如何在台湾省云服务器云主机上搭建高可用数据库与缓存集群

1.

总体规划与前置准备

小分段：
- 目标：双活或主从+自动故障切换的 MySQL 高可用；Redis 使用 Sentinel 或 Cluster 做缓存高可用与分片。
- 资源：至少 3 台云主机用于数据库（主/从/仲裁或三节点组复制），3 台用于 Redis（含 sentinel），1-2 台用于负载/代理（HAProxy/ProxySQL）。
- 网络：在台湾可用区内创建私有子网，分配固定内网 IP，安全组开放 3306、6379、26379、11211、VIP 使用的端口及 SSH（仅限管理网段）。

2.

云主机与存储配置

小分段：
- 新建实例：选择 SSD 云盘、至少 2 核 4G 内存起步，生产建议 4 核 8G 起步。
- 磁盘：数据库使用独立数据盘，启用自动快照策略。开启内核参数优化（vm.swappiness=1，net.core.somaxconn=1024）。

3.

基础操作系统与网络设置

小分段：
- 更新系统：sudo apt update && sudo apt -y upgrade（或 yum）。
- 固定 hosts：在 /etc/hosts 写入内网 IP 与主机名，避免 DNS 波动。
- 防火墙：只开放必要端口；使用 ufw/iptables 限制来源。

4.

部署 MySQL（以 MySQL 8 为例）

小分段：
- 安装：sudo apt install mysql-server -y。
- 基本配置：编辑 /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf，设置 bind-address=0.0.0.0、server-id=1（每台不同）、log_bin=mysql-bin、gtid_mode=ON、enforce_gtid_consistency=ON、binlog_format=ROW。重启 mysqld。

5.

建立复制用户与数据初始化

小分段：
- 在主库执行：CREATE USER 'repl'@'%' IDENTIFIED BY 'repl_pass'; GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'%'; FLUSH PRIVILEGES;
- 生成一致性快照：LOCK TABLES WITH READ LOCK; SHOW MASTER STATUS; 使用 mysqldump --single-transaction --set-gtid-purged=ON 导出数据；UNLOCK TABLES。将 dump 导入从库。

6.

配置从库并启动复制

小分段：
- 编辑从库 my.cnf，设置 server-id（不同于主）、gtid_mode=ON 等。
- 在从库执行：CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='主ip', MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='repl_pass', MASTER_AUTO_POSITION=1; START SLAVE; SHOW SLAVE STATUS\G 确认 Slave_IO_Running 和 Slave_SQL_Running 都是 Yes。

7.

实现自动故障切换（Keepalived + HAProxy/ProxySQL）

小分段：
- Keepalived：在两台或三台节点上安装 keepalived，配置 virtual_ipaddress 与 health_check 脚本（使用 mysqladmin ping 或 自定义 check_mysql.sh），master 节点持有 VIP。
- 读写分离：部署 HAProxy/ProxySQL 在 VIP 之上。ProxySQL 可配置读写规则并连接后端 MySQL 节点，故障时自动剔除不可用节点。

8.

可选：使用 MySQL InnoDB Cluster（Group Replication）

小分段：
- 安装 mysql-shell，使用 dba.createCluster() 创建集群，使用 Router 或 ProxySQL 连接。优点是自动成员管理与故障转移，但网络、时间同步要求严格。

9.

部署 Redis 高可用——Sentinel 模式

小分段：
- 安装 Redis：apt install redis-server。
- 主从配置：在从机 redis.conf 设置 replicaof 主IP 主端口；在主从节点启用 requirepass/ masterauth（生产环境须设置密码）。
- Sentinel：为三台独立节点配置 sentinel.conf，内容示例：sentinel monitor mymaster 10.0.0.1 6379 2，sentinel auth-pass mymaster yourpass，down-after-milliseconds 和 failover-timeout 根据延时调整。启动三个 sentinel 进程。

10.

部署 Redis Cluster（分片）

小分段：
- 准备至少 6 个实例（3 主 3 备份），在每台启动 redis-server 并打开 cluster-enabled yes。
- 使用 redis-cli --cluster create ip1:6379 ip2:6379 ... --cluster-replicas 1 创建集群并确认。监控节点状态并测试重启单节点与故障转移。

11.

数据备份、监控与演练

小分段：
- 备份：MySQL 使用 mysqldump / xtrabackup，Redis 使用 RDB/AOF 结合定期备份到对象存储并保留多份。
- 监控：部署 Prometheus + Grafana 采集 MySQL exporter、Redis exporter 指标；设置告警（连接数、延迟、复制延迟、内存使用）。
- 容灾演练：定期做故障切换演练，验证 VIP、ProxySQL、Sentinel/Cluster 的自动切换行为。

12.

安全与性能优化要点

小分段：
- 安全：限制管理端口来源、使用内网通信、开启数据库审计与访问控制。
- 性能：调整 innodb_buffer_pool_size、max_connections，Redis 设置 maxmemory-policy，并调优持久化参数以平衡性能与持久性。

13.

问：在台湾云服务器上，私有网络与安全组如何设置以保证 HA 正常工作？

小分段：
答：将数据库与缓存节点放在同一私有子网，分配固定内网 IP；安全组仅开放内网所需端口（3306、6379、26379 等）及管理端 SSH（限定管理网段）。对于 VIP（Keepalived）和代理服务器，允许公网/应用层访问端口。确保云平台内网路由和 ACL 不会阻断心跳与复制端口。

14.

问：发生主库故障后，如何保证数据一致性与最小恢复时间？

小分段：
答：建议启用 GTID 并用自动故障切换工具（Keepalived+ProxySQL 或 InnoDB Cluster）。故障发生时，ProxySQL 切换写节点到新主，应用透明重连。为降低数据丢失，使用半同步或组复制，或在 Redis 使用 AOF 和适当的 fsync 策略。

15.

问：Redis Sentinel 与 Redis Cluster 在台湾云上如何选择？

小分段：
答：若需要简单主从高可用且单实例内数据量可控，选 Sentinel（管理简单）；若需要水平扩容和自动分片，选 Redis Cluster。Cluster 对网络可靠性与多端口配置要求高，建议部署在同可用区内并做好网络与监控。

来源：如何在台湾省云服务器云主机上搭建高可用数据库与缓存集群