🗄️ MySQL / MariaDB Active-Active 高可用架構：三節點 Galera Cluster 雙主同步 + 自動故障切換完整指南

🗄️ MySQL / MariaDB Active-Active 高可用架構：三節點 Galera Cluster 雙主同步 + 自動故障切換完整指南

在企業資料庫架構中，最常見的需求就是「不中斷服務」與「避免資料不一致」。 傳統 Master/Slave 複寫有明顯限制：主節點故障即全站停擺，且 Slave 寫入受限。 本指南將教你打造 真正的 Active-Active（雙主同步）高可用資料庫集群 —— MariaDB Galera Cluster（三節點版本）。

Galera Cluster 提供原生同步複寫（True Multi-Master Replication），每個節點同時具備「讀」、「寫」能力， 搭配 quorum、自動故障切換、增量同步（IST）與負載平衡，能讓你的資料庫達到企業級高可用性。

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📌 一、架構概念：為什麼選 Galera Cluster？

Galera 是目前最成熟的「真正同步（Synchronous）」多主資料庫。

• ✔ 多主同步（Active-Active） 所有節點可同時讀寫
• ✔ 零延遲複寫（一致性保證）避免 Slave 落後
• ✔ 自動故障切換、節點自動加入
• ✔ Quorum 機制 防止 split-brain
• ✔ 增量同步 IST 加快節點重新加入速度

本指南採用業界最佳實務：

node1: 192.168.1.10
node2: 192.168.1.11
node3: 192.168.1.12

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📡 二、三節點 Galera Cluster 拓撲圖

                   ┌────────────────────────┐
                   │      HAProxy + VIP      │
                   │    (讀寫負載平衡層)      │
                   └──────────┬─────────────┘
                              │
               ┌──────────────┴──────────────┐
               │                               │
      ┌────────┴────────┐             ┌────────┴────────┐
      │   MariaDB Node 1 │             │   MariaDB Node 2 │
      │   192.168.1.10   │             │   192.168.1.11   │
      └────────┬─────────┘             └────────┬────────┘
               │                                   │
               └──────────────┬──────────────┬────┘
                              │              │
                       ┌──────┴──────┐
                       │ MariaDB Node 3 │
                       │ 192.168.1.12  │
                       └──────────────┘

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🛠 三、安裝 MariaDB + Galera（每個節點都需執行）

sudo dnf install mariadb mariadb-server galera -y
sudo systemctl enable mariadb

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⚙️ 四、Galera 主要設定（每個節點皆須配置）

編輯 /etc/my.cnf.d/galera.cnf

[galera]
wsrep_on=ON
wsrep_provider=/usr/lib64/galera/libgalera_smm.so
wsrep_cluster_name="galera_cluster"

wsrep_cluster_address="gcomm://192.168.1.10,192.168.1.11,192.168.1.12"

wsrep_node_address="192.168.1.X"
wsrep_node_name="nodeX"

binlog_format=ROW
default_storage_engine=InnoDB
innodb_autoinc_lock_mode=2

⚠️ 每台需替換： - `wsrep_node_address` - `wsrep_node_name`

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🚀 五、啟動 Galera Cluster（正確順序）

1️⃣ 啟動第一台（Bootstrap Cluster）

galera_new_cluster

2️⃣ 啟動第二、第三台

sudo systemctl start mariadb

成功後輸入：

mysql -e "SHOW STATUS LIKE 'wsrep_cluster_size';"

預期結果：

3

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🔁 六、Galera 同步原理（SST / IST）

• SST（State Snapshot Transfer）：第一次加入需全量同步
• IST（Incremental State Transfer）：節點短暫離線後自動增量同步（更快）

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🧩 七、Quorum & Split-Brain 避免

三節點架構內建 Quorum，避免 split-brain：

3 節點 → 最佳狀態  
2 節點 → 仍可運作（>50%）  
1 節點 → 集群自動停止（保護一致性）

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⚖️ 八、搭配 HAProxy 負載平衡（推薦）

安裝 HAProxy：

sudo dnf install haproxy -y

設定：

/etc/haproxy/haproxy.cfg

frontend mysql-in
    bind *:3306
    mode tcp
    default_backend galera

backend galera
    mode tcp
    balance roundrobin
    option mysql-check user haproxy
    server node1 192.168.1.10:3306 check
    server node2 192.168.1.11:3306 check
    server node3 192.168.1.12:3306 check

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🏷 九、自動故障切換（Keepalived + VIP）

讓 HAProxy 具備雙活 HA。

設定 Keepalived：

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface ens33
    virtual_router_id 50
    priority 120
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.200
    }
}

VIP 會自動漂移到健康的 HAProxy 節點，外部永遠使用： mysql -h 192.168.1.200 -u user -p

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📦 十、節點損毀 / 修復流程

🟡 Node 失聯 → 自動切換至其他兩台

🟢 Node 恢復 → 自動加入（IST）

🔴 若 Node 資料嚴重不一致 → SST 重建

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📘 結語

三節點 MariaDB Galera Cluster 讓你獲得真正的 Active-Active 多主架構：

• 所有節點皆可同時讀寫
• 資料一致性 100% 保證
• HAProxy + VIP 提供不中斷存取
• 自動故障切換 + 自動修復

這是企業資料庫最佳解決方案之一，適用於 API、後端系統、高流量服務等。

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