binlog Ursprünglich: ● Identifikation durch Filename und Position ● Replikation: „change master to ...“ mit Host, Port, User, Password, File, Position ● Siehe auch „mysqldump ­­master­data“ Ab MySQL 5.6: ● GTID = „Global Transaction ID“ ● Replikation: „change master to ...“ mit Host, Port, User, Password und „auto_position = 1“
  • 19. www.fromdual.com 19 / 33 Anmerkungen zur Replikation ● Master-Master ist umstritten, Vorsicht! ● Replikation erhöht den Lese-Durchsatz, aber nicht/kaum den Schreib-Durchsatz ● Replikation hat File-IO und Netzlast ● Format „row“ ist effizienter, aber weniger lesbar ● Mit MySQL 5.7 ist Multi-Master-Replikation möglich ● Große Installation: booking.com ● Lese-Tipp (Giuseppe Maxia, August 2015): datacharmer.blogspot.de
  • 20. www.fromdual.com 20 / 33 MySQL Server: Architektur Binlog Replikation Galera Cluster Fazit
  • 21. www.fromdual.com 21 / 33 Schwächen der Replikation ● Asynchron ● Asymmetrisch ● Nur ein Schreib-Knoten ● Paralleles Schreiben verursacht Abbruch ● HA braucht Failover nach Knoten-Ausfall ● Jeder Knoten ist SPOF, Ausfall erzwingt Struktur-Änderung (Erleichterung in 5.7 durch Multi-Master) ● Dynamische Änderungen sind schwierig
  • 22. www.fromdual.com 22 / 33 Bessere Alternative ● Symmetrischer Cluster ● Synchrone Übertragung ● Schreibzugriffe überall möglich ● Verteilte Konflikt-Analyse und -Behebung ● HA durch Kontinuität nach Knoten-Ausfall ● Dynamischer Eintritt / Austritt möglich
  • 23. www.fromdual.com 23 / 33 Galera Cluster App App App Load balancing (LB) Node 2 Node 3Node 1 wsrep Galera replication wsrep wsrep Inklusive Ausfall-Erkennung und Redirection für HA “Working Set Replication” Vorzugsweise eigenes Netz lokale Platten, jeweils Daten komplett = = “shared nothing” Architektur
  • 24. www.fromdual.com 24 / 33 Eigenschaften von Galera (1) + Basiert auf InnoDB (wg. Transaktionen und Rollback) + Überträgt auch Benutzer-Definitionen usw. + Quasi-synchrone Übertragung beim Commit, Prüfung auf Konflikt-Freiheit, effizient + Symmetrisch, HA ohne Server-Failover, Quorum + Kein Transaktions-Verlust + Scale-Out für Lesen, auch mehr Schreiben + Dynamischer Eintritt / Austritt möglich, automatische Synchronisation
  • 25. www.fromdual.com 25 / 33 Ablauf Graph by Vadim Tkachenko (Percona): http://www.mysqlperformanceblog.com/2012/01/19/ percona-xtradb-cluster-feature-2-multi-master-replication/
  • 26. www.fromdual.com 26 / 33 Eigenschaften von Galera (2) - Patch der MySQL-Quellen (Codership bietet Binaries) - Vorsicht bei Hot Spots (Zeilen) - Späte Konflikt-Erkennung (Prüfung erst bei Commit) - Mindestgröße drei Knoten - Synchronisations-Dauer bei großer DB (mysqldump -> xtrabackup oder rsync)
  • 27. www.fromdual.com 27 / 33 Zertifizierung bei Commit http://galeracluster.com/documentation-webpages/certificationbasedreplication.html
  • 28. www.fromdual.com 28 / 33 MySQL Server: Architektur Binlog Replikation Galera Cluster Fazit
  • 29. www.fromdual.com 29 / 33 MySQL-Server im Teamwork ● Alternativen: Replikation oder Cluster ● Redundanz bei Maschine und Storage ● HA ● Scale-Out, besonders für Lese-Last ● Instanzen für Reports, Analyse, Backup ● Daten lokal verfügbar (Filialen, ...)
  • 30. www.fromdual.com 30 / 33 Vergleich (1) Replikation Galera Standard Zusatzprodukt Alle Handler InnoDB Aufwärts-kompatibel gleiche Versionen Mind 2 Knoten Mind 3 Knoten HA durch Failover HA ohne Änderung Kommunikation: Hierarchisch, Kette symmetrisch, parallel asynchron Quasi-synchron Verzögerung möglich sofort Filtern möglich alles
  • 31. www.fromdual.com 31 / 33 Vergleich (2) Replikation Galera Lese-Scale-Out Lese-Scale-Out Schreib-Knoten: 1* Write n* Write Schreiben konst. Schreiben erhöht Konflikt lokal: Fehler bei Statement Fehler bei Statement Schreib-Knoten: n* Write n* Write Konflikt verteilt: Replikations-Abbruch Rollback bei Commit
  • 32. www.fromdual.com 32 / 33 Vergleich (3) Replikation Galera kurze Unterbrechung: Replikation fortsetzen IST (inkrementeller Transfer) lange Unterbrechung: Replikation fortsetzen SST (kompletter Transfer) Struktur-Änderung: Manuell / Zusatz-Tool Automatisch / dynamisch Aufsetzen: Schnappschuss, Komplett-Transfer, Master bleibt verfügbar Donor tlw. Blockiert
  • 33. www.fromdual.com 33 / 33 Q & A Fragen ? Diskussion? Wir haben Zeit für ein persönliches Gespräch – Stand 308 ● FromDual bietet neutral und unabhängig: ● Beratung ● Remote-DBA ● Support für MySQL, Galera, Percona Server und MariaDB ● Schulung www.fromdual.com/presentations