MySQL基于GTID同步模式搭建主从复制

系列文章目录

rpmbuild构建mysql5.7.42版本的rpm包

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一、mysql-5.7.42RPM包构建

1、首先请查看顶部的系列文章目录,通过这篇文章构建出mysql的rpm安装包
2、接着将构建好的rpm包上传到服务器,至此安装包准备完毕,接下来搭建GTID同步模式的主从复制

二、同步模式分类介绍

1.异步同步模式

异步同步模式是 MySQL 默认的同步策略模式。
客户端在向服务端发送请求后，master处理完之后,直接返回客户端结果,接着在将对应的log信息发送给 slave节点。

异步同步模式缺点

主库在执行完客户端提交的事务后会立即将结果返回给客户端，并不关心从库是否已经接收并处理，
这样就会有一个问题，主库如果crash掉了，此时主库上已经提交的事务可能并没有传到从库上，
如果此时，强行将从提升为主，可能导致新的主库上数据不完整

2.半同步模式

半同步模式与异步同步的模式最大的区别

1、主库在执行完客户端提交的事务后不是立刻返回给客户端,而是等待至少一个从库接收到并写到relay_log中才返回给客户端
2、半同步模式也是基于异步复制的基础上进行的，无非是半同步模式需要安装异步插件完成

2.1.实现半同步操作流程

1、检测是否支持动态安装插件模式
mysql > select @@have_dynamic_loading; #返回YES为支持,反之不支持

2、在 master 上安装 master 对应的插件.slave节点也可以安装,此处不做示例
mysql> INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_master SONAME 'semisync_master.so'; #执行安装
mysql >show global variables like 'rpl_semi%'; #查看安装插件后的参数配置
+-------------------------------------------+------------+
| Variable_name                             | Value      |
+-------------------------------------------+------------+
| rpl_semi_sync_master_enabled              | OFF        |
| rpl_semi_sync_master_timeout              | 10000      |
| rpl_semi_sync_master_trace_level          | 32         |
| rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count | 1          |
| rpl_semi_sync_master_wait_no_slave        | ON         |
| rpl_semi_sync_master_wait_point           | AFTER_SYNC |
+-------------------------------------------+------------+

3、master 服务器和 slave 服务器都开启主从复制插件功能
mysql > set global rpl_semi_sync_master_enabled=ON; #调整半同步插件参数值
mysql > show global variables like 'rpl_semi%';
+-------------------------------------------+------------+
| Variable_name                             | Value      |
+-------------------------------------------+------------+
| rpl_semi_sync_master_enabled              | ON         |
| rpl_semi_sync_master_timeout              | 10000      |
| rpl_semi_sync_master_trace_level          | 32         |
| rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count | 1          |
| rpl_semi_sync_master_wait_no_slave        | ON         |
| rpl_semi_sync_master_wait_point           | AFTER_SYNC |
| rpl_semi_sync_slave_enabled               | ON         |
| rpl_semi_sync_slave_trace_level           | 32         |
+-------------------------------------------+------------+

4、salve 节点半同步复制模式
mysql >stop slave io_thread;
mysql >start slave io_thread;

5、在 master 上查看 slave 信息。 
这里我们看到 Rpl_semi_sync_master_clients=1，则表示有一个 salve 节点连接上了
mysql > show global status like '%semi%';
+--------------------------------------------+-------+
| Variable_name                              | Value |
+--------------------------------------------+-------+
| Rpl_semi_sync_master_clients               | 1     |
| Rpl_semi_sync_master_status                | ON    |
+--------------------------------------------+-------+
15 rows in set
Time: 0.011s

2.2.半同步问题总结

问题	解答
slave 节点响应 master 延迟	当 master 发送给 slave 节点 binary log 之后，需要等待 slave 的响应。有时可能 slave 节点响应很慢，master 不能一直等待，这样会导致客户端请求超时情况，可以通过下面的参数进行设置。该参数的单位是毫秒，默认是 10 秒，推荐设置大一点。因为超时之后，master 会自动切换为异步复制。rpl_semi_sync_master_timeout
半同步模式自动转为异步同步模式	上方提到了，如果超时之后，半同步模式会自动切换为异步复制模式。
master 接收 slave 节点数量，响应客户端。	当 master 需要将 binary log 发送给多个 slave 节点时，如果 slave 节点存在多个，master 都要等待 slave 一一响应之后才回复客户端，这也是一个特别耗时的过程，可以通过下面的参数进行设置。rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count #默认是1
当半同步模式自动切换为异步之后，如何切换为半同步模式。	这时候需要手动切换模式。就是关闭 io_thread，再开启 io_thread

2.3.半同步一致性

半同步复制模式极大程度上提高了主从复制的一致性。同时在 MySQL5.7+的版本增加了另外一个参数，
让复制的一致性更加可靠。这个参数就是rpl_semi_sync_master_wait_point，需要在 master 上执行。

mysql > set global rpl_semi_sync_master_wait_point = 'x';

该参数有两个值。一个值是 AFTER_SYNC，一个值是 AFTER_COMMIT。默认是 AFTER_SYNC。区别如下表格所示

AFTER_COMMIT	master 在将事务写入 binary log 之后，然后发送给 slave。同时也会自动提交 master 的事务。等 slave 响应之后，master 接着响应给客户端信息。
AFTER_SYNC	master 在将事务写入 binary log 之后，然后发送给 slave。等待 slave 响应之后，才会提交 master 的事务，接着响应给客户端信息。

2.4.异步与半同步对比

异步同步模式	是直接返回给客户端在处理 slave 的问题，如果 master 响应给客户端成功信息，在处理 slave 问题时，服务挂掉了，此时就会出现数据不一致。
半同步模式	需要等待 slave 节点做出响应，master 才会响应客户端，如果 salve 响应较慢就会造成客户端等待时间较长
半同步模式	master 等待 slave 响应之后才会响应给客户端，此方式极大程度的保证了数据的一致性，为主从复制的数据一致性提供了更可靠的保证。也推荐使用该方式进行主从复制操作。

3.GTID同步

如下方所示

三、GTID同步介绍

1.gtid介绍

GTID是一种全局事务ID,它是在master上已经提交的事务,slave直接根据该ID进行复制操作。
该操作替代了binary log + postion的方式。使得主从复制的配置操作更加简单。

2.gtid组成

server-id不是MySQL配置文件中id，而是每一个MySQL服务在启动时，都会生成一个全局随机唯一的ID。transaction-id则是事务的ID，创建事务是会自动生成一个ID。

GTID = server-id + transaction-id组成

3.gtid工作原理

1、当一个事务在主库端执行并提交时,会产生GITD,一同记录到binlog日志中
2、binlog传输到slave,并存储到slave的relay-log(中继日志)中,，读取GTID的这个值设置gtid_next变量，即告诉Slave，下一个要执行的GTID值
3、sql线程从relay log中获取GTID，然后对比slave端的binlog是否有该GTID
4、如果有记录，说明该GTID的事务已经执行，slave会忽略
5、如果没有记录，slave就会执行该GTID事务，并记录该GTID到自身的binlog。在读取执行事务前会先检查其他session持有该GTID，确保不被重复执行。
6、在解析过程中会判断是否有主键，如果没有就用二级索引，如果没有就用全部扫描

4.gtid优缺点

优点	缺点
根据 GTID 可以快速的确定事务最初是在哪个实例上提交的。	必须确保主从库的引擎一致
简单的实现 failover，不用以前那样在需要找 log_file 和 log_pos。	不允许一个SQL同时更新一个事务引擎和非事务引擎的表
更简单的搭建主从复制，确保每个事务只会被执行一次。	/
比传统的复制更加安全，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。	/
GTID是连续的没有空洞的，保证数据的一致性，零丢失	/
GTID 用来代替classic的复制方法，不再使用 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。	/
GTID 的引入，让每一个事务在集群事务的海洋中有了秩序，使得 DBA 在运维中做集群变迁时更加方便	/

四、搭建主从复制

环境准备

ip	分类
192.168.56.130	master
192.168.56.131	slave

1.两台机器分别安装mysql-rpm包

这个rpm包就是第一步已构建好的rpm包

[root@mysql1 ~]# rpm -ivh city-mysql5.7.42-1-1.x86_64.rpm
Preparing...                          ################################# [100%]
Updating / installing...
   1:city-mysql5.7.42-1-1             ################################# [100%]
useradd: warning: the home directory already exists.
Not copying any file from skel directory into it.
Creating mailbox file: File exists
Datadir /export/servers/data/my3306 will been created,instance install will continue
Starting MySQL..... SUCCESS! 
Install successful!!!
The  Password of mysql user root is : 0gvzJr66iNs5
 1. mysql进程可以使用systemctl启停；
 2. mysql未设置开机自启;
 3. mysql登陆方式：mysql -uroot -p -S /export/servers/data/my3306/run/mysqld.sock
 4. 建议修改root密码
 5. 参数文件中设置为只读（read_only=1 super_read_only=1），如需要请将参数值该为零。

2.检查两台机器my.cnf配置文件

因为在安装了构建好的rpm包后,my.cnf文件已经封装进去了，因此在安装后,只需要略微调试相关参数,即可使用。下方只列出了几个需要修改的重要参数，其余参数再次不展示
master节点

检查my.cnf文件中是否包含了开启gtid的相关参数
server_id               = 1   #自定义
log_bin                 = ON
binlog_format           = ROW
gtid_mode				= ON
enforce_gtid_consistency = ON
innodb_buffer_pool_size= 1G #根据服务器配置调整

slave节点

server_id               = 2 #自定义 与master不同即可
log_bin                 = mysql-bin
binlog_format           = ROW
gtid_mode				= ON
enforce_gtid_consistency = ON
log_slave_updates		= ON
read_only				= ON  #从库开启只读
super_read_only			= ON  #从库开启只读
innodb_buffer_pool_size= 1G #根据服务器配置调整

参数调整完成后,需要重启master-slave两个节点的MySQL,重启完成后,下一步就开始搭建主从关系

3.创建主从复制用户

登录主库执行

mysql > grant replication slave on *.* to 'repl'@'%' identified by '123456';
mysql >  flush privileges;

4.搭建主从

登录从库操作

mysql > reset master; 
mysql > change master to master_host='主库IP', master_port=主库端口,master_user='repl' ,master_password='xx' ,master_auto_position=1;
mysql > start slave; #开启主从复制
mysql > show slave status\G; #查看主从状态

当IO thread和SQL thrad 都为YES 说明主从搭建完毕

5.验证

登录主库操作

mysql> show master status;
+------------------+-----------+--------------+------------------+---------------------------------------------------+
| File             | Position  | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set                                 |
+------------------+-----------+--------------+------------------+---------------------------------------------------+
| mysql-bin.010602 | 590048831 |              |                  | 52cf1b46-f308-11ec-a372-fa163e258462:1-1404783188 |
+------------------+-----------+--------------+------------------+---------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

如上所示,主库已产生了binlog日志及记录了当前gtid执行的位置。至此基于GTID同步模式的主从复制搭建完成

五、主从复制原理

1、服务器开启二进制日志，主服务器会把sql操作记录通过多dump线程写入到主服务器的二进制日志中
2、从服务器的io 线程向主服务器二进制日志发送请求，master 服务器在接收到请求之后，根据偏移量将新的 binary log 发送给 slave 服务器。
3、slave 服务器收到新的 binary log 之后，写入到自身的 relay log 中，这就是所谓的中继日志
4、slave 服务器，单独开启一个 sql thread 读取 relay log 之后，写入到自身数据中

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总结

本篇文章主要针对mysql5.7版本的同步模式分类、基于gtid同步模式搭建主从写的文章，对于mysql的构建安装过程可参考顶部的链接文章。希望这几篇文章可以帮助到大家