细细探究MySQL Group Replicaiton — 配置维护故…

2018-06-17 23:35:48来源:未知 阅读 ()

新老客户大回馈,云服务器低至5折

 
 
     本文主要描述 MySQL Group Replication的简易原理、搭建过程以及故障维护管理内容。由于是新技术,未在生产环境使用过,本文均是虚拟机测试,可能存在考虑不周跟思路有误情况,欢迎交流指正。
 
如果转载,请注明博文来源: www.cnblogs.com/xinysu/   ,版权归 博客园 苏家小萝卜 所有。望各位支持! 

1 What's Group Replication 

    主从复制,一主多从,主库提供读写功能,从库提供写功能。当一个事务在master 提交成功时,会把binlog文件同步到从库服务器上落地为relay log给slave端执行,这个过程主库是不考虑从库是否有接收到binlog文件,有可能出现这种情况,当主库commit一个事务后,数据库发生宕机,刚好它的binlog还没来得及传送到slave端,这个时候选任何一个slave端都会丢失这个事务,造成数据不一致情况。原理图如下:
 
 
     为了避免出现主从数据不一致的情况,MySQL引入了半同步复制,添加多了一个从库反馈机制,这个有两种方式设置:
  • 主库执行完事务后,同步binlog给从库,从库ack反馈接收到binlog,主库提交commit,反馈给客户端,释放会话;
  • 主库执行完事务后,主库提交commit ,同步binlog给从库,从库ack反馈接收到binlog,反馈给客户端,释放会话;

 

    但是,但是,但是,问题来了,虽然满足了一主多从,读写分析,数据一致,但是,依旧有两个弊端
  • 写操作集中在MASTER服务器上;
  • MASTER宕机后,需要人为选择新主并重新给其他的slave端执行change master(可自行写第三方工具实现,但是mysql的复制就是没提供,所以也算是弊端)
    于是乎,官方感应到民间怨气以及业界压力,于2016年12月12日正式发布了MySQL Group Replication,此处应有掌声 
    那么,MySQL Group Replication可以提供哪些功能呢?
  • 多主,在同一个group里边的所有实例,每一个实例可以执行写操作,也就是每个实例都执行Read-Write
    • 注意一点,多主情况下,当执行一个事务时,需要确保同个组内的每个实例都认可这个事务无冲突异常,才可以commit,如果设置的是单主,其他实例ReadOnly,则不需要进行上面的判断
    • 多主情况下,事务并发冲突问题就凸显出来了,如何避免呢?数据库内部有一个认证程序,当不同实例并发对同一行发起修改,在同个组内广播认可时,会出现并发冲突,那么会按照先执行的提交,后执行的回滚
  • 弹性,同个Group Replication中,节点的加入或者移除都是自动调整;如果新加入一个节点,该节点会自动从Group的其他节点同步数据,直到与其他节点一致;如果移除一个节点,那么剩下的实例会自动更新,不再向这个节点广播事务操作,当然,这里要注意,假设一个Group的节点有n个(max(n)=9,同个Group最多节点数为9),移除或者宕机的节点数应该小于等于 floor((n-1)/2) ,注意是向下取整;如果是单主模式,宕机的是单主,则人为选择新主后,其他节点也会自动从新主同步数据。
  • 更高性能的同步机制
 

 

涉及知识点
故障探测( Failure Detection):
Group Replication中有一个故障检测机制,会提供某些节点可能死掉的信息,然后广播给同一个Group的各个节点,如果确定宕机,那么组内的节点就会与它隔离开来,该节点即无法同步其他节点的传送过来的binlog events,也无法执行任何本地事务。
这里有个问题,故障探测中,假设N个节点,一个节点故障,是采用多数投票机制还是全部一致投票机制?
 

2 配置要求与限制

2.1 数据库要求

2.1.1 innodb引擎

    为什么需要使用innodb引擎呢?在MySQL Group Replication中,事务以乐观形式执行,但是在提交时检查冲突,如果存在冲突,则会在某些实例上回滚事务,保持各个实例的数据一致性,那么,这就需要使用到 事务存储引擎,同事Innodb提供一些额外的功能,可以更好的管理和处理冲突,所以建议 业务使用表格使用inndb存储引擎,类似于系统表格mysql.user使用MyISAM引擎的表格,因为极少修改及添加,极少出现冲突情况。

2.1.2 主键

    每个需要复制的表格都必须定义一个显式主键,注意跟隐式主键区分(使用Innodb引擎的表格,如果没有指定主键,默认选择第一个非空的唯一索引作为主键,如果没有,则自动创建一个6个字节的rowid隐式主键)。这个主键能在冲突发生时启动极其重要的作用,同时,能够有效提高relay log的执行效率。

2.1.3 隔离级别

    官网建议使用READ COMMITTED级别,除非应用程序依赖于REPLEATABLE READ,RC模式下没有GAP LOCK,比较好支持Innodb本身的冲突检测机制何组复制的内部分布式检测机制一起协同工作。不支持SERIALIZABLE隔离级别。

2.1.4 外键

    不建议使用级联外键,如果旧库本身有外键,业务上无法去除并且使用的是多主模式,那么,请配置 group_replication_enforce_update_everywhere_check ,强制检查每个组成员的级联检查,避免多主模式下执行级联操作造成的检测不到的冲突。

2.1.5 IPv4网络,网络性能稳定延迟小带宽充足

2.1.6 自增跟步长

    这里需要注意到,搭建group的时候,每个实例中的auto_increment_increment跟auto_increment_offset的配置情况。

  • auto_increment_increment,在GROUP中范围在1-9(因为一个GROUP最多只能有9个组成员),GROUP中安装的时候,默认为7;
  • auto_increment_offset,增长步长,GROUP安装过程,是等于@@server_id的,但是注意有个规则是,当 auto_increment_offset > auto_increment_increment的时候,则是忽略 auto_increment_offset的设置,第一个insert的从1开始,组内其他成员的初始值按照插入顺序 1+n*组员个数,若GROUP有3个成员,A,B,C,serverid分别为2243310,2243320,3423340,A先insert,C再insert,B最后insert,则初始值 A是1,B是9,C是6 (测试结论,未找到实际说明文档)
1 mysql> show global variables like 'auto_inc%';
2 +--------------------------+---------+
3 | Variable_name            | Value   |
4 +--------------------------+---------+
5 | auto_increment_increment | 7       |
6 | auto_increment_offset    | 2143340 |
7 +--------------------------+---------+
8 2 rows in set (0.00 sec)

 

2.2 安装mysql_replication引擎前提

  • master info and relay log info repositories
    • master_info_repository
      • set global master_info_repository ='table';
    • relay_log_info_repository
      • set global relay_log_info_repository=‘table';
    • 如果不设置会报错,报错信息如下
      • [ERROR] For the creation of replication channels the master info and relay log info repositories must be set to TABLE
  • binlog_checksum
    • binlog的校验方式应该设置为none
    • 如果不设置,报错性能如下
    • [ERROR] Plugin group_replication reported: 'binlog_checksum should be NONE for Group Replication'

2.3 其他参数要求

  • binary log设置
    • 需要启动记录binary log,任何复制都需要使用到二进制内容
    • 在配置文件中添加 log-bin = [binlog存储路径及命名方式]
    • 例子: log-bin = /data/mysql/mysql3310/logs/bin_log
  • log-slave-updates设置
    • 默认情况下,主库同步到从库执行的内容,是不产生binlog日志的,一般开启该参数是为了满足 多级复制,比如 A->B->C(A是B的主库,B是C的主库),那么这个时候B就需要开启这个参数记录从A同步到B上面的所有操作到binary log中,这样才能完整的同步到C上。
    • 而在MGR中,组中的server需要记录从组接收和应用的所有事务,因为恢复的时候,是依赖域各个组的二进制日志内容的。
    • 那么这个时候,可能就有个疑问,在多主模式下,假设实例A ,B , C三台中,每个实例修改的内容都记录到binary log中,再同步给其他组成员,那在B上执行事务 tranb : update了一行数据,tranb提交后同步到 A跟C,各自执行后,由于启动了log-slave-updates设置,A跟C也生成了binary log,那么这些日志如果再同步回B,再执行一遍,不就可能出现问题了吗?实际上这个担忧是多余的,在MGR中,启动了GTID模式,会检查GTID EXCUTED集合,如果是已经执行的,则不会再次执行。
  • binary log格式
    • MGR依赖以及与行复制格式
    • binlog_format=row
  • GTID模式启动
    • 组复制使用全局事务标识符来记录哪些事务已在所有server实例上提交,从而判断哪些是已提交事务哪些是冲突事务,避免重复执行及数据不一致
    • gtid_mode=ON
  • transaction_write_set_extraction
    • 这个神奇的参数5.7.6版本引入,用于定义一个记录事务的算法,这个算法使用hash标识来记录事务。如果使用MGR,那么这个hash值需要用于分布式冲突检测何处理,在64位的系统,官网建议设置该参数使用 XXHASH64 算法。
    • transaction_write_set_extraction ='XXHASH64'
    • 官网解释:Defines the algorithm used to generate a hash identifying the writes associated with a transaction. If you are using Group Replication, the hash value is used for distributed conflict detection and handling. On 64-bit systems running Group Replication, we recommend setting this to XXHASH64 in order to avoid unnecessary hash collisions which result in certification failures and the roll back of user transactions

3 搭建Mysql Group Replication

本次搭建采用3个实例,两个服务器,同一个网段,MGR的参数配置在配置文件中添加。
  • 注意通讯端口号的配置,它用于组成员之间的通讯使用
  • 请确定当前MySQL版本为5.7.17或者之后版本
  • 每个实例的serverid必须是唯一标识,建议使用ip末端+端口描述
基础信息如下:
 
实例名
A
B
C
IP
192.168.9.242
192.168.9.242
192.168.9.244
实例端口号
3310
3320
3340
Server-ID
2423310
2423320
2443340
通讯端口号
24201
24202
24404
MySQL Versoin
5.7.17
5.7.17
5.7.17
MGR参数配置方式
修改配置文件
修改配置文件
修改配置文件
 

3.1 单主模式(group_replication_single_primary_mode =ON

3.1.1 主机名修改

    为了方便后续管理维护以及一些不必要的错误,强烈建议修改主机名,尤其是当同个GROUP里边的SERVER主机名都是一样的情况下,由于本人在虚拟机中测试,虚拟机的主机名都是一样的,导致后续出现了部分问题,建议修改。
注意在两台SERVER上都修改哈!
 1 #查看当前主机名
 2 hostname
 3 
 4 #修改主机名
 5 hostname sutest242
 6 
 7 #进入vim /etc/hosts 
 8 #添加记录,不要修改默认的 127.0.0.1跟::1的记录,其他的系统服务会使用到的
 9 127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
10 ::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
11 192.168.9.242 sutest242
12 192.168.9.244 sutest244
配置后检查如下:
 

3.1.2 设置环境变量

关于GTID及日志信息记录相关参数(这部分的参数设置含义可以查看 第二部分:配置要求与限制
gtid_mode=on
enforce-gtid-consistency=on
binlog_gtid_simple_recovery=1
log-slave-updates=1
binlog_checksum=NONE
master_info_repository=TABLE
relay_log_info_repository=TABLE
 
关于MGR相关参数说明
transaction_write_set_extraction #记录事务的算法
group_replication_start_on_boot #是否随服务器启动而自动启动组复制
group_replication_bootstrap_group #引导组成员的组,这个用于第一次搭建MGR跟重新搭建MGR的时候使用
group_replication_group_name  #此GROUP的名字,必须是一个有效的UUID,以此来区分整个内网里边的各个不的GROUP
group_replication_local_address #本地的IP地址字符串,host:port
group_replication_group_seeds  #需要接受本实例的信息服务器IP地址字符串
group_replication_single_primary_mode #是否启动单主模式,如果启动,则本实例是主库,提供读写,其他实例仅提供读
group_replication_enforce_update_everywhere_checks #多主模式下,强制检查每一个实例是否允许该操作
 
关于MGR相关参数配置
 1 #动态配置:
 2 set global transaction_write_set_extraction='XXHASH64';
 3 set global group_replication_start_on_boot=OFF;
 4 set global group_replication_bootstrap_group = OFF ;
 5 set global group_replication_group_name= '9ac06b4e-13aa-11e7-a62e-5254004347f9'; #某个UUID
 6 set global group_replication_local_address='192.168.9.242:24201';
 7 set global group_replication_group_seeds ='192.168.9.242:24201,192.168.9.242:24202,192.168.9.242:24401';
 8 set global group_replication_ip_whitelist = '127.0.0.1/8,192.168.9.0/24';
 9 set global group_replication_single_primary_mode=True;
10 set global group_replication_enforce_update_everywhere_checks=False;
11  
12 #cnf文件配置:
13 server-id=12001
14 transaction_write_set_extraction = XXHASH64
15 loose-group_replication_group_name = '9ac06b4e-13aa-11e7-a62e-5254004347f9'
16 loose-group_replication_ip_whitelist = '127.0.0.1/8,192.168.9.0/24'
17 loose-group_replication_start_on_boot = OFF
18 loose-group_replication_local_address = '192.168.9.242:24201'
19 loose-group_replication_group_seeds = '192.168.9.242:24201,192.168.9.242:24202,192.168.9.242:24401'
20 loose-group_replication_bootstrap_group = OFF
21 loose-group_replication_single_primary_mode = true
22 loose-group_replication_enforce_update_everywhere_checks = false
 
    这一步这里采用配置文件添加的方式,添加成功后重启数据库服务
 

3.1.3 建立复制账号

GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'192.168.%' IDENTIFIED BY 'replforslave';

3.1.4 安装引擎

INSTALL PLUGIN group_replication SONAME 'group_replication.so';
 
如果出现1123错误,请查看当前的数据库版本是否是5.7.17及之后的版本,只有这些版本才有grou_replication插件
ERROR 1123 (HY000): Can't initialize function 'group_replication'; Plugin initialization function failed.
 
安装后,引擎默认会创建一个用户 _gr_user,提供group_replication引擎内部使用,其权限如下:
 
检查是否安装成功,show plugins;
 
来到了这一步,离成功已经很近了,注意检查 步骤1-4,必须在每个实例或者server上都配置一遍。
 

3.1.5  配置Group

按照先把实例A加入Group中,由于是第一个加入Group中,需要启动group_replication_bootstrap_group,引导组,实例A加入成功后,陆续加入实例B及实例C。
 
首先,对实例A进行操作:
 1 #实例A
 2 #1 查看当前的group replication相关参数是否配置有误
 3 show global variables like 'group%';
 4  
 5 #2 启动 group_replication_bootstrap_group
 6 SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group=ON;
 7  
 8 #3 配置MGR
 9 CHANGE MASTER TO MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='replforslave' FOR CHANNEL 'group_replication_recovery';
10  
11 #4 启动MGR
12 start group_replication;
13  
14 #5 查看Error log,截图如下
15 #error log如果有问题,拉到本文末端,对应找错误,如果没有解决,请google或者留言
16  
17 #6 关闭 group_replication_bootstrap_group
18 SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group=OFF;
  
进入到数据目录,发现新建了几个文件:
  
*_apaplier.*  系列文件 提供 SQL_Thread 使用,存储同个组内其他SERVER的binnary log,这个文件在第一个组成员加入组的时候,可以在Error Log看到其安装信息。
*_recovery.* 系列文件 是做什么使用的呢,在第一个成员启动MGR的时候,并没有看到其相关信息,稍后解疑!
先在实例A上开始造数据,建立数据库mgr,建立表格tb1,INSERT部分数据,操作如下:
#实例A
mysql> create database mgr;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> use mgr
Database changed
mysql> create table tb1(id int primary key auto_increment not null,name varchar(100));
Query OK, 0 rows affected (0.10 sec)

mysql> insert into tb1(name) select @@server_id;
Query OK, 1 row affected (0.09 sec)
Records: 1  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> insert into tb1(name) select @@server_id;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Records: 1  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> insert into tb1(name) select @@server_id;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
Records: 1  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> insert into tb1(name) select @@server_id;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Records: 1  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> select * from tb1;
+----+---------+
| id | name    |
+----+---------+
|  6 | 2423310 |
| 13 | 2423310 |
| 20 | 2423310 |
| 27 | 2423310 |
+----+---------+
4 rows in set (0.00 sec)

mysql> show master status;
+----------------+----------+--------------+------------------+------------------------------------------+
| File           | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set                        |
+----------------+----------+--------------+------------------+------------------------------------------+
| bin_log.000002 |     1795 |              |                  | 9ac06b4e-13aa-11e7-a62e-5254004347f9:1-7 |
+----------------+----------+--------------+------------------+------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)
模拟数据操作
 
接着,对实例B 进行操作:
 1 #实例B
 2 #1 查看当前的group replication相关参数是否配置有误
 3 show global variables like 'group%';
 4  
 5 #2 配置MGR
 6 CHANGE MASTER TO MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='replforslave' FOR CHANNEL 'group_replication_recovery';
 7  
 8 #3 启动MGR
 9 start group_replication;
10  
11 #4 查看Error log,截图如下
12 #error log如果有问题,拉到本文末端,对应找错误,如果没有解决,请google或者留言

 

    通过errrlog,可以详细看到启动过程的所有步骤信息,由于新增数据,导致实例B需要使用到 group_replication_recovery 通道来恢复数据。但是是怎么一个恢复过程呢?查看 *_recovery.* 系列文件 都是只有文件头没有binlog内容的文件。
在加入实例C之前,再次在实例A上造数据,这次造多多数据。新建表格tb2,设置2个大字段,然后insert 2w+的数据量。
 1 #实例A
 2 mysql> use mgr
 3 Database changed
 4 mysql> create table tb2(id int auto_increment primary key not null,namea varchar(8000),nameb varchar(8000));
 5 Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
 6 
 7 mysql> insert into tb2(namea,nameb) select repeat('a',8000),repeat('b',8000);
 8 Query OK, 1 row affected (0.02 sec)
 9 Records: 1  Duplicates: 0  Warnings: 0
10 
11 #insert 自行操作,看试验需要,本次需要大量数据来recovery,所以后面采用 insert into tb2 .. select .. from tb2 方式造数据 2w+
 
最后,对实例C 进行操作:
 1 #实例C
 2 #1 查看当前的group replication相关参数是否配置有误
 3 show global variables like 'group%';
 4  
 5 #2 配置MGR
 6 CHANGE MASTER TO MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='replforslave' FOR CHANNEL 'group_replication_recovery';
 7  
 8 #3 启动MGR
 9 start group_replication;
10  
11 #4 查看Error log,截图如下
12 #error log如果有问题,拉到本文末端,对应找错误,如果没有解决,请google或者留言
通过errrlog,可以详细看到启动过程的所有步骤信息,由于新增数据,导致实例C需要使用到 group_replication_recovery 通道来恢复数据,这跟实例B是一模一样的过程,但是,由于前期实例A造了大量的数据,所以在整个recovery的过程中,可以查看到  *_recovery.* 系列文件 的变化情况。
    通过error log大小的变化,是通过group_replication_recovery 通道来恢复数据,需要恢复的binary log是存放在 *_recovery.* 系列文件 ,通过本次recovery 文件查看,发现,在recovery过程中,通道内的IO_THREAD拉去日志存储在 *_recovery.* 系列文件 中,当通道内的 SQL_Thread 完成日志应用后,则会删除掉 *_recovery.* 系列文件 文件,新建空文件,代表已经没有数据需要恢复。
    至此,单主模式已搭建结束,实例A可提供读写,但是实例B跟实例C仅提供读服务。
   

    在搭建的过程中,也理清了两个重要通道的使用情况:

  • group_replication_applier 通道 提供组内成员向 MASTER 实时同步binlog日志使用,这个通道内IO_thread拉取到的日志存放在 *_apaplier.* 系列文件中,再通过SQL_Thread应用到组内的各个SERVER上。
  • group_replication_recovery 通道 提供 首次加入GROUP或者重新加入GROUP时恢复数据使用,这个通道内 IO_thread拉取到的日志存放在 *_recovery.* 系列文件中,再通过SQL_Thread应用到组内的各个SERVER上,应用结束后,删除所有  *_recovery.* 系列文件 ,重新建立新的 *_recovery.* 系列文件。
可以通过P_S库中的表格查询使用情况:SELECT * FROM mysql.slave_relay_log_info
 

3.2 多主模式group_replication_single_primary_mode =OFF

    多主模式如何配置呢,其实跟 单主模式的流程一模一样,只需要修改 3.1 单主模式 中第二部 配置环境变量中,把 group_replication_single_primary_mode 参数设置成关闭状态即可,然后按照 单足模式的一直执行就可以了。
# 动态修复方式
set global group_replication_single_primary_mode=OFF;
 
# 配置文件修改方式
loose-group_replication_single_primary_mode = OFF
 
    但是,既然说到配置多主模式,除了从头就直接配置多主外,还有一种情况是,本来是单主模式,现在修改为多主模式,这个转换过程,则是这部分要来描述的。
    首先,考虑到的是,能否直接在多主模式运行的情况下,就直接动态修改这个参数呢?因为这个参数是可以动态调整,BUT,在 GROUP_REPLICATION 运行的过程中,是不能修改这个参数的,会友好的提示您:
 
 
    所以,需要新停掉GROUP_REPLICATION。
 
    操作流程:业务端连接IP处理 -> GROUP内成员逐个依次主动退出GROUP -> 关闭 group_replication_single_primary_mode参数-> 逐个启动GROUP内的SERVER

3.2.1 业务端连接IP处理  

    对程序端端影响:如果是程序直连主库,则不需要操心这个过程,但是如果是通过第三方工具检查GROUP中的主库是哪个的话,需要先修改第三方工具直连原主库,因为所有Group内的成员都要停止服务,如果都是自动判断的话,最后会找不到GROUP中的成员的,所以,在开始切换的时候,就需要业务方固定读写在实例A上。

3.2.2 GROUP内成员逐个依次主动退出GROUP

连接实例A:
1 #实例A
2 stop group_replication;
3  
4 #检查实例B,C的error log,发现实例A主动退出,group成员删除实例A
Error Log内容如下:
 
    这个时候,A可读写,但是不在group中,其binlog内容不会在组内同步;C升级自动升级为主库,可读写,binlog会同步到B上。这里的主库升级,是看MEMBER_ID的升序排序情况,最小的升级为主库
在B上通过表格 replication_group_members跟global_status,可以查看现在的组成员以及主库是哪个。查看截图如下: 
 
连接实例B:
1 #实例B
2 stop group_replication;
3  
4 #检查实例B,C的error log,发现实例A主动退出,group成员删除实例A
 
    这个时候,A,B均可以读写,但是不在GROUP中,业务目前在A上运行,C也可以读写,目前是主库。
 
连接实例C:
#实例c
stop group_replication;
   
    这个时候,整个GROUP内的所有成员都依次自动退出了GROUP。

3.2.3 关闭 group_replication_single_primary_mode参数

    需要修改2个地方,第一个是动态修改参数,第二个是到配置文件中修改参数(防止DB服务重启,参数失效)!
#动态修改
#实例A
set global group_replication_single_primary_mode =OFF
 
#实例B
set global group_replication_single_primary_mode =OFF
 
#实例C
set global group_replication_single_primary_mode =OFF
 
 
#配置文件添加
#实例A的cnf文件中修改
loose-group_replication_single_primary_mode = OFF
 
#实例B的cnf文件中修改
loose-group_replication_single_primary_mode = OFF
 
#实例C的cnf文件中修改
loose-group_replication_single_primary_mode = OFF
 
为了模拟有业务在实例A上操作,在实例A上创建表格 tb4,并导入tb2的所有数据
 
#实例A
mysql> create table tb4 like tb2;
Query OK, 0 rows affected (0.18 sec)
 
mysql> insert into tb4 select * from tb2;
Query OK, 20480 rows affected (33.13 sec)
Records: 20480  Duplicates: 0  Warnings: 0

3.2.4 逐个启动GROUP内的SERVER

    首先针对实例A启动,然后启动实例B,紧接着启动实例C。这个过程中,每加入一个组成员,记得去看error log是否有报错。
当A启动的时候,可以看到成了一个新的GROUP,B加入到时候,需要通过 group_replication_recovery 通道恢复数据,C加入到时候,也需要通过 group_replication_recovery 通道恢复数据,这部分的内容跟 3.1. 5 配置Group 中的errorlog内容差不多,这里就不做截图分析。
 
#实例A
#需要启动 group_replication_bootstrap_group 引导组,启动后需要关闭,防止脑裂
mysql> set global group_replication_bootstrap_group=ON;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
 
mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='replforslave' FOR CHANNEL 'group_replication_recovery';
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.02 sec)
 
mysql> START GROUP_REPLICATION;
Query OK, 0 rows affected (1.16 sec)
 
mysql> set global group_replication_bootstrap_group=Off;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
 
#实例B
mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='replforslave' FOR CHANNEL 'group_replication_recovery';
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.04 sec)
 
mysql> start group_replication;
Query OK, 0 rows affected (4.31 sec)
 
#实例C
mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='replforslave' FOR CHANNEL 'group_replication_recovery';
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.07 sec)
 
mysql> start group_replication;
Query OK, 0 rows affected (3.83 sec)

3.2.5 检查现在GROUP情况

目前GROUP中的各个成员都关闭了super_read_only选项,提供了读写服务,由于三个都为主库,属于多主情况,所以 global_status中无法查看到主库是哪个,因为这个GROUP中,每个SERVER都是MASTER。
 
mysql> select * from performance_schema.replication_group_members;
+---------------------------+--------------------------------------+-------------+-------------+--------------+
| CHANNEL_NAME              | MEMBER_ID                            | MEMBER_HOST | MEMBER_PORT | MEMBER_STATE |
+---------------------------+--------------------------------------+-------------+-------------+--------------+
| group_replication_applier | 2ec0fecd-16a2-11e7-97e1-52540005b8e1 | sutest244   |        3340 | ONLINE       |
| group_replication_applier | 94e39808-15ed-11e7-a7cf-52540005b8e2 | sutest242   |        3310 | ONLINE       |
| group_replication_applier | 9b78d231-15ed-11e7-a82a-52540005b8e2 | sutest242   |        3320 | ONLINE       |
+---------------------------+--------------------------------------+-------------+-------------+--------------+
3 rows in set (0.21 sec)
 
mysql> select * from performance_schema.global_status where variable_name like '%group%';
+----------------------------------+----------------+
| VARIABLE_NAME                    | VARIABLE_VALUE |
+----------------------------------+----------------+
| group_replication_primary_member |                |
+----------------------------------+----------------+
1 row in set (0.35 sec)
 
mysql> show global variables like 'group_replication_single_primary_mode';
+---------------------------------------+-------+
| Variable_name                         | Value |
+---------------------------------------+-------+
| group_replication_single_primary_mode | OFF   |
+---------------------------------------+-------+
1 row in set (0.33 sec)
 
mysql> show global variables like 'super%';
+-----------------+-------+
| Variable_name   | Value |
+-----------------+-------+
| super_read_only | OFF   |
+-----------------+-------+
1 row in set (1.20 sec)
至此,多主模式已搭建结束,实例A、B、C均可提供读写。PS: 这里需要注意冲突处理机制,可以查看第五部分的故障模拟。
 

4 管理维护

这部分内容主要涉及到几个系统表格,有点类似于 SQL SERVER中的DMV视图,详见下表。
id table_schema table_name type description
1 performance_schema replication_group_members 重要,常用 查看GROUP成员。
2 performance_schema replication_group_member_stats 重要,常用 当前SERVER在GROUP中的同步情况,查看applier通道的同步情况。
3 performance_schema replication_connection_stats 重要,常用 当前server中各个通道的使用情况,applier通道是一定有显示,recovery通道看是否使用过,如果有则显示,没有则不显示。
4 performance_schema replication_applier_stats 重要,常用 当前server中各个通道是否启用。
5 performance_schema global_status 重要,常用 单主模式下,可以查看当前主库是哪个。
6 performance_schema replication_applier_configuration 不常用,了解即可  
7 performance_schema replication_applier_status_by_coordinator 不常用,了解即可  
8 performance_schema replication_applier_status_by_worker 不常用,了解即可  
9 performance_schema replication_connection_configuration 不常用,了解即可  
10 mysql slave_master_info 重要,不常用 设置了master_info_repository=TABLE,所以master的相关信息会存储在这个表格。
如果使用GROUP中的SERVER备份数据库,恢复到时候,注意要清理这个表格。
11 mysql slave_relay_log_info 重要,不常用 设置了relay_log_info_repository=TABLE,所以master的相关信息会存储在这个表格。
如果使用GROUP中的SERVER备份数据库,恢复到时候,注意要清理这个表格。
 

4.1 查看GROUP中的成员有哪些

SELECT * FROM performance_schema.replication_group_members

4.2 单主模式下主库是哪个

SELECT * FROM performance_schema.replication_group_members;
SELECT * FROM performance_schema. global_status;
两个查询出来的UUID一致的为 主库。

4.3 检查数据库是否正常提供读写服务 

show global variables like 'super%';
SELECT * FROM performance_schema.replication_group_members;
 
如果super_read_only是启动的,那么该成员仅提供读服务;
如果super_read_only是关闭的,并且 replication_group_members 中正常的成员n 满足 2n+1 > 整个GROUP成员个数,并且该成员的 member state是online,则该成员可提供读写服务。
 

4.4 检查数据库是否复制出现问题

可以通过表格replication_group_members ,replication_group_member_stats ,replication_connection_stats ,replication_applier_stats 查看
重点注意各个 组成员的 ERROR LOG详细信息,因为报错描述最清楚都在这里了。

5 故障模拟及处理

节选测试过程的图,跟之前配置的GROUP有些不一致,理解注重思路即可,部分测试细节没有再次描述。

5.1 单主模式

5.1.1 主库宕机,如何自动选择新主库?各个实例之间的super_read_only模式如何切换?

select * from performance_schema.replication_group_members;
select * from performance_schema.global_status where VARIABLE_NAME='group_replication_primary_member';
show global variables like 'server_uuid';
show global variables like 'super%';
 
select * from performance_schema.replication_connection_status;
select * from performance_schema.replication_applier_status;

 

 

     模拟group中,有三个实例,端口分别为 3320,3330,3340,用简称来 m3320、m3330、m3340来分别描述。

    m3330在属于主库,模拟其主库宕机,使用 kill 进程方式,当m3330宕机后,m3320及m3340检查到 timeout reading,则会从group_member中剔除该实例,同时检测宕机实例是否小于 floor((n-1)/2) (n为group中所有实例个数),如果满足,则启动新的GROUP,按照GROUP中各个实例的UUID进行 升序排序,选择第一个作为新的主库,由于新主库之前是super_read_only状态,仅支持只读,升级为新主库后,会执行 ,不设置 super_read_only,关闭此参数,那么新主库则是可提供读写服务,原先的从库现在依旧为从库,super_read_only依旧为启动状态,仅提供读服务。

5.1.2 主库宕机后,恢复,重新加入group

    旧主库恢复后,检查GROUP_REPLICATION相关参数,是否设置有误,它需要以一个从库的方式加入,详见 GROUP配置的参数说明。
如果参数无误,执行change master,然后start 即可。
 
CHANGE MASTER TO MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='replforslave' FOR CHANNEL 'group_replication_recovery';
START GROUP_REPLICATION;
    其他两个节点检查连接情况,连接无误后,加入group中,更新 GROUP Member,同时开始同步差异binlog日志内容。

5.1.3 从库宕机1台,影响情况

    kill 3330进程,模拟从库宕机,发现剩下实例检测到 m3330异常,从 group中删除,主库m3320照常提供读写服务,从库m3340照常提供读服务。

5.1.4 从库宕机2台,影响情况

    基于3的基础上,再次kill 3340进程,模拟从库宕机,主库3320检查到 m3340异常,但是没有删除该 成员,而是便是为 unreachable,表明该成员可能由于崩溃或者意外被断开而导致的不可访问。
    或者(两个从库宕机的时刻非常接近,则来不及判断剔除出group)
 
    对仅存活动 m3320 执行查询操作,是正常情况。但是DDL及DML 操作,均处于等待状态,并且,error log也无报错情况。
 

    这个时候,如果想要恢复主库读写服务,需停止group(这里有个疑问,查看replication_applier_status,主库状态正常;但是不提供读写应该从哪个地方判断呢,难道是group_member的正常个数不满足group的正常个数要求,则不提供服务?除了stop group_relication和新加入节点外,还有其他方式处理吗?
 

5.1.5 新增从库:innobackupex新增(这个需要留意)

    选择在 m3320备份实例,备份结束后apply log。
1 innobackupex --datadir=/data/mysql/mysql3320/data/ --user=root --password=ycf.com --no-timestamp --socket=/tmp/mysql3320.sock /data/backup3320
2 innobackupex --apply-log /data/backup3320
    第一次启动数据库时,报错,找不到relay log文件,因为拷贝过来的时候 ,备份库指定参数如下,mysql库中的master_relay_log_info指定了relay log的相关信息,但是现在没有找到文件,数据库会自动创建 applier跟recovery系列文件。
master_info_repository=TABLE
relay_log_info_repository=TABLE
 
    所以需要进入数据库中,truncate 两个表格:mysql.slave_master_info, mysql.slave_relay_log_info ,然后删除 applier跟recovery系列文件 。
1 truncate table mysql.slave_master_info
2 truncate table mysql.slave_relay_log_info
3  
4 rm -rf applier系列文件
5 rm -rf recovery系列文件
查看下备份的GTID集合,如下
 
重启数据库服务,进入数据库,重新配置GTID集合与备份中的一致,启动GROUP_REPLICATION。
RESET MASTER;
SET @@GLOBAL.GTID_PURGED='9ac06b4e-13aa-11e7-a62e-5254004347f9:1-10';
CHANGE MASTER
TO MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='replforslave' FOR CHANNEL 'group_replication_recovery'; START GROUP_REPLICATION;

5.1.6 新增从库:mysqldump新增(这个需要留意)

备份数据库实例:
/usr/local/mysql5717/bin/mysqldump --socket=/tmp/mysql3320.sock -uroot -p --all-databases > ~/mysql3320.sql
 
    这里有个小TIPS,个人建议,建立一个新的实例后,在新实例中安装 好 group_replication 引擎,不要等到source后再安装,这样的好处是:避免直接在恢复的数据库实例上安装引擎,会出现各种错误。
 
    在服务器上先安装 group_replication引擎,然后再source数据,避免source数据后由于环境问题导致group_replication引擎安装有问题
INSTALL PLUGIN group_replication SONAME 'group_replication.so';
 
    成功后source /data/mysql3320.sql
    检查当前的binlog跟gtid使用情况,show master status;
    由于目前的使用情况跟mysqldump中的 gtid_purge不一致,重新拷贝下mysql3320.sql中的 gtid_purged语句,注意,如果当前的gtid_excuted不为空,则需要重置下master相关信息,reset master后执行gtid_purge语句。
 
SET @@GLOBAL.GTID_PURGED='9ac06b4e-13aa-11e7-a62e-5254004347f9:1-18'; #看GTID集合是否一致
CHANGE MASTER TO MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='replforslave' FOR CHANNEL 'group_replication_recovery';
START GROUP_REPLICATION;

5.2 多主模式

5.2.1 单主模式切换多主模式

这部分参考第三部分的第二节,多主模式。
简要步骤:
1 先由 从主库开始,逐一逐一停止group replication
2 设置group_replication_single_primary_mode 关闭
3 依次启动GROUP replication
 
测试内容:
1 整个GROUP中每个SERVER同时执行一个DML语句
2 整个GROUP中每个SERVER同时执行一个DDL语句
 
测试结论:
    严重注意,如果在同时提交DDL语句,则在每个实例都是可以提交成功,但是同步到各个实例的时候会发生报错,group_replication出现 error错误,所有实例启动super_read_only只读情况,整个group不提供 写操作,需要人为接入修复。所以DDL语句,建议在设计的时候,就专门只有一个实例可以执行DDL语句,人为默认在某一台上执行DDL语句,而不是每台都执行,避免不必要的冲突。

5.2.2 宕机一台整体影响

kill 进程,其他实例检车链接有问题后,剔除该节点,正常操作。 

5.2.3 宕机后重新加入

启动数据库实例后,记得检查 group_replication_single_primary_mode是否是关闭状态,如果不是,注意启动,要不然会由于模式不一致报错,
set global group_replication_single_primary_mode=OFF;
 
正常执行 
CHANGE MASTER TO MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='replforslave' FOR CHANNEL 'group_replication_recovery';
START GROUP_REPLICATION;

5.2.4 宕机超过合理个数,整体影响(非一个个慢慢宕机,而是一口气宕机超过合理个数)

    5台server端,一口气停机了3台,则3台的status修改为UNREACHABLE,剩下的2台为ONLINE,虽然super_read_only是关闭的状态,但是这两台server不提供写功能,仅提供读功能。
    这里注意下,如果这个时候,发生DML操作,则会挂起该操作,一直处于等待状态,其他链接可以正常连接数据库进行操作;但是如果发生DDL操作,这个时候,不仅该会话处于等待状态,而且其他新的连接将无法执行user dbname(涉及操作的DBname)进入到该数据库中进行 任何查询操作,但是可以在其他数据库上 使用 dbname.tbname 方式查询,比如select * from dbgroup.alld!
 
    仅剩下的一台主库居然不提供读写,除非关闭stop group_replication!
 
    关闭后,error log中会提示事务回滚信息。
 

5.2.5 新增DB:innobackupex新增

简要步骤
  1. 备份后执行apply log
  2. 新建实例,添加plugins引擎
  3. 替换数据目录
  4. 启动数据库
  5. 清理relay-log文件,清理slave_master_info跟slave_relay_log_info信息
  6. 查看当前的GTID序号是否与 xtrabackup_binlog_info记录一致,如果不一致,执行 set gtid_purged
  7. 重启数据库服务
  8. 检查group replication配置是否有误
  9. change master
  10. start group_replication
#部分参考SQL
SET
@@GLOBAL.GTID_PURGED='9ac06b4e-13aa-11e7-a62e-5254004347f9:1-26:1000004'; CHANGE MASTER TO MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='replforslave' FOR CHANNEL 'group_replication_recovery'; START GROUP_REPLICATION;

5.2.6 新增DB:mysqldump新增

简要步骤
  1. 新建实例,添加plugins引擎
  2. source 备份文件
  3. 清理relay-log文件,清理slave_master_info跟slave_relay_log_info信息
  4. 查看当前的GTID序号是否与备份文件前面记录一致,如果不一致,执行 set gtid_purged
  5. 检查group replication配置是否有误
  6. change master
  7. start group_replication

6 问题记录

1 ip间隔是 逗号

2 不要有分号,本人就这么笨的开始!

3 port是使用端口号 ,非实例端口号

4 [ERROR] Plugin group_replication reported: 'This member has more executed transactions than those present in the group. Local transactions: 32538cbf-12fc-11e7-af43-5254004347f9:1-5 > Group transactions: 2236bd6b-12fc-11e7-a706-5254004347f9:1-16

 [ERROR] Plugin group_replication reported: 'This member has more executed transactions than those present in the group. Local transactions: 32538cbf-12fc-11e7-af43-5254004347f9:1-5 > Group transactions: 2236bd6b-12fc-11e7-a706-5254004347f9:1-16,9ac06b4e-13aa-11e7-a62e-5254004347f9:1'

 [ERROR] Plugin group_replication reported: 'The member contains transactions not present in the group. The member will now exit the group.'

[Note] Plugin group_replication reported: 'To force this member into the group you can use the group_replication_allow_local_disjoint_gtids_join option'

  • 解决
    • set global group_replication_allow_local_disjoint_gtids_join=ON;(但是实际上这种方法治标不治本)
    • 建议还是在搭建group_replication的时候,在start group_replication之前,reset master,重置所有binary log,这样就不会出现各个实例之间的日志超前影响;但是这里要考虑是否影响到旧主从。

5 [ERROR] Plugin group_replication reported: 'Table te does not have any PRIMARY KEY. This is not compatible with Group Replication'

表格需要添加主键

6 mysql> insert into ct(id,name) select 2,'b'; ERROR 1290 (HY000): The MySQL server is running with the --super-read-only option so it cannot execute this statement 

只读模式下,不提供写服务。

7 [ERROR] Plugin group_replication reported: 'Transaction cannot be executed while Group Replication is on ERROR state. Check for errors and restart the plugin'   2017-03-29T15:46:13.619141Z 31 [ERROR] Run function 'before_commit' in plugin 'group_replication' failed 

GROUP出错了,是否是重复执行冲突了,好好处理下

7  未解决问题

1 可以通过 show slaves status for channel 'group_replication_recovery' 查看recovery通道执行情况,但是怎么看 applier呢?(show slaves status for channel 'group_replication_applier'报错 )
2 当宕机超过有效个数时,查看replication_applier_status,状态正常,但是ONLINE的server实际上不提供写服务,仅提供读服务,可以通过什么方式快速判断呢?个人认为是以下判断,是否有更好的方式?
 
show global variables like 'super%';
SELECT * FROM performance_schema.replication_group_members;
如果super_read_only是启动的,那么该成员仅提供读服务;
如果super_read_only是关闭的,并且 replication_group_members 中正常的成员n 满足 2n+1 > 整个GROUP成员个数,并且该成员的 member state是online,则该成员可提供读写服务。
 
3 当宕机超过有效个数时,ONLINE的server仅提供读服务,如果需要启动写服务,目前个人测试结果是只有两种方案恢复写服务:当前SERVER,执行stop group_replication;恢复另外的异常SERVER变正常。是否还有其他方式?
 
4 GROUP中剔除一个成员,假设N个节点,一个节点故障,是采用多数投票机制还是全部一致投票机制?
 
参考文档:
mysql官方在20161212正式发布了group replication版本,官网详细地址:https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/group-replication.html
感谢京东的中文翻译:http://acmug.net/?p=164 ,某些地方字面直译,有些不好理解,如果感觉理解有误,可对照看下英文文档。 翻译中文文档下载地址:http://storage.360buyimg.com/brickhaha/Mysql.pdf
 

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