基于Grid Infrastructure集群的MYSQL數據庫高可用方案的研究與實現

朱廣新，馬俊磊

（1．南瑞集團有限公司，江蘇 南京211000；2．南京基石數據技術有限責任公司，江蘇 南京210093）

0 引 言

DBMS廣泛應用于現代社會的方方面面，政府機構、學校、銀行、房地產集團、電信企業、航空公司、電商企業等組織機構都需要使用DBMS來管理其業務數據。DBMS已經成為這些領域關鍵的核心信息系統之一［1］。然而隨著業務數據的持續增長，特別是大數據時代背景下每天指數級增長的業務數據，DBMS不可避免地會出現各種故障及性能瓶頸，因此DBMS的高可用性能就顯的尤為重要。

基于Grid Infrastructure集群的MYSQL數據庫高可用方案是將MYSQL作為Grid Infrastructure集群管理的一個資源，在軟件架構上實現了數據庫的高可用設計。當MYSQL數據庫發生故障時，該集群會自動恢復發生故障的數據庫，或者將其轉移到其他節點上運行，該恢復過程對于用戶而言是不可知的，用戶不用修改任何配置也可以持續地訪問數據庫，有效地實現了數據庫的高可用性。

1 目前基于Grid Infrastructure集群的數據庫高可用架構方案

Grid Infrastructure是 ORACLE 11gR2新發布的一款集群解決方案，以下詳細介紹基于該軟件的高可用架構的組成與結構，以及基于架構的ORACLE RAC數據庫的高可用方案。

1.1 Grid Infrastructure高可用架構

由各節點硬盤構成的共享存儲，為該架構的數據存儲層，各資源的數據目錄存放于共享存儲中。Grid Infrastructure為該架構的核心管理中心，托管各個資源，通過集群策略配置，可以有效實現各種類型資源的高可用性。

1.2 基于Grid Infrastructure的 ORACLE RAC高可用方案

基于Grid Infrastructure的ORACLE RAC高可用架構如圖1所示。

圖1 基于Grid Infrastructure的ORACLE RAC高可用架構

圖1 表示了基于Grid Infrastructure的ORACLE RAC高可用架構的組成與結構，其結構分為以下幾個主要部分：

（1）Grid Infrastructure層

這部分是該方案的核心管理區，在其之下還有底層的存儲架構。

（2）節點層

這部分以集群各節點為主，NODE1和NODE2為兩個節點，NODE1－VIP和 NODE2－VIP是分別依賴于這兩個節點的虛擬IP，其完全依賴于節點的存活狀態。

（3）數據庫實例層

該方案的數據庫層為ORACLE RAC數據庫。這里以兩節點為例，RAC＿DB1和RAC＿DB2為ORACLE RAC數據庫的兩個實例，當其所在的節點NODE1或NODE2宕機后，集群會自動將該節點上的數據庫實例轉移到其余存活的節點運行，有效地保障了數據庫的高可用性。

（4）網絡層

網絡層主要以 SCAN－IP為主，客戶端的tnsnames配置文件中，只需要 SCAN－IP信息。SCAN－IP類似服務端對外提供服務的虛擬主機，客戶端只需要連接到該主機就可以實現對服務端的訪問，只不過訪問的服務端的具體節點是隨機的。

2 基于Grid Infrastructure的 MYSQL數據庫高可用方案

MYSQL數據庫高可用方案是將MYSQL數據庫配置成 Grid Infrastructure管理的一種generic＿application類型資源，該資源可以和其對應的VIP產生依賴關系，在該方案中，數據庫是一種通用應用程序資源，Grid Infrastructure并不認為 MYSQL是一種數據庫資源，也就是說Grid Infrastructure根本沒有意識到MYSQL是一種數據庫！通過配置依賴于該數據庫的VIP信息，可以有效實現該數據庫的高可用性。

如圖2所示，其中MYSQL1為運行于NODE1和NODE2節點上的MYSQL數據庫實例，MYSQL－VIP為依賴于該數據庫實例的VIP。當其依賴的數據庫實例宕機或者發生故障時，Grid Infrastructure首先會將數據庫在其發生故障的節點重啟，如果超過一定次數，就將其對應VIP漂移到任意存活的節點上，并在新節點上將數據庫重啟，客戶端通過VIP來訪問數據庫，保障了在節點宕機、數據庫啟動失敗、崩潰等情況下客戶端的可靠性以及數據庫的高可用性。這一點和第1．2節中的高可用方案有本質區別，后者只有當節點宕機時，VIP才會動態的漂移。

圖2 基于Grid Infrastructure集群的MYSQL數據庫高可用方案架構

3 總 結

本文分析了目前基于Grid Infrastructure的ORACLE RAC數據庫高可用解決方案，提出了一種新型的基于Grid Infrastructure的MYSQL數據庫高可用架構，并且由于MYSQLS數據庫開源易得，可以有效地節省用戶的購置成本。