一、GTID的概述：
1、全局事物标识：global transaction identifieds。
2、GTID事物是全局唯一性的，且一个事务对应一个GTID。
3、一个GTID在一个服务器上只执行一次，避免重复执行导致数据混乱或者主从不一致。
4、GTID用来代替classic的复制方法，不在使用binlog+pos开启复制。而是使用master_auto_postion=1的方式自动匹配GTID断点进行复制。
5、MySQL-5.6.5开始支持的，MySQL-5.6.10后开始完善。
6、在传统的slave端，binlog是不用开启的，但是在GTID中，slave端的binlog是必须开启的，目的是记录执行过的GTID（强制）。
二、GTID的组成部分：
前面是server_uuid：后面是一个序列号
例如：server_uuid：sequence number
7800a22c-95ae-11e4-983d-080027de205a:10
UUID：每个mysql实例的唯一ID，由于会传递到slave，所以也可以理解为源ID。
Sequence number：在每台MySQL服务器上都是从1开始自增长的序列，一个数值对应一个事务。
三、GTID比传统复制的优势：
1、更简单的实现failover，不用以前那样在需要找log_file和log_Pos。
2、更简单的搭建主从复制。
3、比传统复制更加安全。
4、GTID是连续没有空洞的，因此主从库出现数据冲突时，可以用添加空事物的方式进行跳过。
四、GTID的工作原理：
要点：
1、slave在接受master的binlog时，会校验master的GTID是否已经执行过（一个服务器只能执行一次）。
2、为了保证主从数据的一致性，多线程只能同时执行一个GTID。
六、使用GTID搭建mysql的主从复制的主要参数：
注意：建议使用mysql-5.6.5以上的最新版本。
（二）、启动GTID的两种方法：
方法一、
1、如果是在已经跑的服务器，你需要重启一下mysql server。
2、启动之前，一定要先关闭master的写入，保证所有slave端都已经和master端数据保持同步。
3、所有slave需要加上skip_slave_start=1的配置参数，避免启动后还是使用老的复制协议。
方法二、
1、如果是新搭建的服务器，直接启动就行了。
七、master-slave搭建的注意事项：
（一）、使用GTID的方式，把salve端挂载master端：
1、启动以后最好不要立即执行事务，而是先change master上。
2、然后在执行事务，当然知不是必须的。
3、使用下面的sql切换slave到新的master。
stop slave;
CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST='127.0.0.1',
MASTER_PORT=3306,
MASTER_USER='repl',
MASTER_PASSWORD='repl',
master_auto_position = 1;
(二)、如果给已经运行的GTID的master端添加一个新的slave
有两种方法：
方法一、适用于master也是新建不久的情况。
1、如果你的master所有的binlog还在。可以选择类似于上面的方法，安装slave，直接change master to到master端。
2、原理是直接获取master所有的GTID并执行。
3、优点：简单方便。
4、缺点：如果binlog太多，数据完全同步需要时间较长，并且master一开始就启用了GTUD。
方法二、适用于拥有较大数据的情况。（推荐）
1、通过master或者其他slave的备份搭建新的slave。（看第三部分）
2、原理：获取master的数据和这些数据对应的GTID范围，然后通过slave设置@@global.gtid_purged跳过备份包含的gtid。
3、优点：是可以避免第一种方法的不足。
4、缺点：相对来说有点复杂。
（三）、通过备份搭建新的slave：（方法二的扩展）
两种方法：
方法一、mysqldump的方式：
1、在备份的时候指定--master-data=2（来保存binlog的文件号和位置的命令）。
2、使用mysqldump的命令在dump文件里可以看到下面两个信息：
SET @@SESSION.SQL_LOG_BIN=0;
SET @@GLOBAL.GTID_PURGED='7800a22c-95ae-11e4-983d-080027de205a:1-8';
3、将备份还原到slave后，使用change master to命令挂载master端。
注意：在mysql5.6.9以后的命令才支持这个功能。
方法二、percona Xtrabackup
1、Xtrabackup_binlog_info文件中，包含global.gtid_purged='XXXXXX:XXXX'的信息。
2、然后到slave去手工的 SET GLOBAL.GTID_PURGED='XXXXXX:XXXX'。
3、恢复备份，开启change master to 命令。
注意：如果系统运行了很久，无法找到GTID的变好了，可以通过上面的方式进行查找。
八、GTID如何跳过事务冲突：
1、这个功能主要跳过事务，代替原来的set global sql_slave_skip_counter = 1。
2、由于在这个GTID必须是连续的，正常情况同一个服务器产生的GTID是不会存在空缺的。所以不能简单的skip掉一个事务，只能通过注入空事物的方法替换掉一个实际操作事务。
3、注入空事物的方法：
stop slave;
set gtid_next='xxxxxxx:N';
begin;commit;
set gtid_next='AUTOMAIC';
start slave;
4、这里的xxxxx:N 也就是你的slave sql thread报错的GTID，或者说是你想要跳过的GTID。
在从库上执行以下SQL：
mysql> set gtid_next='e10c75be-5c1b-11e6-ab7c-000c296078ae:6';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> set gtid_next='AUTOMATIC';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
设置gtid_next的方法一次只能跳过一个事务，要批量的跳过事务可以通过设置gtid_purged完成。
GTID与crash safe salve
crash safe slave是MySQL 5.6提供的功能，意思是说在slave crash后，把slave重新拉起来可以继续从Master进行复制，不会出现复制错误也不会出现数据不一致。
1、基于binlog文件位置的复制
在基于binlog文件位置的复制下，要保证crash safe slave，配置下面的参数即可。
relay_log_info_repository = TABLE
relay_log_recovery = ON
这样可行的原因是，relay_log_info_repository = TABLE时，apply event和更新relay_log_info表的操作被包含在同一个事务里，innodb要么让它们同时生效，要么同时不生效,保证位点信息和已经应用的事务精确匹配。同时relay_log_recovery = ON时，会抛弃master_log_info中记录的复制位点，根据relay_log_info的执行位置重新从Master获取binlog，这就回避了由于未同步刷盘导致的binlog文件接受位置和实际不一致以及relay log文件被截断的问题。
在同时使用MTS(multi-threaded slave)时，为保证crash safe slave基于binlog文件位置的复制还需要设置sync_relay_log=1,因为MySQL在Crash恢复时必须先通过读取relay log补齐MTS导致的事务空洞。
2、基于GTID的复制
上面的设置并不适用于基于GTID的复制。在基于GTID的复制下，crash的Slave重启后，从binlog中解析的gtid_executed决定了要apply哪些binlog记录，所以binlog必须和innodb存储引擎的数据保持一致。要做到这一点，需要把sync_binlog和innodb_flush_log_at_trx_commit都设置为1，即所谓的"双1"。
另外MySQL启动时，会从relay log文件中获取已接收的GTIDs并更新Retrieved_Gtid_Set。由于relay log文件可能不完整，所以需要抛弃已接收的relay log文件。因此relay_log_recovery = ON也是必须的。
这样，对于基于GTID的复制，保证crash safe slave的设置就是下面这样。
sync_binlog = 1
innodb_flush_log_at_trx_commit = 1
relay_log_recovery = ON
关于如何设置以确保crash safe slave，官方文档有明确记载，见 17.3.2 Handling an Unexpected Halt of a Replication Slave。
但是其中关于GTID的记载中存在笔误,将relay_log_recovery=1写成了relay_log_recovery=0 (#83711)。同时也没有提到必须设置"双1"，但是"双1"是必要的，否则crash的Slave重启后，可能会重复应用binlog event也可能会遗漏应用binlog event（#70659）。其中遗漏应用binlog event的情况更可怕，因为Slave在不触发SQL错误的情况下就默默的和Master不一致了。
3、设置"双1"对性能的影响
出于安全考虑，强烈推荐设置"双1"。"双1"会增大每个事务的RT，但得益于MySQL的组提交机制，高并发下"双1"对系统整体tps的影响在可接受范围内。
sysbench oltp.lua 10张表每张表100w记录(qps/并发数)
对更新同一行这样无法有效并行的场景，"双1"对性能的影响非常大。
sysbench update_non_index.lua 1张表1条记录(qps/并发数)
对不能有效并行的Slave replay，存在同样的问题。
通过指定tx-rate执行sysbench的update_non_index.lua脚本压测30秒，完成后检查主备延迟。
可以发现在Slave被配置为"双1"的情况下，延迟非常严重,1000以上的QPS就会出现延迟，非"双1"下QPS到5000以上才会出现延迟（主库配置为"双1"）。
sysbench update_non_index.lua 1张表100w条记录 128并发(延迟/qps)
以上测试环境是Percona Server 5.6运行在配置HDD的8 core虚机，由于测试结果和系统IO能力有很大关系，仅供参考。
4、如何在非"双1"下保证crash safe slave
如果是MySQL 5.7可以关闭log_slave_updates，这样MySQL会将已执行的GTIDs实时记录到系统表mysql.gtid_executed中，mysql.gtid_executed是和用户事务一起提交的，因此可以保证和实际的数据一致。
log_slave_updates = OFF
relay_log_recovery = ON
如果是MySQL 5.6可以采用如下变通的方式。
按照基于binlog文件复制时crash safe slave的要求设置relay_log_info_repository = TABLE
relay_log_info_repository = TABLE
relay_log_recovery = ON
在Slave crash后，根据relay_log_info_repository设置相应的gitd_purged再开启复制，步骤如下。
1.启动MySQL，但不开启复制
mysqld --skip-slave-start
2.在Slave上修改为基于binlog文件位置的复制
change master to MASTER_AUTO_POSITION = 0
3.启动slave IO线程
start slave io_thread
这里不能启动SQL线程，如果接受到的GTID已经在Slave的gtid_executed里了，会被Slave skip掉。
4.检查binlog传输的开始位置(即Retrieved_Gtid_Set的值)
show slave status\G
假设输出的Retrieved_Gtid_Set值为e10c75be-5c1b-11e6-ab7c-000c296078ae:7-10
5.在Master上检查gtid_executed
show master status
假设输出的Executed_Gtid_Set值为e10c75be-5c1b-11e6-ab7c-000c296078ae:1-10
6.在Slave上设置gitd_purged为binlog传输位置的前面的GTID的集合
reset master;
set global gitd_purged='e10c75be-5c1b-11e6-ab7c-000c296078ae:1-6';
7.修改回auto position的复制
change master to MASTER_AUTO_POSITION = 1
8.启动slave SQL线程
start slave sql_thread
但是，这种变通的方法不适合多线程复制。因为多线程复制可能产生gtid gap和Gap-free low-watermark position，这会导致Salve上重复apply已经apply过的event。后果就是数据不一致或者复制中断，除非设置binlog格式为row模式并且slave_exec_mode=IDEMPOTENT,slave_exec_mode=IDEMPOTENT允许Slave回放binlog时忽略重复键和找不到键的错误，使得binlog回放具有幂等性，但这也意味着如果真的出现了主备数据不一致也会被它忽略。
5、MTS下特有的问题
在同时使用MTS(slave_parallel_workers > 1)时，即使按上面crash safe slave的要求设置了基于GTID的复制，Slave crash后再重启还是会导致复制中断。
通过强制杀掉MySQL所在虚机的方式模拟Slave宕机，然后再启动MySQL，MySQL日志中有如下错误消息：
启动slave时也会报错
mysql> start slave;
ERROR 1872 (HY000): Slave failed to initialize relay log info structure from the repository
出现这种现象的原因在于，relay_log_recovery=1 且 slave_parallel_workers>1的情况下，mysql启动时会进入MTS Group恢复流程，即读取relay log，尝试填补由于多线程复制导致的gap。然后relay log文件由于不是实时刷新的，在relay log文件中找不到gap对应的relay log记录(覆盖了gap的relay log起始和结束位置分别被称为低水位和高水位,低水位点即slave_relay_log_info.Relay_log_pos的值)就会报这个错。
实际上，在GTID模式下，slave在apply event的时候可以跳过重复事件，所以可以安全的从低水位点应用日志，没必要解析relay log文件。 这看上去是一个bug，于是提交了一个bug报告#83713，目前还没有收到回复。
作为回避方法，可以通过清除relay log文件，跳过这个错误。执行步骤如下：
reset slave;
change master to MASTER_AUTO_POSITION = 1
start slave;
在这里，单纯的调reset slave不能把状态清理干净，内部的Relay_log_info.inited标志位仍然处于未被初始化状态,此时调用start slave仍然会失败。因此需要补一刀change master。
6、Master的crash safe
前面一直在讲crash safe slave，Master的crash safe同样重要。 要想Master保持crash safe需要按下面的参数进行设置，否则不仅会丢失事务，gtid_executed还可能和实际的innodb存储引擎中的数据不一致。
sync_binlog = 1
innodb_flush_log_at_trx_commit = 1
在Master配置为"双1"的情况下，Master crash后，如果没有发生failover，可以继续作为Master。 如果发生了failover，可以检查旧Master和新Master上由旧Master执行的事务集合是否一致。
show master status
如果一致，可以按MASTER_AUTO_POSITION = 1的方式将旧Master作为Slave和新Master建立复制关系。否则，考虑做事务补偿或从新Master上拉取备份进行恢复。
在Master配置不是"双1"的情况下，在Master crash后由于难以准确知道旧Master上究竟执行了哪些事务，安全的做法是实施主备切换，并从新Master上拉取备份，把旧Master作为新Master的Slave进行恢复。