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

  • 2020 年 3 月 13 日
  • 筆記

一、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）之後開始支援，本質還是是基於 GTID 的非同步複製
  • 角色分為 Primary 和 Secondary 1）Primary 即傳統意義上的 Master，一個副本集只允許一個 2）Secondary 即 Slave，允許一個或多個
  • 通過 MySQL Shell 自帶的 AdminAPI 創建、配置、刪除等管理副本集
  • 通過 MySQL Router 使用副本集，引導與連接方式與 InnoDB Cluster 和 MGR 有點類似，不同之處在於新增了 cluster_type = rs 集群類型。

二、通過 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 資料庫實例
  • 通過 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 密碼後自動創建 MySQL 實例，默認數據目錄在 $HOME/mysql-sandboxes/port

三、通過 MySQL Shell 配置 InnoDB 副本集

3.1 創建集群管理賬戶

  • 創建集群管理員賬戶 repl 作為具有管理 InnoDB ReplicaSet 所需的許可權集合
MySQL  JS > dba.configureReplicaSetInstance('root@localhost:3306', {clusterAdmin: "'repl'@'%'", clusterAdminPassword: 'repl'});

3.2 創建 InnoDB 副本集

  • 連接到第一個 MySQL 實例 3306，創建命名為 renzy 的副本集
MySQL  JS > connect root@localhost:3306   MySQL  localhost:3306 ssl  JS > var rs = dba.createReplicaSet("renzy")
  • 查看副本集狀態，默認第一個實例 3306 選舉為 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
  • 查看副本集狀態，已添加到副本集的實例 3307 和 3308 的角色為 Secondary ，並自動與 Primary 節點 3306 建立複製關係
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 切換為 Primary 節點
MySQL  localhost:3306 ssl  JS > rs.setPrimaryInstance('127.0.0.1:3308')
  • 實例 3308 被提升為 Primary 後，副本集將自動將 實例 3306 降級為 Secondary 並與 3308 建立複製關係，副本集中其它實例 3307 也將自動與 3308 建立複製與同步
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 無法自動進行故障轉移 ，需要人工介入修復
  • 手工將 Secondary 節點 3306 強制提升為 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為 AVAIABLE_PARITAL (部分可用)

四、通過 MySQL Router 使用副本集

  • 與使用 MySQL Router 連接 MGR 或 InnoDB Cluster 一樣，副本集也可以通過 MySQL Router 訪問，首先通過 –bootstrap 選項引導副本集
mysqlrouter --user=root --bootstrap root@localhost:3308

五、MySQL Router 通過 R/W 自動連接到 Primary

  • 啟動 MySQL Router
mysqlrouter -c /usr/local/mysql-router-8.0.19-linux-glibc2.12-x86_64/mysqlrouter.conf &    // 通過 MySQL Router R/W 埠可以自動識別並連接到 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

六、結論

1. MySQL Router 可以很好的兼容 InnoDB ReplicaSet，可自動識別到副本集主從切換，將新的 R/W 連接指向 Primary。

2. InnoDB ReplicaSet 當前還不完善，可作為新特性在測試環境試用，但因為不支援自動故障轉移，Primary 宕機整個副本集將不可用。

3. InnoDB ReplicaSet 目前僅支援基於 GTID 的非同步複製，哪怕支援自動切換，數據也有丟失風險，所以離真正部署到生產環境還有一段路要走。

4. InnoDB ReplicaSet 暫時還沒有類似芒果 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，但作為 2020 年 Oracle 的開餐甜點其帶來的效果也讓眾多 MySQL DBA 眼前一亮，既然有了副本集，相信 Sharding 也是未來可期，你覺得呢？

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