MGR集群原理及特性

1,MGR简介

MGR全称MySQL Group Replication（Mysql组复制），是MySQL官方的一个全新的高可用与高扩展的解决方案。MGR提供了高可用、高扩展、高可靠的MySQL集群服务。在MGR出现之前，用户常见的MySQL高可用方式，无论怎么变化架构，本质就是Master-Slave架构。MySQL 5.7版本开始支持无损半同步复制（lossless semi-sync replication），从而进一步提示数据复制的强一致性。

MySQL Group Replication（MGR）是MySQL官方在5.7.17版本引进的一个数据库高可用与高扩展的解决方案，以插件形式提供。MGR基于分布式paxos协议，实现组复制，保证数据一致性。内置故障检测和自动选主功能，只要不是集群中的大多数节点都宕机，就可以继续正常工作。提供单主模式与多主模式，多主模式支持多点写入。

 

2，MGR原理

组复制是一种可用于实现容错系统的技术。复制组是一个通过消息传递相互交互的Server集群。复制组由多个Server成员组成，当客户端发起一个更新事务时，该事务先在本地执行，执行完成之后就要发起对事务的提交操作。在还没有真正提交之前，需要将产生的复制写集广播出去，复制到其它成员。如果冲突检测成功，组内决定该事务可以提交，其它成员可以应用，否则就回滚。

3，MGR特点

高一致性。基于原生复制及paxos协议的组复制技术，并以插件的方式提供，提供一致数据安全保证；

高容错性。只要不是大多数节点坏掉就可以继续工作，有自动检测机制，当不同节点产生资源争用冲突时，不会出现错误，按照先到者优先原则进行处理，并且内置了自动化脑裂防护机制；

高扩展性。节点的新增和移除都是自动的，新节点加入后，会自动从其他节点上同步状态，直到新节点和其他节点保持一致，如果某节点被移除了，其他节点自动更新组信息，自动维护新的组信息；

高灵活性。有单主模式和多主模式，单主模式下，会自动选主，所有更新操作都在主上进行；多主模式下，所有server都可以同时处理更新操作。

 

4，使用限制

（1） 仅支持innodb引擎

 为什么需要使用innodb引擎呢？在MySQL Group Replication中，事务以乐观形式执行，但是在提交时检查冲突，如果存在冲突，则会在某些实例上回滚事务，保持各个实例的数据一致性，那么，这就需要使用到 事务存储引擎，同事Innodb提供一些额外的功能，可以更好的管理和处理冲突，所以建议 业务使用表格使用inndb存储引擎，类似于系统表格mysql.user使用MyISAM引擎的表格，因为极少修改及添加，极少出现冲突情况。

（2）主键

 每个需要复制的表格都必须定义一个显式主键，注意跟隐式主键区分（使用Innodb引擎的表格，如果没有指定主键，默认选择第一个非空的唯一索引作为主键，如果没有，则自动创建一个6个字节的rowid隐式主键）。这个主键能在冲突发生时启动极其重要的作用，同时，能够有效提高relay log的执行效率。

（3）隔离级别

 官网建议使用READ COMMITTED级别，除非应用程序依赖于REPLEATABLE READ，RC模式下没有GAP LOCK，比较好支持Innodb本身的冲突检测机制何组复制的内部分布式检测机制一起协同工作。不支持SERIALIZABLE隔离级别。

（4）外键

 不建议使用级联外键，如果旧库本身有外键，业务上无法去除并且使用的是多主模式，那么，请配置 group_replication_enforce_update_everywhere_check ，强制检查每个组成员的级联检查，避免多主模式下执行级联操作造成的检测不到的冲突。

 

 

MySQL Group Replication有两种模式，单主模式single-primary mode和多主模式multi-primary mode，在同一个group内，不允许两种模式同时存在，并且若要切换到不同模式，必须修改配置后重新启动集群。

1、单主模式

在单主模式下，只有一个节点可以读写，其他节点提供只读服务。单主模式下，该参数 _ 必须被设置为 FALSE ，当主节点宕掉，自动会根据服务器的server_uuid变量和group_replication_member_weight变量值，选择下一个slave谁作为主节点，group_replication_member_weight的值最高的成员被选为新的主节点，该参数默认为50，建议可以在节点上设置不同值；在group_replication_member_weight值相同的情况下，group根据数据字典中 server_uuid排序，排序在最前的被选择为主节点。

 

2、多主模式

在mysql多主模式下,在组复制中通过Group Replication Protocol协议及Paxos协议，形成的整体高可用解决方案 同时增加了certify的概念，负责检查事务是否允许提交，是否与其它事务存在冲突,Group Replication是由多个节点共同组成一个数据库集群，每个节点都可以单独执行事务，但是read-write（rw）的操作只有在组内验证后才可以commit，Read-only (RO)事务是不需要验证可以立即执行，当一个事务在一个节点上提交之前，会在组内自动进行原子性的广播，告知其他节点变更了什么内容/执行了什么事务，然后为该事物建立一个全局的排序，最终，这意味着所有的服务器都以相同的顺序接收相同的事务集。因此，所有服务器都按照相同的顺序应用相同的变更集，因此它们在组中保持一致。 在多主模式下，该组的所有成员都设置为读写模式，在多主模式下，不支持SERIALIZABLE事务隔离级别，且不能完全支持级联外键约束。 

MGR 技术特点有哪些？

• MGR 是基于 Paxos 协议和原生复制的分布式集群，大多数节点同意即可以通过议题的模式，数据一致性高。

• 具备高可用、自动故障检测功能，可自动切换。

• 可弹性扩展，集群自动的新增和移除节点，集群最多接入 9 个节点。

• 有单主和多主模式。支持多节点写入，具备冲突检测机制，可以适应多种应用场景需求。