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DBA数据库笔记之(十一)MySQL高可用方案之InnoDB C

DBA数据库笔记之(十一)MySQL高可用方案之InnoDB C

作者: Mr培 | 来源:发表于2024-01-25 14:50 被阅读0次

详解InnoDB Cluster

  • InnoDB Cluster组件介绍


    InnoDB Cluster组件介绍.jpg

  • MGR的两种模式

  1. 单主模式

自动选出一个主，每次只能接受一个节点的更新。生成环境建议使用单主模式

  1. 多主模式

所有节点都可以更新，并且可以并发更新

  • MGR的主要特点
  1. 弹性复制
  2. 多写能力
  3. 自动故障转移
  • MGR的主要限制
  1. 仅支持InnoDB存储引擎
  2. 要求表具有主键或唯一非空字段
  3. 必须启用GTID
  4. 多主模式下不支持SERIALIZABLE隔离级别
  5. 节点数量上限9个
  6. 网络延迟影响性能

  • MGR与传统复制的区别


    MGR与传统复制的区别.jpg

InnoDB Cluster部署

  • 部署的架构介绍


    部署的架构介绍.jpg

在生产环境建议每台机器都不熟MySQL shell，MySQL router 单独搭一套高可用环境

准备阶段

  • 修改hosts
# 在三台机器
vim /etc/hosts
# 新增配置
192.168.12.165 martin-05
192.168.12.166 martin-06
192.168.12.167 martin-07
  • 安装MySQL并修改配置
# 安装好三台MySQL后，修改配置文件server-id 不一样
vim /data/mysql/conf/my.cnf
server-id = 12165
# 确认gtid开启，Binlog开启

# 新增参数

# LOGICAL_CLOCK 表示基于事务间的冲突关系来决定哪些事务可以并行执行，在MGR中建议设置为 LOGICAL_CLOCK
slave_parallel_type=LOGICAL_CLOCK
# 表示用于生成事务写集的哈希算法，XXHASH64 一种高新能的哈希算法
transaction_write_set_extraction=XXHASH64
# 表示二进制日志事务依赖跟踪的模式，WRITESET表示基于写集来跟踪
binlog_transaction_dependency_tracking=WRITESET

# 表示确保从服务上的事务与主服务器上的相同顺序来提交，在MGR中建议设置为1
slave_preserve_commit_order=l
# 表示要禁用哪些存储引擎，禁用一些不支持事务的存储引擎
disabled_storage_engines="MyISAM,BLACKHOLE,FEDERATED,ARCHIVE,MEMORY"
# 表示是否对有super权限的用户也禁止执行写操作，off不禁止，在MGR中建议设置为off
super-read-only=off

#组复制相关参数

# 服务器启动时是否自动启动组复制
group_replication_start_on_boot=off
# 当前实例用于组通信的本地地址，此配置三台机器要不一样
group_replication_local_address="martin-05:33061"
# 所有成员的地址
group_replication_group_seeds="martin-05:33061,martin-06:33061,martin-07:33061"
# on 表示以这台服务器来引导这个组，只能在一台服务器设置为on，一般建议设置为off
group_replication_bootstrap_group=off

#Plugin

# 表示增加插件
plugin-load-add="mysql_clone.so;group_replication.so"
clone=FORCE_PLUS_PERMANENT

# 重启
/etc/init.d/mysql.server start
  • 安装MySQL Shell

选择版本和系统
MySQL Shell的官网下载链接

# 在第三台机器安装MySQL Shell，可以安装和管理MGR
cd /usr/src/
wget xxxxxxxx
yum install mysql-shell-8.0.25-1.el7.x86_64.rpm -y

# 测试是否安装成功
mysqlsh --version

安装阶段

  • 创建集群用户
# 在每台机器的mysql内创建用户和权限
create user 'mgr_user'@'%' identified by '123456';

GRANT CLONE_ADMIN, CONNECTION_ADMIN, CREATE USER, EXECUTE, FILE, GROUP_REPLICATION_ADMIN, PERSIST_RO_VARIABLES_ADMIN, PROCESS, RELOAD, REPLICATION CLIENT, REPLICATION SLAVE, REPLICATION_APPLIER, REPLICATION_SLAVE_ADMIN, ROLE_ADMIN, SELECT, SHUTDOWN, SYSTEM_VARIABLES_ADMIN ON *.* TO 'mgr_user'@'%' WITH GRANT OPTION;

GRANT DELETE, INSERT, UPDATE ON mysql.* TO 'mgr_user'@'%' WITH GRANT OPTION;

GRANT ALTER, ALTER ROUTINE, CREATE, CREATE ROUTINE, CREATE TEMPORARY TABLES, CREATE VIEW, DELETE, DROP, EVENT, EXECUTE, INDEX, INSERT, LOCK TABLES, REFERENCES, SHOW VIEW, TRIGGER, UPDATE ON mysql_innodb_cluster_metadata.* TO 'mgr_user'@'%' WITH GRANT OPTION;

GRANT ALTER, ALTER ROUTINE, CREATE, CREATE ROUTINE, CREATE TEMPORARY TABLES, CREATE VIEW, DELETE, DROP, EVENT, EXECUTE, INDEX, INSERT, LOCK TABLES, REFERENCES, SHOW VIEW, TRIGGER, UPDATE ON mysql_innodb_cluster_metadata_bkp.* TO 'mgr_user'@'%' WITH GRANT OPTION;

GRANT ALTER, ALTER ROUTINE, CREATE, CREATE ROUTINE, CREATE TEMPORARY TABLES, CREATE VIEW, DELETE, DROP, EVENT, EXECUTE, INDEX, INSERT, LOCK TABLES, REFERENCES, SHOW VIEW, TRIGGER, UPDATE ON mysql_innodb_cluster_metadata_previous.* TO 'mgr_user'@'%' WITH GRANT OPTION;
  • 用MySQL Shell创建MGR集群
# 在第一台机器
# -h192.168.12.165 这一台机器的ip地址
mysqlsh -umgr_user -p'123456' -h192.168.12.165

# 创建集群, Cluster01集群名字
dba.createCluster('Cluster01')
# 退出重新登陆
mysqlsh -umgr_user -p'123456' -h192.168.12.165
# 执行
var cluster = dba.getCluster('Cluster01');
  • 加入其他节点
cluster.addInstance('mgr_user@192.168.12.166:3306')
# 输入C

# 更新集群内元数据信息
cluster.rescan()
# 输入y

# 查看集群信息
cluster.status()


# 加入第二台MySQL
cluster.addInstance('mgr_user@192.168.12.167:3306')
# 输入C

# 更新集群内元数据信息
cluster.rescan()
# 输入y

# 查看集群信息
cluster.status()

测试阶段

  • MySQL Router安装

选择版本和系统
MySQL Router的官网下载链接

 wget xxx
 yum install mysql-router-ccommunity-8.0.25-l.el.x86_64.rpm -y
  • 生成Router配置文件
mkdir /data/mysqlroute
mysqlrouter -B mgr_user@192.168.12.165:3306 --directory=/data/mysqlroute -u root --force
  • 启动MySQL Router并测试
/data/mysqlroute/start.sh

# 测试 ,-P6446 读写端口，-P6447读端口
mysql -umgr_user -p'123456' -P6446 -h192.168.12.165 -e "select @@hostname"
mysql -umgr_user -p'123456' -P6447 -h192.168.12.165 -e "select @@hostname"

InnoDB Cluster管理命令

  • 查看集群状态
mysqlsh -umgr_user -p'123456' -h192.168.12.165
# 定义集群变量
var cluster = dba.getCluster('Cluster01')
cluster.status()
  • 显示集群结构
cluster.describe();
  • 显示集群配置选项
cluster.options()
  • 删除和增加成员
cluster.status()
cluster.removeInstance('mgr_user@martin-07:3306')
cluster.status()
# 增加成员
cluster.addInstance('mgr_user@martin-07:3306')
cluster.status()
  • 手动切换主节点
cluster.setPrimaryInstance('martin-07:3306')
cluster.status()
  • 显示复制统计信息
# 在随便每个MySQL实例执行
select * from performance_schema.replication_group_member_stats;
  • 关闭组复制
# 登录到具体的节点上
stop group_replication;

# 再回到MySQL Shell查看集群状态
cluster.status()
  • 启动组复制
start group_replication;
# 再回到MySQL Shell查看集群状态
cluster.status()
  • 切换成多主模式
cluster.switchToMultiPrimaryMode()
  • 切换成单主模式
cluster.switchToSinglePrimaryMode('martin-05:3306')
cluster.status()
  • 查看集群成员信息
# 在随便一个MySQL实例执行
select * from performance_schema.replication_group_members;
  • 列出和集群相关的Router实例
cluster.listRouters()

InnoDB Cluster高可用测试

  1. 编辑并允许数据写入脚本
  2. 查看集群状态
  3. 停掉primary节点
  4. 启动关闭的节点
  5. 关闭primary节点所在的机器
  6. 启动关闭的机器

MGR事务同步原理

  • 事务在MGR中的执行流程
  1. 事务执行
  2. 提交和二进制日志写入
  3. 事务打包和发送
  4. 全局排序和冲突检测
  5. 各节点确认
  6. 异步应用
  7. 完成事务
  • MGR冲突检测机制
  1. write set计算与冲突检测
  2. 检查事务执行过程中的GTID
  3. GTID集合比较
  4. 提交事务
  • MGR一致性选项
group_replication_consistency的配置 对应的一致性级别
EVENTUAL 事务提交后会广播到集群的多数节点，然后节点检查是否有冲突，如果没有冲突，则事务在本地提交，其他节点异步处理，可能导致读取到稍旧的数据
BEFORE_ON_PRIMARY_FAILOVER 在主节点故障时，必须等待新主处理完待处理的事务，才能开始响应业务的读写请求，这样可以保证业务读写请求不会读取到旧数据
BEFORE 一个事务会等待之前的事务执行完后再开始执行，确保读取到的数据是最新的。
AFTER 写事务会等待其更改在所有其他节点应用后才提交，保证后续事务读取已写入或其他节点上最新值。对只读事务没有影响
BEFORE_AND_AFTER 会等待之前的事务执行完后才开始执行新事物，并等到事务在所有节点应用后才提交，确保读取和提交都具有强一致性。
  • MGR事务一致性的选择
  1. 在通常情况下，不建议设置为AFTER模式
  2. 选择BEFOR模式的场景
  3. 选择BEFORE_AND_AFTER模式的场景
  • MGR事务一致性的修改
  1. 查看当前会话的一致性级别
mysql -uroot -p
select @@session.group_replication_consistency;
  1. 修改当前会话的一致性级别
set @@session.group_replication_consistency='BEFORE';
  1. 修改全局的一致性级别
set @@global.group_replication_consistency='BEFORE';

MGR故障检测和选主算法

  • MGR故障检测


    MGR故障检测.jpg

  • MGR选主算法

  1. 哪个节点运行的是最低的MySQL版本
  2. 哪个节点的权重最高
# 0 ~ 100
show global variables like "group_replication_member_weight"
  1. 哪个节点的UUID排序最靠前
  • MGR故障转移
  1. 可靠性优先
  2. 可用性优先
  3. 如何设置可靠性优先
show global variables like "group_replication_consistency";

MGR流控

  • 流控的作用
  1. 平衡节点处理速度差异
  2. 维持数据一致性和避免冲突
  3. 避免节点超载和维持整体稳定性
  • 如何开启流控
  1. group_replication_flow_control_mode值设置为QUOTA
show global variables like "group_replication_flow_control_mode";
  1. 认证队列中等待的事务数超过group_replication_flow_control_certifier_threshold参数配置的值时
# 查看认证队列中等待的事务数
select member_id,count_transactions_in_queue from performance_schema.replication_group_member_stats;

show global variables like "group_replication_flow_control_certifier_threshold";
  1. 应用程序队列中等待的事务数超过group_replication_flow_control_applier_threshold参数配置的值时
# 查看应用程序队列中等待的事务数
select member_id,count_transactions_in_applier_queue from performance_schema.replication_group_member_stats;

show global variables like "group_replication_flow_control_applier_threshold";

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