MySQL集群技术3——MySQL高可用之组复制

news2024/9/21 1:26:49

MySQL高可用之组复制

MySQL Group Replication(简称 MGR )是 MySQL 官方于 2016 年 12 月推出的一个全新的高可用与高扩
展的解决方案
组复制是 MySQL 5.7.17 版本出现的新特性，它提供了高可用、高扩展、高可靠的 MySQL 集群服务
MySQL 组复制分单主模式和多主模式，传统的mysql复制技术仅解决了数据同步的问题，
MGR 对属于同一组的服务器自动进行协调。对于要提交的事务，组成员必须就全局事务序列中给定事务
的顺序达成一致
提交或回滚事务由每个服务器单独完成，但所有服务器都必须做出相同的决定
如果存在网络分区，导致成员无法达成事先定义的分割策略，则在解决此问题之前系统不会继续进行，
这是一种内置的自动裂脑保护机制
MGR由组通信系统( Group Communication System ，GCS ) 协议支持
该系统提供故障检测机制、组成员服务以及安全且有序的消息传递

组复制流程

在这里插入图片描述
首先我们将多个节点共同组成一个复制组，在执行读写（RW）事务的时候，需要通过一致性协议层
（Consensus 层）的同意，也就是读写事务想要进行提交，必须要经过组里“大多数人”（对应 Node 节
点）的同意，大多数指的是同意的节点数量需要大于 （N/2+1），这样才可以进行提交，而不是原发起
方一个说了算。而针对只读（RO）事务则不需要经过组内同意，直接 提交 即可

组复制的特点

  1. 多主复制：组内的每个实例都可以接收写入操作，数据会在所有成员之间自动同步。
  2. 自动故障检测与恢复：组复制能够自动检测实例故障，并将写入操作重新路由到另一个活跃实例。
  3. 一致的数据：组复制确保所有活跃实例上的数据是一致的，这得益于它的同步复制机制。
  4. 容错能力：如果一个实例发生故障，组复制可以自动恢复并保持服务可用性。
  5. 可扩展性：组复制支持添加更多实例来扩展系统。

组复制单主和多主模式

在这里插入图片描述单写模式 group 内只有一台节点可写可读，其他节点只可以读。当主服务器失败时，会自动选择新的主
服务器。
在这里插入图片描述
multi-primary mode(多写或多主模式)
组内的所有机器都是 primary 节点，同时可以进行读写操作，并且数据是最终一致的。

组复制的工作原理

  1. 组形成：首先，需要在一组服务器上配置组复制。这通常涉及到至少三个实例，以确保数据的一致性和可用性。
  2. 写入操作：当一个实例接收写入操作时，该操作会被记录为事务，并广播给组内的其他实例。
  3. 事务验证：每个实例都会验证接收到的事务是否冲突。如果有冲突，则会进行冲突解决。
  4. 同步复制：一旦事务被验证为有效，它就会在所有实例上执行，以保持数据一致性。
  5. 故障检测与恢复：组复制会定期检查实例的健康状况，如果发现某个实例不可用，则会将其从组中移除，并在必要时自动恢复。

组复制的配置

以下是在一个典型的 MySQL 组复制环境中配置组复制的基本步骤。假设我们有三台服务器，分别称为 Node1、Node2 和 Node3。

为了避免出错，在所有节点中从新生成数据库数据

配置 MySQL-node1

编辑 MySQL 的配置文件 (my.cnf 或 my.ini)，为每个实例添加组复制相关的配置。以下是一个示例配置：

[root@mysql-node10 ~]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
datadir=/data/mysql
socket=/data/mysql/mysql.sock
symbolic-links=0
server-id=1 #配置server唯一标识号
disabled_storage_engines="MyISAM,BLACKHOLE,FEDERATED,ARCHIVE,MEMORY" #禁用指定存储引擎
gtid_mode=ON #启用全局事件标识
enforce_gtid_consistency=ON #强制gtid一致
master_info_repository=TABLE #复制事件数据到表中而不记录在数据目录中
relay_log_info_repository=TABLE
binlog_checksum=NONE #禁止对二进制日志校验
log_slave_updates=ON #打开数据库中继，
#当slave中sql线程读取日志后也会写入到自己的binlog中
log_bin=binlog #重新指定log名称
binlog_format=ROW #使用行日志格式
plugin_load_add='group_replication.so' #加载组复制插件
transaction_write_set_extraction=XXHASH64 #把每个事件编码为加密散列
group_replication_group_name="aaaaaaaa-aaaa-aaaa-aaaa-aaaaaaaaaaaa" #通知插件正式加入
#或创建的组名
#名称为uuid格式
group_replication_start_on_boot=off #在server启动时不自动启动组复制
group_replication_local_address="172.25.254.10:33061" #指定插件接受其他成员的信息端口
group_replication_group_seeds="172.25.254.10:33061,172.25.254.20:33061，
172.25.254.30:33061" #本地地址允许访问成员列表
group_replication_ip_whitelist="172.25.254.0/24,127.0.0.1/8" #主机白名单
#不随系统自启而启动，只在初始成员主机中手动开启，
#需要在两种情况下做设定：1.初始化建组时 2.关闭并重新启动整个组时
group_replication_bootstrap_group=off
group_replication_single_primary_mode=OFF #使用多主模式
group_replication_enforce_update_everywhere_checks=ON #组同步中有任何改变检测更新
group_replication_allow_local_disjoint_gtids_join=1 #放弃自己信息以master事件为主
[root@mysql-node10 ~]# mysqld --user=mysql --initialize
[root@mysql-node10 ~]# /etc/init.d/mysqld start
[root@mysql-node10 ~]# mysql -uroot -p初始化后生成的密码 -e "alter user root@localhost identified by 'mysql';"

对于每个实例，需要更改 server-id、group_replication_local_address 和 group_replication_recovery_rank。

配置sql

mysql> CREATE USER rpl_user@'%' IDENTIFIED BY 'mysql';

mysql> GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO rpl_user@'%';

mysql> FLUSH PRIVILEGES;

mysql> SET SQL_LOG_BIN=1;

mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_USER='rpl_user', MASTER_PASSWORD='lee' FOR CHANNEL
'group_replication_recovery';

mysql> SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group=ON; #用以指定初始成员，值在第一台主机中执行

mysql> START GROUP_REPLICATION;

mysql> SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group=OFF;

mysql> SELECT * FROM performance_schema.replication_group_members;
复制配置文件到node2与node3
[root@mysql-node20 & 30 ~]# scp /etc/my.cnf root@172.25.254.20:/etc/my.cnf
[root@mysql-node20 & 30 ~]# scp /etc/my.cnf root@172.25.254.30:/etc/my.cnf
修改node2与node3的配置
[root@mysql-node10 ~]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
datadir=/data/mysql
socket=/data/mysql/mysql.sock
symbolic-links=0
server-id=2 #在30上写3
disabled_storage_engines="MyISAM,BLACKHOLE,FEDERATED,ARCHIVE,MEMORY"
gtid_mode=ON
enforce_gtid_consistency=ON
master_info_repository=TABLE
relay_log_info_repository=TABLE
binlog_checksum=NONE
log_slave_updates=ON
log_bin=binlog
binlog_format=ROW
plugin_load_add='group_replication.so'
transaction_write_set_extraction=XXHASH64
group_replication_group_name="aaaaaaaa-aaaa-aaaa-aaaa-aaaaaaaaaaaa"
group_replication_start_on_boot=off
group_replication_local_address="172.25.254.20:33061" #在30上要写30
group_replication_group_seeds="172.25.254.10:33061,172.25.254.20:33061，
172.25.254.30:33061"
group_replication_ip_whitelist="172.25.254.0/24,127.0.0.1/8"
group_replication_bootstrap_group=off
group_replication_single_primary_mode=OFF
group_replication_enforce_update_everywhere_checks=ON
group_replication_allow_local_disjoint_gtids_join=1
[root@mysql-node10 ~]# mysqld --user=mysql --initialize
[root@mysql-node10 ~]# /etc/init.d/mysqld start
[root@mysql-node10 ~]# mysql -uroot -p初始化后生成的密码 -e "alter user
root@localhost identified by 'mysql';"
node2，3配置sql
mysql> SET SQL_LOG_BIN=0;

mysql> CREATE USER rpl_user@'%' IDENTIFIED BY 'mysql';

mysql> GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO rpl_user@'%';

mysql> FLUSH PRIVILEGES;

mysql> SET SQL_LOG_BIN=1;

mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_USER='rpl_user', MASTER_PASSWORD='mysql' FOR CHANNEL
'group_replication_recovery';

mysql> START GROUP_REPLICATION;

mysql> SELECT * FROM performance_schema.replication_group_members;
测试示例

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

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