在Amazon RDS for MySQL数据库上提升MySQL只读副本的最佳实践

原文链接:

https://aws.amazon.com/cn/blogs/database/best-practices-for-using-a-mysql-read-replica-to-upgrade-an-amazon-rds-for-mysql-database/

在Amazon RDS for MySQL数据库上提升MySQL只读副本的最佳实践

在日常运营中，我们常常通过以下方法对MySQL数据库执行维护：

1. 为数据库创建读取（只读）副本。
2. 对读取副本执行维护。
3. 升级读取副本以替换源数据库。

在本文中，我们将了解如何通过上述方法在Amazon RDS for MySQL数据库上执行主版本升级，以及与之相关的最佳实践。此外，我们还将探讨可供选择的其他操作步骤。

在由5.7版本升级至8.0版本之前，我们首先需要排除各类极端情况。关于这些极端情况的更多详细信息，请参阅由MySQL 5.7升级至8.0前的预检查事项。

本文将着重介绍关于升级规划以及过渡至新数据库实例的最佳实践。

解决方案概述

通过本文介绍的方法，您可以在非关键数据库实例上测试升级效果，避免生产数据库实例因升级而产生任何可能的停机。您可以在维护阶段全面执行测试，并验证升级是否成功。这里需要强调，提前设置全新环境非常重要。相关最佳实践的基本思路，在于尽可能缩短升级期间所出现的中断容器期，借此减少停机时间。

在本用例中，我们假定当前生产环境具有以下特点：

• 多可用区部署
• 启用备份机制
• 具有一个或多个读取副本以进行伸缩

下图所示，为这套架构的基本情况。

除非另有说明，否则以下各项操作步骤不需要严格按顺序操作。其基本目标在于先设置新的数据库实例，而后进行实例转换。我们姑且按照以下顺序进行论述：

1. 创建一个新的读取副本。
2. 将目标数据库实例转换为多可用区部署并启用备份。
3. 升级目标实例。
4. （可选）创建其他读取副本。
5. （可选）创建自定义参数组。
6. （可选）通过启用多线程复制，解决地址副本滞后的问题。
7. 执行切换。

创建一个新的读取副本

这套新的读取副本，最终将成为新的生产数据库实例。如下图所示，我们将此新数据库实例称为目标数据库实例（target DB instance）。

将目标数据库实例转换为多可用区部署并启用备份机制

默认情况下，我们以单可用区部署的形式创建一个新读取副本，并为其启用备份机制。由于目标数据库实例最终将成为生产数据库实例，因此最佳实践建议配置多可用区部署并立即启用备份机制。

您必须重新启动读取副本，才能启用二进制日志记录，这样我们才能在不产生任何影响的前提下完成实例中断。

同样，要转换为多可用区部署，我们需要为目标数据库实例创建备份，而后将该备份还原至其他可用区内运行的辅助数据库实例处。在转换为多可用区部署时，在新辅助副本与目标数据库实例的主副本进行同步期间（时间较短），可能会对目标数据库实例的写入延迟产生影响。同样，请提前执行此步骤，以避免后续对性能产生影响。

下图所示，为此架构的基本情况中。

升级目标实例

在极少数情况下，升级至MySQL 8.0版本可能引发不兼容问题，请在读取副本上测试升级过程以保护源生产数据库实例不受影响。在完全确定升级成功且不存在意外问题之后，方可解除这种随时回滚的保护性状态。您可以根据需求进行多轮升级测试。

此外，您也可以将源生产数据库实例的快照还原至临时数据库实例处，借此测试临时数据库实例上的升级过程是否顺利。这种独立验证更加简便易行，本文强烈建议大家采取这一方法。

下图所示，为此架构的基本情况。

创建其他读取副本

作为可选步骤，如果您希望读取副本支持读取弹性伸缩（或者出于其他考量），也可以借此机会根据最终配置需求创建其他读取副本。

下图所示，为此架构的基本情况。

创建自定义参数组

作为可选项，您也可以借此机会创建自定义参数组，以将各项参数应用于目标数据库实例以及所有读取副本。

通过启用多线程复制，解决副本滞后问题

在默认情况下，MySQL二进制日志复制将以单线程形式在读取副本上执行。而一旦源数据库实例上出现高并发性工作负载，则可能导致读取副本上的复制操作发生滞后。

因此在规划切换至目标数据库实例期间的中断问题时，必须停止应用程序工作负载（停机），等待副本滞后度降至零，而后再执行切换。为了尽可能减少影响，请考虑在各读取副本以及目标数据库实例上进行多线程复制。MySQL 5.7版本中添加了多线程复制功能，可以大大减少复制操作的滞后问题。

我们使用以下三项参数启用多线程复制。这些设置适用于大多数配置方案：

• slave_parallel_workers=8
• slave_parallel_type=LOGICAL_CLOCK
• slave_preserve_commit_order=1

为了详加说明，这里我们假定存在两套指向同一源数据库的副本。下图中的橙色线代表使用默认参数，蓝色线使用以上参数设置。在这种情况下，测试工作负载的副本滞后为零。请注意，不同工作负载有着不同的情况，因此您需要持续关注副本的滞后问题。

现在您的目标环境已经准备就绪，接下来即可停机并升级目标数据库实例，而后利用它替换源生产数据库实例。

一般来说，到这里的所有操作都可以提前几天完成，由此保证新环境能够持续运行一段时间，进一步将维护周期缩短到最低程度。

执行切换

现在，目标环境已经准备就绪，接下来即可规划维护窗口以切换至新的目标实例。

• 停止来自应用程序的流量，中断期正式开始。
• 使用AWS命令行界面（AWS CLI）或者AWS管理控制台，对目标读取副本执行升级。

此步骤会断开读取副本与源生产数据库实例之间的连接，并令目标数据库实例成为独立实例（详见下图）。

• 作为可选步骤，如果要为数据库维护相同的DNS端点，则可以在源生产数据库实例与目标数据库实例之间交换数据库端点：
  1. 调用 modify-db-instance CLI命令，对源生产数据库实例进行重命名。
  2. 再次调用 modify-db-instance CLI命令，根据源数据库标识符对目标数据库实例进行重命名。
• 重命名完成之后，您可以结束中断并重新启动应用程序。此次应用程序将通过解析指向新的生产实例。

总结

看似步骤繁杂，但本文的建议已经涵盖了您需要执行的几乎所有必要维护步骤，足以轻松完成数据库实例升级。与此同时，您还可以将维护期间的中断时长控制在最低限度。

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