MySQL 生態系統

現今市面上有各式各樣的 MySQL 變種版本，透過加入最佳化、擴充、分群、災難復原等功能來擴充 MySQL。由 MySQL 分支開發而成，目前廣泛使用的兩個主要資料庫為 MariaDB 和 Percona Server for MySQL。

MySQL Community Edition 和 Enterprise Edition 均由 Oracle 開發及維護。Enterprise Edition 包含 Oracle 提供的技術支援，同時還具備其他功能，例如 MySQL 企業監控、PAM 驗證、增強安全性、增強的效能與擴充性、企業備份、企業稽核、企業叢集管理、執行緒集區等。

MySQL 的創辦人後續再打造出 MariaDB，並保證維持開放原始碼狀態。事實上，MySQL 的一些功能是先在 MariaDB 中推出，然後再納入 MySQL 中，例如 JSON 支援、多來源複製和平行執行緒複製功能。與 MySQL 相比，MariDB 的主要優點如下：

• 導入新的儲存引擎，例如可用於分析的 ColumnStore、可在 AWS S3 上封存資料表的 S3 引擎、Aria Engine (MyISAM 的最佳化版本)、適用於高壓縮與高流量應用程式的 MyRocks、Cassandra、SphinxSE 等
• 可同時執行多個查詢
• 執行緒集區 (適用於 MySQL Enterprise Edition，但不適用於 Community Edition)
• 可免費使用名為 MaxScale 的路由器
• 多父項解決方案：Galera Cluster

Percona Server for MySQL 是由 Percona 這家公司開發及維護。Percona 多年來投入了大量心力，設法將 MySQL 最佳化並導入新功能。與 MySQL 相比，使用 Percona 的一些主要優點如下：

• InnoDB 全文搜尋、記憶體儲存引擎和清除機制皆經過改良、提供更多的雜湊/摘要函式、支援內建加密功能的 InnoDB 資料表空間、二進位檔記錄，以及暫存檔案
• 導入平行重複寫入緩衝區，進一步提升效能
• 可用於熱備份的 XtraBackup 工具，提供完整備份和增量備份等選項
• 支援 MyRocks 和 Toku 儲存引擎
• 進階疑難排解輔助工具，例如：個別資料表、個別索引、個別用戶端、個別使用者和個別執行緒的效能計數器
• PAM 驗證和稽核記錄，MySQL Enterprise Edition 具備這些功能，但在 Community Edition 中不支援
• 由 Percona 開發的 Pt-toolkit，這是提供眾多管理 MySQL 選項的公用程式服務

應用程式的需求會決定所選擇的資料庫，因為不同的資料庫具有適合特定用途的獨特功能。例如，如果應用程式需要數據分析功能，您可以在 Percona 中使用 Clickhouse，或在 MariaDB 中使用 ColumnStore，但 MySQL 中並不提供這類選項。同樣地，如果您想使用執行緒集區功能，但 MySQL Community 版不支援，就必須在 Percona 和 MariaDB 中選擇使用 Enterprise MySQL 或開放原始碼來執行緒集區功能。

許多公司致力於擴充 MySQL，以及打造為 MySQL 資料庫提供容錯移轉和高可用性的產品。有些是與 MySQL 搭配使用的現成工具，有些則是修改 MySQL 原始碼後衍生的不同產品，用以提供高可用性或多父項叢集。一些熱門的 MySQL HA 與擴充性解決方案包括：

• MySQL 的群組複製作業和 InnoDB Cluster

一個 InnoDB Cluster 包含至少三個 MySQL 伺服器執行個體，並提供高可用性和資源調度功能。InnoDB Clusters 是由 MySQL Shell、MySQL Router 和包含 Group Replication 功能的 MySQL 伺服器組成。詳情請參閱「Chapter 23 InnoDB Cluster」(第 23 章：InnoDB Cluster)。

• Percona XtraDB Cluster

Percona XtraDB Cluster 是一種同步分群法解決方案，具備高可用性、平行複製和擴充性功能。Percona XtraDB Cluster 包含 ProxySQL 管理工具，可使用 ProxySQL 自動設定 Percona XtraDB Cluster 節點。詳情請參閱 Percona XtraDB Cluster 的相關說明。

• MariaDB Galera Cluster

MariaDB Galera Cluster 是適用於 MariaDB 的虛擬同步多重主要版本叢集，可提供高可用性和擴充性功能。該資料庫採用 MariaDB 伺服器和 Galera wsrep provider 程式庫。這個 API 提供自動節點彙整、真正平行複製、多重主要版本拓撲等功能。詳情請參閱 MariaDB Galera Cluster 的相關說明。

• Continuent Tungsten 叢集

Tungsten 叢集提供單一簡易套件，其中包含以叢集形式部署及管理 MySQL 資料庫所需的所有核心元件。這個解決方案可提供地理區域分群法解決方案，其中包含 Tungsten 管理工具、複寫器、連接器、資料節點和資訊主頁。詳情請參閱 Continuent Tungsten 叢集的相關說明。

• MariaDB Xpand (舊稱 ClustrixDB)

MariaDB Xpand 提供符合 ACID 規範的分散式 SQL、高可用性、容錯能力、寫入資源調度，以及適用於交易工作負載的水平向外擴充。MariaDB Xpand 是 MariaDB Enterprise 的一個元件，其中包含一或多個 MaxScale 節點，以及三個以上的 Xpand 節點。詳情請參閱 MariaDB Xpand 的相關說明。

• ScaleArc

ScaleArc 是一種資料庫負載平衡軟體，可提供高可用性。詳情請參閱 ScaleArc 的相關說明。

• Vitess

Vitess 內建資料分割功能，不必在應用程式中加入資料分割邏輯，即可擴充資料庫，提供高可用性和擴充性。詳情請參閱 Vitess 的相關說明。

• 具備用於容錯移轉的標準複製功能的工具：MHA、ProxySQL、MaxScale 和 Orchestrator
• Google Cloud、Oracle、AWS 和 Azure 等雲端式服務都為 MySQL 提供內部高可用性

MySQL 工具有各種形式，包括網頁式、指令列介面 (CLI) 和圖形使用者介面 (GUI)。MySQL 提供各式各樣的開放原始碼和商業工具，可用於資料庫設計、開發、管理、備份、效能監控及傳送快訊。

部分支援 GUI 的熱門 MySQL 監控工具如下：

Percona Monitoring and Management、Prometheus、MySQL Enterprise Monitor、New Relic、SolarWinds、HeidiSQL、AppDynamics、Datadog 和 SQLyog。

部分熱門管理、開發或公用程式工具如下：

• GUI 型 - MySQL Workbench、HeidiSQL、DBeaver、dbForge Studio、Navicat、SQLyog
• CLI 型 - Percona toolkit、ghost

熱門工具詳細資訊：

• MySQL 擁有的 MySQL Workbench - Community Edition 與 Enterprise Edition 提供進階功能
• Percona Monitoring and Management (PMM)：由 Percona 開發，可免費使用
• HeidiSQL - 由 Ansgar Becker 開發，無須支付費用即可使用
• Percona Toolkit - 由 Percona 開發，無須支付費用即可使用
• Toad - Quest 擁有的付費工具
• phpMyAdmin - 無須支付費用的開放原始碼網頁式工具，可管理 MySQL
• DBeaver - 由開放原始碼社群開發，支援 Community Edition 和 Enterprise Edition，並提供由 DBeaver 維護的進階功能
• Navicat - CyberTech 擁有的付費工具
• SQLyog - Webyog 擁有的付費工具

此外，還有一些主要的監控工具提供可用於分析錯誤率、流量和查詢模式的圖表，以及傳送快訊的機制，例如 New Relic、Zabbix、Cortex、Prometheus 和 Grafana。

近來使用 Docker 容器映像檔在 Kubernetes 叢集上執行資料庫的做法越來越普遍。這項工具提供程式碼、簡單快速的部署方式、資料保護機制、與應用程式隔離，以及共用資源可用性等方法，有助於管理資料庫。基本上，資料庫系統可以充分運用 Docker 的所有優勢。部分 Kubernetes 運算子也可用於 MySQL。不過，這個領域仍有很大的進步空間。