基于消息中间件的高可用mysql集群的研究

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1、华中科技大学硕士学位论文基于消息中间件的高可用MySQL集群的研究姓名：陈冠华申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：李胜利20070602华中科技大学硕士学位论文摘要随着网络的发展，数据库在高吞吐率、低延时、负载均衡、数据一致性和容错性等方面的需求，高可用高性能数据库集群的研究是十分意义的。通过复制技术将数据分布于集群中，应用程序可以快速地读写本地副本。主动复制技术容易保证数据一致性和容错性，再通过全局更新复制，所有事务可以在集群中任何节点执行。然而，由于它在性能和复杂度方面的缺点，主动全局更新复制技术的实际应用还比较少。针对当前流行数据库集群系统对硬件设

2、备要求高、与数据库引擎相关度高、可扩展性不好等问题，采用非共享存储架构，可在普通集群设备上构建高可用高性能的数据库。利用消息中间件在数据库服务节点间进行组通信，遵守“读一写所有可用”协议，将写操作复制到各个节点执行，可以保证写操作的请求消息向各个节点发送顺序的一致性；通过原子多播的组通信消息排序，减少节点间消息通信量，可以提高写操作的执行效率；利用分布式的严格两阶段封锁技术实现并发控制，保证了写操作在各个节点执行顺序的一致性；基于日志的数据库恢复在系统运行时将写操作信息写入日志，恢复时上共享锁保证数据访问不中断，并利用日志全复制或者增量复制恢复加入节点的数据库，提高了

3、系统的可用性。测试表明，系统实现的数据库主动全局更新复制保证了节点间数据库的一致性。节点增加时，系统对写操作的处理延时不明显增加；而系统读操作的吞吐率随着节点的增加线性增长，具有良好的可扩展性。关键词：数据库集群，消息中间件，主动复制，全局更新，并发控制，数据恢复I华中科技大学硕士学位论文AbstractMotivatedbytheadvancesofthedevelopmentofnetworks,databasesandtheirspecificdemandsintermsofhighthroughput,lowresponsetimes,flexibleload

4、-balancing,dataconsistencyandfault-tolerance,researchondatabaseclusterofhighperformanceandhighavailabilityisnecessary.Byreplicatingdataacrossthecluster,transactionscanaccesslocalcopiesfast.Eagerreplicacontrolprovidesdataconsistencyandfault-toleranceinastraightforwardway.Furthermore,viaa

5、nupdateeverywhereapproach,alltypesoftransactionscanbesubmittedatanysitewithoutrestrictions.Despitethesecharacteristics,eagerupdateeverywherereplicationisrarelyusedinpracticesinceexistingsolutionshaveseveredisadvantagesintermsofperformanceandcomplexity.Thecurrentpopulardatabaseclusterreq

6、uiresspecialhardware,theymustbebuiltupondatabaseengine,andthereforetheyarenotscalable.Tosolvetheproblem,weuseshare-nothingarchitecturewhichcouldconstructhigh-performanceandhighavailabledatabaseclusterasadatabasegateway.Basedonthegroupcommunicationprovidedbyamessagemiddlewarenamedspread,

7、weuse"readonewriteallavailable"protocol.Thenwriteoperationsareexecutedonallnodesintheclusterconsequentlythedataconsistencyisensured.Bysettingappropriaterankingofgroupcommunicationbasedonatomicmulticastandkeepingthequantityofmessagessmall,theefficiencyofwriteoperationsisimproved