TiDB叢集基於Binlog的跨機房高可用實踐

總篇120篇 2021年第11篇

1.     背景介紹

之家要求對核心業務做跨機房部署，當 A 機房整體故障時，業務可以快速切換到 B 機房繼續提供服務，提升業務容災能力。涉及到了多套 TiDB 叢集跨機房高可用佈署,在此我對 TiDB 叢集基於 Binlog 的跨機房高可用實踐做下總結和回顧。

本文主要涉及以下幾項內容：

● 幾種基於 TiDB 的跨機房高可用方案及優缺點

● 基於 Binlog 雙向複製的高可用方案工作原理

● 當前線上叢集高可用架構及對未來的展望

2.   跨機房高可用概述

下面介紹下 TiDB 幾種跨機房叢集高可用方案的優缺點：

通過以上分析，1、2 方案成本太高，3方案缺乏實際意義，4方案還在外部試點測試中，暫時未達到生產級別可用。難道沒有方案可用？下面還有兩種方案沒提到，這裡從技術層面分析下兩種方案的優缺點。

經過分析，我們最終選擇了過度方案 5：基於 Binlog 雙向複製部署跨機房叢集。後續時間成熟，我們會升級到方案 4或者 6。

3.   工作原理

下面簡單描述下基於 Binlog 雙向同步的工作原理

在 A 和 B 兩個叢集間開啟雙向同步，則寫入叢集 A 的資料會同步到叢集 B 中，然後這部分資料又會繼續同步到叢集 A，這樣就會出現無限迴圈同步的情況。如上圖所示，在同步資料的過程中 Drainer 對 Binlog 加上標記，通過過濾掉有標記的 Binlog 來避免迴圈同步。詳細的實現流程如下：

（1）為兩個叢集分別啟動 TiDB Binlog 同步程式。

（2）待同步的事務經過 A 的Drainer 時，Drainer 為事務加入_drainer_repl_mark 標識表，並在表中寫入本次 DML event 更新，將事務同步至叢集 B。

（3）叢集 B 向叢集 A 返回帶有 _drainer_repl_mark 標識表的 Binlog event。叢集 B 的 Drainer 在解析該Binlog event 時發現帶有 DML event 的標識表，放棄同步該 Binlog event 到叢集 A。

● 注意事項：

叢集間雙向同步的前提條件是，寫入兩個叢集的資料必須保證無衝突，即在兩個叢集中，不會同時修改同一張表的同一主鍵和具有唯一索引的行。

更詳細的內容請參考官方文件

https://docs.pingcap.com/zh/tidb/dev/bidirectional-replication-between-tidb-clusters#%E9%9B%86%E7%BE%A4%E9%97%B4%E5%8F%8C%E5%90%91%E5%90%8C%E6%AD%A5

4.   叢集架構

叢集資訊如下：

叢集架構如下

5.   部署步驟

本節簡要介紹一下基於 Binlog 的跨機房部署步驟，如何對一個線上未開啟 Binlog 的叢集配置跨機房雙向複製，主要分為兩部分配置：A 叢集配置，B 叢集配置。

5.1 部署雙向複製

● A 叢集配置步驟概要

（1）A 叢集部署 Pump

（2）A 叢集開啟 Binlog

（3）A 叢集匯出全量資料，將全量資料匯入B 叢集

（4）A 叢集配置 Drainer ，實現增量複製

● B 叢集部署步驟概要

（1）B 叢集部署 Pump

（2）B 叢集開啟 Binlog

（3）B 叢集配置 Drainer ，實現反向複製

5.2 測試雙向複製

我們重點對下面幾種場景做了測試：

測試結果滿足業務需求。

6.   展望

基於 Binlog 的跨機房部署方案執行比較穩定，但是存在一些缺點：併發處理能力不足，無法做到高可用。因此基於 Binlog 的方案目前屬於過度方案，我們還是希望不久的將來能夠使用基於 TiCDC 的方案替代 Binlog 方案，TiCDC 彌補了上述 Binlog 的不足，也是官方大力開發並支援的方案。

介於目前 TiCDC 的雙向同步方案還沒正式 GA，而且存在一些問題，例如使用記憶體較多，同步中斷等。值得期待的是，官方正在大力推進測試，應該會在2022年 GA。屆時，我們將重點進行測試，讓我們拭目以待。

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