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docker環境搭建mgr集群的問題及原理_docker

作者：小碼農叔叔 ? 更新時間： 2022-06-29 編程語言

MGR概念

MGR（MySQL Group Replication），是MySQL在2016年12月推出的一個全新的高可用與高擴展的解決方案

為何選用MGR

MySQL推出MGR之前，傳統復制模式分為兩種，

  • 異步復制；
  • 半同步復制

異步復制：

  • master執行事務，寫入binlog日志，然后提交。
  • slave接收binlog日志事務并將事務先寫入relay日志，然后重做事務。當master宕機時有可能會造成數據不一致情況。

半同步復制：

  • master執行事務，寫入二進制日志，將binlog事務日志傳送到slave，slave接收到binlog事務日志后，將其寫到relay log，然后向master返回傳送成功ACK；
  • master收到ACK后，再在存儲引擎中提交事務。（兩種提交方式，由參數rpl_semi_sync_master_wait_point決定）

總結以上要點，存在的弊端如下：

  • 寫操作集中在MASTER服務器上；
  • 可能產生數據不一致的問題；
  • MASTER宕機后，需要人為選擇新主并重新給其他的slave端執行change master。

MGR提供的功能

  • 同步復制；
  • 單主模式、多主模式；
  • 自動切換；
  • 彈性擴展

MGR限制

  • 僅支持innodb引擎；
  • 所有新增表必須顯式創建主鍵；
  • 建議隔離級別為READ COMMITED，多主模式下，不支持SERIALIZABLE；
  • 多主模式下，不建議使用外鍵；
  • 需開啟bin_log_format=row、log_slave_updates=ON;
  • 需開啟GTID；
  • 需安裝引擎group_replication.so；
  • MGR最多支持9個節點

MGR原理

單主模式

單主模式下，只有一個節點可以讀寫，其他節點提供只讀服務。單主模式下，當主節點宕掉，其他節點自動會根據服務器的server_uuid變量和group_replication_member_weight變量值，選擇下一個slave作為主節點，group_replication_member_weight的值最高的成員被選為新的主節點，該參數默認為50，可以在節點上設置不同值；在group_replication_member_weight值相同的情況下，group根據數據字典中server_uuid排序，排序在最前的被選擇為主節點。

多主模式

多主模式下,在組復制中通過Group Replication Protocol協議及Paxos協議，形成的整體高可用解決方案，同時增加了certify的概念，負責檢查事務是否允許提交，是否與其它事務存在沖突，Group Replication是由多個節點共同組成一個數據庫集群，每個節點都可以單獨執行事務，但是read-write（RW）的操作只有在組內驗證后才可以commit，Read-only (RO)事務是不需要驗證可以立即執行，當一個事務在一個節點上提交之前，會在組內自動進行原子性的廣播，告知其他節點變更了什么內容/執行了什么事務，然后為該事物建立一個全局的排序，最終，這意味著所有的服務器都以相同的順序接收相同的事務集。因此，所有服務器都按照相同的順序應用相同的變更集，因此它們在組中保持一致。 在多主模式下，該組的所有成員都設置為讀寫模式，在多主模式下，不支持SERIALIZABLE事務隔離級別，且不能完全支持級聯外鍵約束。

環境準備

1、基于centos7系統的虛擬機（或云服務器），內存建議4G以上；
2、提前安裝好docker環境，并啟動；

docker搭建MRG步驟

1、拉取mysql8鏡像

docker pull mysql:8.0.20

2、創建docker專用網絡

這里是為了后面固定各個容器的IP地址，避免IP地址發生變動帶來的其他問題

docker network create --subnet=172.72.0.0/24 mysql-network

3、創建存儲數據相關目錄

mkdir -p /usr/local/mysql/lhrmgr15/conf.d
mkdir -p /usr/local/mysql/lhrmgr15/data
mkdir -p /usr/local/mysql/lhrmgr16/conf.d
mkdir -p /usr/local/mysql/lhrmgr16/data
mkdir -p /usr/local/mysql/lhrmgr17/conf.d
mkdir -p /usr/local/mysql/lhrmgr17/data

4、啟動3個mysql容器

依次執行下面的docker命令即可，目錄名稱和容器的名稱可以結合自身的情況更改

第一個容器：

docker run -d --name mysql8020mgr33065 \
-h lhrmgr15 -p 33065:3306 --net=mysql-network --ip 172.72.0.15 \
-v /usr/local/mysql/lhrmgr15/conf.d:/etc/mysql/conf.d -v /usr/local/mysql/lhrmgr15/data:/var/lib/mysql/ \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=lhr \
-e TZ=Asia/Shanghai \
mysql:8.0.20

第二個容器：

docker run -d --name mysql8020mgr33066 \
-h lhrmgr16 -p 33066:3306 --net=mysql-network --ip 172.72.0.16 \
-v /usr/local/mysql/lhrmgr16/conf.d:/etc/mysql/conf.d -v /usr/local/mysql/lhrmgr16/data:/var/lib/mysql/ \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=lhr \
-e TZ=Asia/Shanghai \
mysql:8.0.20

第三個容器：

docker run -d --name mysql8020mgr33067 \
-h lhrmgr17 -p 33067:3306 --net=mysql-network --ip 172.72.0.17 \
-v /usr/local/mysql/lhrmgr17/conf.d:/etc/mysql/conf.d -v /usr/local/mysql/lhrmgr17/data:/var/lib/mysql/ \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=lhr \
-e TZ=Asia/Shanghai \
mysql:8.0.20

4、查看已啟動的容器

docker ps

5、修改配置參數

還記得使用docker搭建mysql的過程嗎？當我們需要在docker容器開啟binlog日志的時候，是怎么做的呢？沒錯，需要一個my.cnf文件，接下來，分別在上面的conf.d目錄下，創建my.cnf文件，依次拷貝下面的內容到各自目錄的my.cnf文件中；

第一個my.cnf

[mysqld]
user=mysql
port=3306
character_set_server=utf8mb4
secure_file_priv=''
server-id = 802033065
default-time-zone = '+8:00'
log_timestamps = SYSTEM
log-bin = 
binlog_format=row
binlog_checksum=NONE
log-slave-updates=1
skip-name-resolve
auto-increment-increment=2
auto-increment-offset=1
gtid-mode=ON
enforce-gtid-consistency=on
default_authentication_plugin=mysql_native_password
max_allowed_packet = 500M
master_info_repository=TABLE
relay_log_info_repository=TABLE
relay_log=lhrmgr15-relay-bin-ip15
transaction_write_set_extraction=XXHASH64
loose-group_replication_group_name="aaaaaaaa-aaaa-aaaa-aaaa-aaaaaaaaaaaa"
loose-group_replication_start_on_boot=OFF
loose-group_replication_local_address= "172.72.0.15:33061"
loose-group_replication_group_seeds= "172.72.0.15:33061,172.72.0.16:33062,172.72.0.17:33063"
loose-group_replication_bootstrap_group=OFF
loose-group_replication_ip_whitelist="172.72.0.15,172.72.0.16,172.72.0.17"
report_host=172.72.0.15
report_port=3306

第二個my.cnf

[mysqld]
user=mysql
port=3306
character_set_server=utf8mb4
secure_file_priv=''
server-id = 802033066
default-time-zone = '+8:00'
log_timestamps = SYSTEM
log-bin = 
binlog_format=row
binlog_checksum=NONE
log-slave-updates=1
gtid-mode=ON
enforce-gtid-consistency=ON
skip_name_resolve
default_authentication_plugin=mysql_native_password
max_allowed_packet = 500M
master_info_repository=TABLE
relay_log_info_repository=TABLE
relay_log=lhrmgr16-relay-bin-ip16
transaction_write_set_extraction=XXHASH64
loose-group_replication_group_name="aaaaaaaa-aaaa-aaaa-aaaa-aaaaaaaaaaaa"
loose-group_replication_start_on_boot=OFF
loose-group_replication_local_address= "172.72.0.16:33062"
loose-group_replication_group_seeds= "172.72.0.15:33061,172.72.0.16:33062,172.72.0.17:33063"
loose-group_replication_bootstrap_group=OFF
loose-group_replication_ip_whitelist="172.72.0.15,172.72.0.16,172.72.0.17"
report_host=172.72.0.16
report_port=3306

第三個my.cnf

[mysqld]
user=mysql
port=3306
character_set_server=utf8mb4
secure_file_priv=''
server-id = 802033067
default-time-zone = '+8:00'
log_timestamps = SYSTEM
log-bin = 
binlog_format=row
binlog_checksum=NONE
log-slave-updates=1
gtid-mode=ON
enforce-gtid-consistency=ON
skip_name_resolve
default_authentication_plugin=mysql_native_password
max_allowed_packet = 500M
master_info_repository=TABLE
relay_log_info_repository=TABLE
relay_log=lhrmgr16-relay-bin-ip16
transaction_write_set_extraction=XXHASH64
loose-group_replication_group_name="aaaaaaaa-aaaa-aaaa-aaaa-aaaaaaaaaaaa"
loose-group_replication_start_on_boot=OFF
loose-group_replication_local_address= "172.72.0.17:33063"
loose-group_replication_group_seeds= "172.72.0.15:33061,172.72.0.16:33062,172.72.0.17:33063"
loose-group_replication_bootstrap_group=OFF
loose-group_replication_ip_whitelist="172.72.0.15,172.72.0.16,172.72.0.17"
report_host=172.72.0.17
report_port=3306

6、重啟3個容器

docker restart mysql8020mgr33065 mysql8020mgr33066 mysql8020mgr33067

7、分別登錄到各個docker容器，查看下容器的信息

docker exec -it mysql8020mgr33065 /bin/bash
mysql -uroot -plhr
select @@hostname,@@server_id,@@server_uuid
docker exec -it mysql8020mgr33066 /bin/bash
mysql -uroot -plhr
select @@hostname,@@server_id,@@server_uuid
docker exec -it mysql8020mgr33067 /bin/bash
mysql -uroot -plhr
select @@hostname,@@server_id,@@server_uuid

以第一個容器為例，查詢的信息如下：

以上的準備工作就基本完成了

安裝MGR插件（3個容器內均執行）

INSTALL PLUGIN group_replication SONAME 'group_replication.so';

查看當前容器節點已經安裝的插件，說明安裝完成了

show plugins;

設置數據復制賬號（3個容器內均執行）

通過開篇的原理講解知道，單主模式下，各個節點的數據是強一致的，因此數據寫入到某個節點的時候，必然存在不同節點之間數據的拷貝，因此需要創建一個用戶復制的賬號，在3個容器里面依次執行下面的命令

SET SQL_LOG_BIN=0;
CREATE USER repl@'%' IDENTIFIED BY 'lhr';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO repl@'%';
FLUSH PRIVILEGES;
SET SQL_LOG_BIN=1;
CHANGE MASTER TO MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='lhr' FOR CHANNEL 'group_replication_recovery';

開啟MGR單主模式

1、啟動MGR，在主庫(172.72.0.15)上執行

SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group=ON;
START GROUP_REPLICATION;
SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group=OFF;
-- 查看MGR組信息
SELECT * FROM performance_schema.replication_group_members;

2、其他兩個節點加入MGR

在從庫（172.72.0.16，172.72.0.17）上執行，執行完畢，可以查看MGR組信息，反映出各個節點的狀態

START GROUP_REPLICATION;
-- 查看MGR組信息
SELECT * FROM performance_schema.replication_group_members;

可以看到，3個節點狀態為online，且主節點為172.72.0.15，只有主節點可以進行數據寫入，其他節點為只讀，到這里MGR單主模式搭建成功；

原文鏈接：https://blog.csdn.net/zhangcongyi420/article/details/124574977

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