原文来源：https://tidb.net/blog/1f9f96a4

作者：靳献旗，汽车之家 DBA

【是否原创】是

【首发渠道】TiDB 社区

【目录】

1. 背景介绍

2. 跨机房方案概述

3. 工作原理

4. 集群架构

5. 部署步骤

6. 线上使用情况

7. 展望

【正文】

1. 背景介绍

公司要求对 0 级应用做跨机房部署，当 A 机房整体故障时，业务可以快速切到 B 机房继续提供服务。恰好也涉及到了几套 TiDB 集群相关业务，这里做一下总结和回顾，希望能够帮助需要的用户。本文主要涉及下面几项内容：

● 几种基于 TiDB 的跨机房部署方案及优缺点

● 基于 Binlog 跨机房双向复制的详细部署步骤

● 线上 TiDB 跨机房使用情况及展望

2. 跨机房方案概述

下面介绍下 TiDB 几种跨机房集群部署方案的优缺点：

| 序号 | 方案 | 优点 | 缺点 || – | ——————————- | ————————————————————————————— | ——————————————————————————- || 1 | 同城三中心 | 是完美适配 TiDB 的部署方式 1. 提供单一中心故障的自动故障转移能力 2. 同城多活，资源最大化利用，所有副本都能参与计算 3. 较低的成本 (同城裸光纤) | 绝大多数用户不具备同城三中心条件 || 2 | 同城双中心可用区方案 (同中心的多个可用区在一定程度上物理隔离) | 1. 提供单一可用区故障的自动故障转移能力 2. 同城多活，资源最大化利用，所有副本都能参与计算 3. 较低的成本 (同城裸光纤) | 无法容忍包含多个可用区的机房整体故障 || 3 | 两地三中心 | 1. 提供单一可用区故障的自动故障转移能力 2. 同城双活 | 1. 成本过高 2. 收益低 (高网络延迟，异地中心的部分不参与计算) 3. 只依赖异地的副本无法恢复一致性 (RPO=0) 的数据，其异地容灾能力与主从集群方案差别不大 || 4 | 同城双中心 Raft 复制 | 1. 提供灾备中心故障的自动故障转移能力 2. 同城双活 3. 资源最大化利用，所有副本都能参与计算 4. 较低的成本 (同城裸光纤) | 只能容忍灾备机房故障，缺乏实际意义 || 5 | 同城双中心自适应同步复制 | 1. 提供灾备中心故障的自动故障转移能力 2. 提供主中心故障时的灾备机房数据手工恢复的能力 3. 同城双活 4. 资源最大化利用，所有副本都能参与计算 5. 较低的成本 (同城裸光纤) | 方案还外部试点测试中，预计 2021 年下半年达到生产级别可用 |

目前公司是同城双中心，因此上述方案排除掉 1、2、3 方案，4 方案缺乏实际意义，5 方案还不成熟，所以 4、5 也排除掉。难道没有方案可用？下面还有两种方案没提到，这里从技术层面分析下两种方案的优缺点。

| 序号 | 方案 | 优点 | 缺点 || – | ————– | ————— | ————————– || 6 | 基于 Binlog 双向复制 | 1. 成熟稳定 | 1.Drainer 不具备高可用 2. 并发处理不足 || 7 | 基于 TiCDC 双向复制 | 1. 具备高可用 2. 并发处理强 | 1. 官方未 GA 2. 内存使用较大 3. 复制中断问题 |

经过分析，我们最终选择了过度方案 6 ：基于 Binlog 双向复制部署跨机房集群。后续时间成熟，我们会升级到方案 7 或者 5。

3. 工作原理

下面简单描述下基于 Binlog 双向同步的工作原理

在 A 和 B 两个集群间开启双向同步，则写入集群 A 的数据会同步到集群 B 中，然后这部分数据又会继续同步到集群 A，这样就会出现无限循环同步的情况。如上图所示，在同步数据的过程中 Drainer 对 Binlog 加上标记，通过过滤掉有标记的 Binlog 来避免循环同步。详细的实现流程如下：

(1) 为两个集群分别启动 TiDB Binlog 同步程序。

(2) 待同步的事务经过 A 的 Drainer 时，Drainer 为事务加入 _drainer_repl_mark 标识表，并在表中写入本次 DML event 更新，将事务同步至集群 B。

(3) 集群 B 向集群 A 返回带有 _drainer_repl_mark 标识表的 Binlog event。集群 B 的 Drainer 在解析该 Binlog event 时发现带有 DML event 的标识表，放弃同步该 Binlog event 到集群 A。

● 注意事项：

集群间双向同步的前提条件是，写入两个集群的数据必须保证无冲突，即在两个集群中，不会同时修改同一张表的同一主键和具有唯一索引的行。

更详细的内容请参考官方文档

https://docs.pingcap.com/zh/TiDB/stable/bidirectional-replication-between-TiDB-clusters#%E9%9B%86%E7%BE%A4%E9%97%B4%E5%8F%8C%E5%90%91%E5%90%8C%E6%AD%A5

4. 集群架构

集群信息如下：

集群 A (位于机房 A，ip 做了脱敏处理)

集群 B (位于机房 B，ip 做了脱敏处理)

集群架构如下

5. 部署步骤

本节详细介绍基于 Binlog 的跨机房部署步骤，这里以 TiDB 4.0.9 版本为例，对一个线上未开启 Binlog 的集群配置跨机房复制。主要分为两部分配置：A 集群配置，B 集群配置。

● A 集群配置步骤概要

（1）A 集群部署 Pump

（2）A 集群开启 Binlog

（3）A 集群导出全量数据，将全量数据导入 B 集群

（4）A 集群配置 drainer ，实现增量复制

● B 集群部署步骤概要

（1）B 集群部署 Pump

（2）B 集群开启 Binlog

（3）B 集群配置 drainer ，实现反向复制

5.1 A 集群部署步骤

【 A 集群部署 Pump 】

1. 编写 Pump 扩容拓扑配置

2. 执行下面命令扩容 Pump

3. 查看 Pump 状态

4. 登录 TiDB 查看 Pump 状态

【 A 集群开启 Binlog 】

1. 编辑 A 集群配置文件开启 Binlog

2. 滚动重启 TiDB-server

3. 登录 TiDB 确认当前集群是否开启 Binlog

【 A 集群导出全量数据，将全量数据导入 B 集群 】

1.A 集群导出全量数据

/data/tidb-tools/bin/dumpling -h 192.168.1.1 -P 4000 -u username -p password --params="TiDB_isolation_read_engines=tikv" --filetype sql --tidb-mem-quota-query 8589934592 --threads 2 -r 500000 -F 200MiB -o /data/bak_4000_20210522 -f 'sms_send.*' -f 'rcm_pool.*' --loglevel debug --logfile dumpling_20210522.log

2. 将全量数据导入 B 集群

/data/tidb-tools/bin/loader -h 192.168.2.1 -P 4000 -u username -p password -t 4 -d /data/bak_4000_20210522

【 A 配置 Drainer 实现增量复制 】

1. 编写 Drainer 扩容拓扑配置

2. 执行下面命令扩容 Drainer

3. 查看 Drainer 状态

4. 登录 TiDB 查看 Drainer 状态

show drainer status;

5.2 B 集群部署步骤

【 B 集群部署 Pump 】

1. 编写 Pump 扩容拓扑配置

2. 执行下面命令扩容 Pump

3. 查看 Pump 状态

4. 登录 TiDB 查看 Pump 状态

【 B 集群开启 Binlog 】

1. 编辑 B 集群配置文件开启 Binlog

2. 滚动重启 TiDB-server

3. 确认当前集群是否开启 Binlog

【 B 配置 Drainer 实现反向复制 】

1. 编写 Drainer 扩容拓扑配置

2. 执行下面命令扩容 Drainer

3. 查看 Drainer 状态

4. 登录 TiDB 查看 Drainer 状态

show drainer status;

5.3 测试双向复制

我们重点对下面几种场景做了测试：

| 序号 | 测试内容 | 测试结果 || – | ——————— | —- || 1 | A 集群数据同步到 B 集群是否正常 | 正常 || 2 | B 集群数据同步到 A 集群是否正常 | 正常 || 3 | A 集群 DDL 同步到 B 集群是否正常 | 正常 || 4 | B 集群 DDL 不能同步到 A 集群 | 无法同步 |

6. 线上使用情况

目前线上有 3 套 TiDB 集群做了跨机房部署，如下表所示：

7. 展望

基于 Binlog 的跨机房部署方案运行比较稳定，但是存在一些缺点：并发处理能力不足，无法做到高可用。因此基于 Binlog 的方案目前属于过度方案，我们还是希望不久的将来能够使用基于 TiCDC 的方案替代 Binlog 方案，TiCDC 弥补了上述 Binlog 的不足，也是官方大力开发并支持的方案。

介于目前 TiCDC 的双向同步方案还没正式 GA，而且存在一些问题，例如使用内存较多，同步中断等。值得期待的是，官方正在大力推进测试，应该会在 2021 年第三季度可以 GA。届时，我们将重点进行测试，让我们拭目以待。