新特性解讀 | InnoDB ReplicaSet：MySQL 副本集初體驗

時間  2020-07-21
標籤 特性 解讀 innodb replicaset mysql 副本 體驗 欄目 MySQL 简体版
原文   原文鏈接
做者：任仲禹

1、InnoDB ReplicaSet 介紹

  • MySQL 副本集（官方名稱：MySQL InnoDB ReplicaSet）在 MySQL 8.0.19 版本（2020-01-13 Released）以後開始支持，本質仍是是基於 GTID 的異步複製

  • 角色分爲 Primary 和 Secondaryhtml

    • Primary 即傳統意義上的 Master，一個副本集只容許一個
    • Secondary 即 Slave，容許一個或多個
  • 經過 MySQL Shell 自帶的 AdminAPI 建立、配置、刪除等管理副本集
  • 經過 MySQL Router 使用副本集，引導與鏈接方式與 InnoDB Cluster 和 MGR 有點相似，不一樣之處在於新增了 cluster_type = rs 集羣類型。

2、經過 MySQL Shell 部署 Sandbox 實例

  • MySQL Shell 除了集成 AdminAPI 外還提供了 MySQL Sandbox 功能，可輕鬆部署用以測試的 MySQL 數據庫實例
  • 經過 Sandbox 一鍵部署三個 MySQL 實例
# mysqlsh
 MySQL  JS > dba.deploySandboxInstance(3306)
 MySQL  JS > dba.deploySandboxInstance(3307)
 MySQL  JS > dba.deploySandboxInstance(3308)
  • 指定 root 密碼後自動建立 MySQL 實例，默認數據目錄在 $HOME/mysql-sandboxes/port

圖片1.png

3、經過 MySQL Shell 配置 InnoDB 副本集

3.1 建立集羣管理帳戶

  • 建立集羣管理員帳戶 repl 做爲具備管理 InnoDB ReplicaSet 所需的權限集合
MySQL  JS > dba.configureReplicaSetInstance('root@localhost:3306', {clusterAdmin: "'repl'@'%'", clusterAdminPassword: 'repl'});

圖片2.png

3.2 建立 InnoDB 副本集

  • 鏈接到第一個 MySQL 實例 3306，建立命名爲 renzy 的副本集
MySQL  JS > \connect root@localhost:3306
 MySQL  localhost:3306 ssl  JS > var rs = dba.createReplicaSet("renzy")

圖片3.png

  • 查看副本集狀態，默認第一個實例 3306 選舉爲 Primary 節點
MySQL  localhost:3306 ssl  JS > rs.status()
{
    "replicaSet": {
        "name": "renzy",
        "primary": "127.0.0.1:3306",
        "status": "AVAILABLE",
        "statusText": "All instances available.",
        "topology": {
            "127.0.0.1:3306": {
                "address": "127.0.0.1:3306",
                "instanceRole": "PRIMARY",
                "mode": "R/W",
                "status": "ONLINE"
            }
        },
        "type": "ASYNC"
    }
}

3.3 添加節點到副本集

MySQL  localhost:3306 ssl  JS > rs.addInstance('localhost:3307')
 MySQL  localhost:3306 ssl  JS > rs.addInstance('localhost:3308')
  • 添加節點 3307 和 3308 到副本集涉及到數據拷貝有兩種方式：Clone 全量同步和 Inremental recovery 增量同步，本文使用 Clone 全量同步方式從 Primary 節點全量同步數據

圖片4.png

  • 查看副本集狀態，已添加到副本集的實例 3307 和 3308 的角色爲 Secondary ，並自動與 Primary 節點 3306 創建複製關係
MySQL  localhost:3306 ssl  JS > rs.status()
{
    "replicaSet": {
        "name": "renzy",
        "primary": "127.0.0.1:3306",
        "status": "AVAILABLE",
        "statusText": "All instances available.",
        "topology": {
            "127.0.0.1:3306": {
                "address": "127.0.0.1:3306",
                "instanceRole": "PRIMARY",
                "mode": "R/W",
                "status": "ONLINE"
            },
            "127.0.0.1:3307": {
                "address": "127.0.0.1:3307",
                "instanceRole": "SECONDARY",
                "mode": "R/O",
                "replication": {
                    "applierStatus": "APPLIED_ALL",
                    "applierThreadState": "Slave has read all relay log; waiting for more updates",
                    "receiverStatus": "ON",
                    "receiverThreadState": "Waiting for master to send event",
                    "replicationLag": null
                },
                "status": "ONLINE"
            },
            "127.0.0.1:3308": {
                "address": "127.0.0.1:3308",
                "instanceRole": "SECONDARY",
                "mode": "R/O",
                "replication": {
                    "applierStatus": "APPLIED_ALL",
                    "applierThreadState": "Slave has read all relay log; waiting for more updates",
                    "receiverStatus": "ON",
                    "receiverThreadState": "Waiting for master to send event",
                    "replicationLag": null
                },
                "status": "ONLINE"
            }
        },
        "type": "ASYNC"
    }
}

3.4 副本集在線主從切換

  • 手工在線將實例 3308 切換爲 Primary 節點
MySQL  localhost:3306 ssl  JS > rs.setPrimaryInstance('127.0.0.1:3308')
  • 實例 3308 被提高爲 Primary 後，副本集將自動將 實例 3306 降級爲 Secondary 並與 3308 創建複製關係，副本集中其它實例 3307 也將自動與 3308 創建複製與同步
MySQL  localhost:3306 ssl  JS > rs.status()
{
    "replicaSet": {
        "name": "renzy",
        "primary": "127.0.0.1:3308",
        "status": "AVAILABLE",
        "statusText": "All instances available.",
        "topology": {
            "127.0.0.1:3306": {
                "address": "127.0.0.1:3306",
                "instanceRole": "SECONDARY",
                "mode": "R/O",
                "replication": {
                    "applierStatus": "APPLIED_ALL",
                    "applierThreadState": "Slave has read all relay log; waiting for more updates",
                    "receiverStatus": "ON",
                    "receiverThreadState": "Waiting for master to send event",
                    "replicationLag": null
                },
                "status": "ONLINE"
            },
            "127.0.0.1:3307": {
                "address": "127.0.0.1:3307",
                "instanceRole": "SECONDARY",
                "mode": "R/O",
                "replication": {
                    "applierStatus": "APPLIED_ALL",
                    "applierThreadState": "Slave has read all relay log; waiting for more updates",
                    "receiverStatus": "ON",
                    "receiverThreadState": "Waiting for master to send event",
                    "replicationLag": null
                },
                "status": "ONLINE"
            },
            "127.0.0.1:3308": {
                "address": "127.0.0.1:3308",
                "instanceRole": "PRIMARY",
                "mode": "R/W",
                "status": "ONLINE"
            }
        },
        "type": "ASYNC"
    }
}

3.5 副本集 Primary 節點故障

  • 手工殺掉 Primary 節點進程
# ps -ef | grep 3308
root     18975     1  0 16:52 ?        00:01:23 /root/mysql-sandboxes/3308/bin/mysqld --defaults-file=/root/mysql-sandboxes/3308/my.cnf --user=root
# kill -9 18975
  • 副本集 沒法自動進行故障轉移，須要人工介入修復

圖片5.png

  • 手工將 Secondary 節點 3306 強制提高爲 Primary 
MySQL  localhost:3306 ssl  JS > rs.forcePrimaryInstance("127.0.0.1:3306")
  • 副本集恢復後，因 3308 不可用副本集狀態顯示爲 AVAIABLE_PARITAL (部分可用)

圖片6.png

4、經過 MySQL Router 使用副本集

  • 與使用 MySQL Router 鏈接 MGR 或 InnoDB Cluster 同樣，副本集也能夠經過 MySQL Router 訪問，首先經過 --bootstrap 選項引導副本集
mysqlrouter --user=root --bootstrap root@localhost:3308

圖片7.png

5、MySQL Router 經過 R/W 自動鏈接到 Primary

  • 啓動 MySQL Router
mysqlrouter -c /usr/local/mysql-router-8.0.19-linux-glibc2.12-x86_64/mysqlrouter.conf &

// 經過 MySQL Router R/W 端口能夠自動識別並鏈接到 Primary
# mysql -h10.186.63.158 -P6446 -uroot -proot -e 'select @@port;'
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
+--------+
| @@port |
+--------+
|   3308 |
+--------+
# mysql -h10.186.63.158 -P6446 -uroot -proot -e 'show slave hosts;'
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
+------------+-----------+------+------------+--------------------------------------+
| Server_id  | Host      | Port | Master_id  | Slave_UUID                           |
+------------+-----------+------+------------+--------------------------------------+
| 1587786506 | 127.0.0.1 | 3307 | 2457151498 | cb569215-3b29-11ea-80f4-02000aba3f9e |
| 3616586416 | 127.0.0.1 | 3306 | 2457151498 | c23ee4be-3b29-11ea-815a-02000aba3f9e |
+------------+-----------+------+------------+--------------------------------------+
  • 副本集主從切換後，MySQL Router R/W 自動指向被選舉出來的新的 Primary

圖片8.png
圖片9.png

6、結論

  1. MySQL Router 能夠很好的兼容 InnoDB ReplicaSet，可自動識別到副本集主從切換，將新的 R/W 鏈接指向 Primary。
  2. InnoDB ReplicaSet 當前還不完善，可做爲新特性在測試環境試用，但由於不支持自動故障轉移，Primary 宕機整個副本集將不可用。
  3. InnoDB ReplicaSet 目前僅支持基於 GTID 的異步複製，哪怕支持自動切換，數據也有丟失風險，因此離真正部署到生產環境還有一段路要走。
  4. InnoDB ReplicaSet 暫時尚未相似芒果 DB 完善的投票選舉機制，故障切換時也會存在腦裂風險。

總之，InnoDB 副本集雖存在諸多不足之處，但做爲 2020 年 Oracle 的開餐甜點其帶來的效果也讓衆多 MySQL DBA 眼前一亮，既然有了副本集，相信 Sharding 也是將來可期，你以爲呢？mysql

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