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基于主动 TCP 连接复制的高性能高可用 MySQL 数据库集群 邵志远 金海 唐小辉 华中科技大学计算机学院，湖北，武汉，430074 SHAO Zhi-Yuan, JIN Hai and TANG Xiao-Hui Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, 430074 EMAIL 地址：zyshao@ 摘要 本文提出了一种基于主动 TCP 连接复制的高性能高可用 MySQL 数据库集群解决方 案。该方案采用集群技术对同时存在的多个 TCP 连接进行原子多播转换和复制以达到连接 容错的效果，同时，对连接流中的只读操作进行分流以达到主动复制的目的。该解决方案将 主动 TCP 连接复制的技术应用到 MySQL 数据库集群中，从而实现了数据库集群整体的高 可用性和高性能。经过原型系统的实现和测试，证明了该方案在复制过程中对数据库写操作 造成了比较小的性能损耗的同时极大地提高了数据库集群的只读查询性能，从而更加贴近实 际的数据库应用需求。 关键字 容错计算；高可用性；TCP 协议堆栈；集群计算；数据库 Abstract—In this paper, we present a proposal of building high performance and high availability database clusters by using actively replicated TCP connections. We actively replicate a set of TCP connections by converting them into atomic multicasting and distributing read-only requests to different processing units. The technique is further used on MySQL database clusters and results in high performance and high availability. With the experiments conducted on the prototype systems, we found that the cluster exhibits high performance on read-only database queries with little sacrifice on the update operations. And this justified the practical value of our proposal. Keywords—Fault-tolerant Computing, High Availability, TCP; Cluster Computing; Database Systems 1、引言 随着计算机应用的普及，数据库已经成为构建电子商务的关键服务之一。人们对数据库 服务提出了更快、更可靠的要求。特别是对于商务网站，虽然集群技术很好地解决了提高访 问容量的问题（如google 等搜索门户网站），但数据库却成为网站的瓶颈，因为为了避免数 据一致性问题，网站多采用单一的数据库服务器为所有网页服务提供数据，当访问量提高的 时候，每秒钟查询数目增多，单个的数据库服务器往往不堪重负。而人工维护的多副本数据 库又往往导致工作量和维护成本的增加。 数据库访问的另一个问题是可靠性问题。对于数据的访问往往是系统中的关键任务，这 一问题在网站技术的应用中也有体现。如大多数人在浏览网站的时候都碰到过“网页无法打 开”的错误，这种错误一旦出现在网上交易的过程中（如在网上买书），浏览者往往无法判 断自己提交的交易是否成功。造成这种错误的可能的原因很多，其中一个就是网站的后台数 据库崩溃或由于过于繁忙而将接收到的请求丢弃。 为了提高数据库系统的性能和可靠性，分布式数据库技术被提出并广为研究，但是可惜 的是这一技术仍然