核心挑戰：Master 宕機時如何守住資料？

MySQL 作為核心資料中台，高可用（HA）是必答題。Master 掛掉時，如何將資料損失降至最低、秒級感知故障並自動切換，需從 Replication（複製）、Monitor（監控）、Failover（故障轉移） 三個維度建構體系。

第一防線：Replication —— 讓資料多一份副本

異步複寫的風險

預設異步模式下，Master 寫入 Binlog 即回覆成功，不等待 Slave 接收。Master 宕機瞬間，未傳遞的 Binlog 事件將永久遺失。

半同步複寫：折中且高效

Semi-synchronous Replication：Master 提交事務後，等待至少一個支援半同步的 Slave 確認收到事件並寫入 Relay Log 才回覆。極大降低資料遺失機率，效能影響極小（Facebook 生產環境驗證）。MySQL 5.7+ 引入 Loss-Less Semi-Sync，進一步將遺失風險壓至理論最低。

極致方案：Galera Cluster

同步多主架構，寫入需過半數節點確認（預設 3 節點），資料零遺失。代價是對 MySQL 核心代碼侵入性強、寫入延遲隨網路抖動增大。適合「資料絕不能丟、業務可接受稍高延遲」場景。

備選：DRBD 區塊級複寫

作業系統層面鏡像磁碟，MySQL 無感知。但 MHA 作者指出 Split-brain 風險、效能抖動等缺陷，現較少作為首選。

第二防線：Monitor —— 秒級感知故障

傳統方案：Keepalived / Heartbeat

基於 VIP 漂移，檢測粒度較粗（秒級心跳），無法即時感知 MySQL 進程掛掉但 OS 存活的情況。

進階方案：Zookeeper + Agent 架構

• 每個 MySQL 實例同機部署 Agent，定時 PING 檢測可用性。
• Agent 以 Ephemeral 節點 掛載至 Zookeeper，連接斷開即觸發 ChildrenChanged 事件。
• 管控服務監聽事件，自動判斷故障類型並決策：
  ① 機器/ MySQL 掛掉 → 觸發 Failover。
  ② 僅 Agent 掛掉 → 等待 Crontab/Supervisord 重啟 Agent，不切換。

優勢：全叢集統一視圖、事件驅動即時感知、多服務協同編排。
挑戰：部署複雜度高（Docker 化可緩解）、切換後應用如何獲取新地址（配合 VIP/Proxy/動態配置中心解決）。

第三防線：Failover —— 選對新 Master、斷點續傳

選主原則：擁有最新 Binlog 者優先

比較 SHOW SLAVE STATUS 中 Master_Log_File、Read_Master_Log_Pos，Binlog 索引值與 Position 均最大者晉升為新 Master。

GTID (Global Transaction ID) —— MySQL 5.6+ 精準定位

UUID:GID 唯一標識每個事務。Slave 指向新 Master 時，直接用 MASTER_AUTO_POSITION=1 或手動定位 GTID，避免傳統檔名+位移的模糊匹配。

Pseudo-GTID —— 5.5/5.6 之前版本的救星

參考 Orchestrator 實現：Master 每 10 秒建立一個 UUID 寫入 View，Binlog 記錄該事件。故障時只需在兩個 Slave 的 Binlog 中定位到同一 UUID 所在 10 秒窗口，再做精細對比，極大縮小搜尋範圍。

CREATE EVENT meta.create_pseudo_gtid_view_event
ON SCHEDULE EVERY 10 SECOND
DO BEGIN
  SET @pseudo_gtid := UUID();
  SET @stmt := CONCAT('CREATE OR REPLACE VIEW meta.pseudo_gtid_view AS SELECT ''', @pseudo_gtid, ''' AS pseudo_gtid_unique_val FROM dual');
  PREPARE st FROM @stmt; EXECUTE st; DEALLOCATE PREPARE st;
END;

落地建議

1. 優先上 Loss-Less Semi-Sync（MySQL 5.7+），兼顧效能與安全。
2. 監控層視業務複雜度選型：簡單主從用 Keepalived，大規模叢集上 Zookeeper/Etcd/Consul + Agent。
3. Failover 腳本務必整合 GTID 或 Pseudo-GTID，確保 Slave 斷點續傳零資料縫隙。
4. 定期演練故障切換，驗證 RPO/RTO 指標。