【高可用解决方案】：MySQL故障转移系统构建指南

一、资源概述 本资源文档旨在为用户提供一份全面而详细的MySQL高可用集群MGR（组复制）集群的介绍及搭建说明。MySQL组复制（MySQL Group Replication, MGR）是一个基于原生MySQL复制实现的、提供数据一致性和容错性的同步复制插件。通过MGR，用户可以构建高可用性的MySQL集群，实现数据的实时同步和故障自动转移。 二、内容亮点 MGR集群原理：文档首先介绍了MGR集群的基本原理，包括集群的组成结构、数据同步机制、故障转移机制等，帮助用户深入了解MGR集群的工作原理。 搭建步骤：文档详细描述了从环境准备到集群搭建的每一步操作，包括服务器配置、MySQL安装、MGR插件安装与配置、集群初始化等，确保用户能够按照文档指引成功搭建MGR集群。 集群管理：文档还介绍了如何对MGR集群进行日常管理和维护，包括节点添加与删除、集群状态监控、性能调优等，帮助用户更好地管理和使用MGR集群。 故障场景处理：文档详细分析了MGR集群可能遇到的故障场景，如节点宕机、网络故障等，并提供了相应的处理方法和恢复步骤，帮助用户快速恢复集群的正常运行。 ### MySQL高可用集群MGR组复制集群介绍及搭建说明 #### 一、资源概述 本文档旨在为用户提供一份详尽的MySQL高可用集群MGR（组复制）集群介绍及搭建指南。MySQL组复制（MySQL Group Replication, MGR）是一项基于原生MySQL复制功能的插件，它提供了一种高度可靠且具有容错能力的数据同步方式。通过MGR，用户可以构建出具备实时数据同步和自动故障转移特性的高可用MySQL集群。 #### 二、MGR集群原理 **1. 组成结构** - **节点**: MGR集群由多个节点组成，每个节点都是一个MySQL实例。 - **通信**: 节点间通过网络通信来交换数据和状态信息。 - **组**: 所有参与MGR的节点形成一个逻辑组，共同维护数据的一致性和完整性。 **2. 数据同步机制** - **Paxos协议**: MGR采用Paxos协议来确保数据在各节点之间的强一致性。 - **日志复制**: 使用二进制日志（binlog）作为数据同步的基础，将数据变更记录从源节点传播到目标节点。 - **冲突解决**: 当出现数据冲突时，MGR能够自动检测并解决这些冲突。 **3. 故障转移机制** - **自动检测**: MGR能自动检测节点故障，并根据配置的策略进行自动或手动故障转移。 - **动态选举**: 在单主模式下，当主节点发生故障时，集群会自动选举新的主节点。 - **防脑裂保护**: MGR具有内置的防脑裂机制，确保在通信故障时仍能保持数据一致性。 #### 三、搭建步骤 **1. 环境准备** - **操作系统**: 本例中使用CentOS 7 x86 64位系统。 - **硬件要求**: 本示例使用三台服务器： - Slave1: 192.168.131.133 - Slave2: 192.168.131.131 - Slave3: 192.168.131.132 **2. MySQL安装** - 下载MySQL安装包： ``` wget https://dev.mysql.com/get/Downloads/MySQL-8.0/mysql-8.0.31-1.el7.x86_64.rpm-bundle.tar ``` - 安装MySQL服务及相关组件。 **3. MGR插件安装与配置** - 启用MGR插件： ``` SET GLOBAL group_replication_start_on_boot=ON; ``` - 配置节点信息： ``` SET GLOBAL group_replication_group_name='mygroup'; SET GLOBAL group_replication_group_seeds='192.168.131.133:4574,192.168.131.131:4574,192.168.131.132:4574'; ``` **4. 集群初始化** - 初始化集群： ``` START GROUP_REPLICATION; ``` #### 四、集群管理 **1. 节点添加与删除** - 添加新节点： ``` SET GLOBAL group_replication_join_group='mygroup'; START GROUP_REPLICATION; ``` - 删除节点： ``` STOP GROUP_REPLICATION; ``` **2. 集群状态监控** - 监控集群状态： ``` SHOW STATUS LIKE 'Group_Replication%'; ``` - 检查节点状态： ``` SHOW STATUS LIKE 'Group_Replication_Local_State'; ``` **3. 性能调优** - 调整缓存大小、线程池大小等参数以提高性能。 - 监控查询性能并进行必要的优化。 #### 五、故障场景处理 **1. 节点宕机** - 自动故障转移：MGR能够自动检测并处理节点故障。 - 手动干预：对于复杂的故障情况，可能需要管理员手动介入。 **2. 网络故障** - 网络分区：当部分节点之间的网络连接中断时，MGR能够维持剩余节点间的同步。 - 恢复步骤：一旦网络恢复，集群会自动重新同步。 #### 六、注意事项 - MGR最大支持9个节点，超过此数目将拒绝新节点加入。 - 官方推荐节点数量为奇数个，以避免投票平局。 - 表必须有显式主键，否则即使可以建表也无法插入数据。 - 数据库默认字符集应设置为utf8mb4。 #### 七、单主模式与多主模式 **1. 单主模式** - 特性： - 仅有一个节点可以进行读写操作，其他节点只读。 - 主节点故障时，会自动选举新的主节点。 - 选举机制： - 根据`server_uuid`变量和`group_replication_member_weight`变量值确定新主节点。 - `group_replication_member_weight`值最高的成员将被选为新的主节点。 - 如果权重值相同，则根据`server_uuid`排序选取。 **2. 多主模式** - 特性： - 所有节点都支持读写操作。 - 不支持多节点同时对同一表进行DDL或DDL与DML混合操作。 - 不支持SERIALIZABLE隔离级别。 - 不支持多级关联外键。 - 限制解释： - **多节点DDL vs DDL/DML**: 在多主模式下，如果多个节点同时对同一个表进行DDL操作或DDL与DML混合操作，可能会导致数据不一致或集群故障。 - **SERIALIZABLE隔离级别**: SERIALIZABLE是最严格的隔离级别，在多主模式下可能不被支持。 - **多级关联外键**: 在多主模式下，可能不支持多级关联的外键。 #### 结语 通过以上介绍和说明，读者应该能够理解MGR集群的基本原理、搭建过程以及日常管理和故障处理方法。MGR为MySQL高可用集群提供了一个强大的解决方案，适用于需要高度可靠性和数据一致性的应用场景。