前言：

MySQL 官方提供了多種高可用部署方案，從最基礎的主從復制到組復制再到 InnoDB Cluster 等等。本篇文章以 MySQL 8.0 版本為準，介紹下不同高可用方案架構原理及使用場景。

1. MySQL Replication

MySQL Replication 是官方提供的主從同步方案，用于實現數據從一個 MySQL 實例（稱為源或主服務器，Master）自動復制到一個或多個其他 MySQL 實例（稱為副本或從服務器，Slave）。是目前應用最廣的 MySQL 容災方案，也是一切高可用方案的基礎。

Replication 用兩個或以上的實例搭建了 MySQL 主從復制集群，主節點處理寫操作，從節點異步或半同步復制數據。雖然功能相對簡單，但通過設置多個從節點可以實現讀寫分離和一定程度的故障轉移。

主要特性：

• 異步復制：默認情況下，MySQL 使用異步復制，主服務器在寫入數據后即認為操作完成，而不等待從服務器確認。
• 半同步復制：在半同步復制模式下，主服務器在提交事務時會等待至少一個從服務器確認接收到數據。
• 延遲復制：可以配置從服務器延遲一定時間接收主服務器的數據，用于防止誤操作等場景。

適用場景：

• 讀密集型應用：在需要高讀取性能的場景下，讀寫分離架構可以有效提升性能。
• 數據備份和容災：用作數據實時備份和故障恢復的場景。
• 業務分布：適合對高可用要求不高的業務，允許丟數據及同步延遲。

  2. MySQL Group Replication 

MySQL Group Replication 即組復制，簡稱為 MGR 。是 MySQL 5.7 版本之后引入的一種高可用性和高擴展性的解決方案，基于原生復制技術和 Paxos 協議實現。它提供了高一致性、高容錯性、高擴展性和高靈活性。可以使用單主模式或雙主模式，集群一般至少由三個節點組成。

主要特性：

• 多主復制：允許多個節點同時處理讀寫請求，從而提高系統的吞吐量和可靠性。
• 自動故障轉移：當某個節點發生故障時，Group Replication 會自動重新配置集群，確保服務的連續性。
• 強一致性：使用分布式協議確保數據在所有節點之間的一致性，避免數據沖突和不一致。
• 沖突檢測與解決：內置沖突檢測機制，能夠自動處理并解決數據沖突。

適用場景：

• 高可用性需求：適用于需要高可用性和數據強一致性的場景。
• 分布式系統：適用于需要分布式數據處理和高吞吐量的應用。
• 自動化管理：適用于希望通過自動化工具簡化管理和運維的企業。

3. MySQL InnoDB Cluster

MySQL InnoDB Cluster 是 MySQL 官方提供的一種原生高可用性和高可擴展性解決方案。它通過使用 Group Replication 來實現數據的自動復制和高可用性。并結合 MySQL Shell 及 MySQL Router ，提供了更全面的高可用解決方案，包括自動安裝、配置、管理和監控 MySQL 集群的能力。架構示意圖如下：

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InnoDB Cluster 集群內部基于 MySQL 組復制構建，提供自動成員管理，容錯，自動故障轉移動能等。利用 MySQL Shell 提供的 AdminAPI 功能來管理和配置 InnoDB Cluster。利用 MySQL Router 提供路由功能， 將客戶端應用程序透明地連接到服務器實例，如果服務器實例發生意外故障，集群會自動重新配置。

主要特性：

• 自動故障轉移：在主節點出現故障時，系統可以自動將讀寫請求切換到可用的從節點，確保服務的連續性。
• 強一致性：利用 Group Replication 確保所有節點的數據一致性。
• 讀寫分離：支持讀寫分離，提高系統的讀性能。
• 簡化管理：通過 MySQL Shell 和 AdminAPI 進行自動化管理，簡化集群的部署和運維。

適用場景：

• 適用于需要高可用性、高一致性和高讀性能的應用場景，推薦使用 MySQL 8.0 的高版本進行部署。

4. MySQL InnoDB ClusterSet

MySQL InnoDB ClusterSet 是在 InnoDB Cluster 基礎上的擴展，旨在提供跨地域的高可用性和容災能力。它集成多個 InnoDB Cluster，實現跨地域的數據復制和故障轉移。

InnoDB ClusterSet 使用專用的 ClusterSet 復制通道自動管理從主集群到副本集群的復制。如果主集群由于數據中心損壞或網絡連接丟失而變得無法使用，用戶可以激活副本集群以恢復服務的可用性。

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主要特性：

• 跨地域高可用：通過多個地理位置的集群實現跨地域的高可用性和容災能力。
• 一致性協調：ClusterSet Manager 統一管理和協調多個集群間的數據一致性和故障轉移。
• 異步復制：各個集群間的數據同步采用異步復制技術，確保數據在災難情況下的快速恢復。

適用場景：

• 適用于需要跨地域部署和高可用的場景，如全球分布的業務系統、大型企業的多數據中心部署等。

5. MySQL InnoDB ReplicaSet

MySQL InnoDB ReplicaSet 是基于傳統主從復制架構的高可用性方案，只是集成了 MySQL Shell 及 MySQL Router 進行配置及管理。InnoDB ReplicaSet 不提供 InnoDB Cluster 提供的所有功能，例如自動故障轉移或多主模式。但是它確實支持以類似方式配置、添加和刪除實例等功能。在主節點不可用的情況下，需要使用 AdminAPI 手動觸發故障轉移。

主要特性：

• 主從復制：基于異步復制技術，將數據從主節點復制到一個或多個從節點。
• 手動故障轉移：在主節點故障時需要手動進行故障轉移。
• 易于管理：架構相對簡單，配置和管理較為方便。

適用場景：

• 適用于中小型企業的業務系統、開發和測試環境等不需要復雜高可用性和自動故障轉移的場景。

6. 幾種方案對比

下面我們從幾個不同維度來對比下這幾種方案，以表格形式列出，更清晰明確。

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這些方案各有特點，適用于不同的業務場景和需求。選擇合適的高可用方案時，需要基于實際業務需求、技術實力、成本預算、數據一致性、寫入性能、系統復雜度和運維成本等因素。

總結：

本篇文章介紹了 MySQL 官方提供的幾種高可用方案，除此之外，還有其他借助中間件搭建的高可用方案，例如：MHA、MMM、及借助 Keepalived、ProxySQL、Orchestrator 等工具的其他高可用方案。總而言之，高可用方案雖多，選擇時還是要基于實際業務需求出發，綜合考慮多種因素。