面试题：MariaDB 选择性复制在高可用架构中的应用与挑战

Question

在一个高可用的 MariaDB 架构中，引入选择性复制来优化数据同步和负载均衡。阐述选择性复制在这种架构下的具体应用方式，以及可能面临的数据一致性、性能等方面的挑战，并说明如何应对这些挑战？

Answer 1

选择性复制在高可用 MariaDB 架构下的应用方式

1. 基于数据库的选择性复制：可以配置 MariaDB 主库，使其仅将特定数据库的数据复制到从库。例如，在一个多业务系统共用数据库的场景中，不同业务的数据库可以分别复制到不同的从库，从而实现负载均衡。假设业务 A 使用 business_a 数据库，业务 B 使用 business_b 数据库，可以将 business_a 数据库的数据复制到一组从库，business_b 数据库的数据复制到另一组从库。
2. 基于表的选择性复制：主库能够指定只将某些表的数据复制到特定从库。比如在电商系统中，将商品信息表和订单表分别复制到不同从库，商品信息表从库用于处理商品查询等读操作，订单表从库用于处理订单相关的读操作。
3. 基于过滤规则的选择性复制：通过定义复杂的过滤规则，例如基于行数据中的某个字段值进行过滤。例如，在用户信息表中，根据用户的地区字段，将特定地区的用户数据复制到对应地区的从库，以满足地区性数据查询的需求。

可能面临的数据一致性挑战及应对方法

1. 挑战
   • 更新延迟：由于选择性复制，不同从库的数据更新时间可能不同，导致数据一致性问题。例如，主库更新了数据，部分从库因为复制规则原因可能延迟收到更新。
   • 复制冲突：当多个从库对同一份数据（即使是部分数据）进行不同操作后再尝试同步回主库，可能引发冲突。
2. 应对方法
   • 设置合理的复制延迟监控：使用 MariaDB 自带的监控工具或者第三方监控工具，实时监控从库的复制延迟情况。当延迟超过一定阈值时，发出警报，运维人员可及时排查原因。
   • 使用同步机制：采用半同步复制或者组复制技术，确保主库在确认一定数量的从库接收到数据后才确认事务完成，减少更新延迟。
   • 解决复制冲突：通过设置合适的复制过滤条件，避免可能冲突的操作发生在不同从库。同时，在出现冲突时，利用 MariaDB 的冲突解决机制，如基于时间戳或者基于优先级的冲突解决策略。

可能面临的性能挑战及应对方法

1. 挑战
   • 过滤开销：在主库进行数据过滤以实现选择性复制时，会增加主库的 CPU 和内存开销，影响主库性能。
   • 从库负载不均衡：如果选择性复制规则设置不合理，可能导致某些从库负载过高，而其他从库负载过低。
2. 应对方法
   • 优化过滤算法：尽可能简化复制过滤规则，减少主库过滤数据时的计算量。同时，可以在从库端进行部分过滤操作，减轻主库负担。
   • 动态负载均衡：使用负载均衡器实时监测从库的负载情况，根据负载动态调整复制规则或者请求分配，确保从库负载均衡。例如，当某个从库负载过高时，将部分读请求分配到其他负载较低的从库。