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【MySQL】第12节｜MySQL 8.0 主从复制原理分析与实战（二）

news 来源：原创 2025/5/30 11:34:23

一、组复制（MGR）核心概念

1. 定义与定位

目标：解决传统主从复制的单点故障、数据不一致问题，提供高可用、高扩展的分布式数据库方案。
基于 GTID：依赖全局事务标识符（GTID）实现事务一致性，确保跨节点事务唯一且有序。
分布式协议：基于 Paxos 协议实现节点间数据共识，保证事务在多数节点提交后才生效。

2. 核心优势

传统主从复制	组复制（MGR）
单主节点，存在单点故障	多节点集群，支持单主或多主模式
异步复制，可能丢数据	半同步或强一致性（取决于配置）
手动故障转移	自动选主（单主模式）
从节点只读	多主模式下节点可读写

3. 应用场景

高可用性集群：金融、电商等不能容忍单点故障的场景。
多活数据中心：支持多主写入，适合跨地域数据同步。
读写高并发：多主模式下分摊写压力（需解决冲突）。

二、组复制模式与原理

1. 单主模式（推荐）

特点：
- 集群中仅有一个主节点（Primary）接受写请求，其余节点为从节点（Secondary，只读）。
- 主节点故障时，自动选举新主节点（基于 Paxos 协议）。
适用场景：大多数业务场景，避免多主写入冲突。

2. 多主模式

特点：
- 所有节点均可读写，适合分布式事务或跨地域写入。
- 需启用 冲突检测（如 group_replication_enforce_update_everywhere_checks=ON），避免主键冲突。
风险：写入冲突可能导致事务回滚，需谨慎设计业务逻辑。

3. 核心组件

Group Replication 插件：实现节点间通信、事务认证和复制。
GTID 集合：记录已执行的事务，确保节点数据一致。
分布式恢复机制：新节点加入时，通过全量备份+增量 GTID 同步数据。

三、单主模式部署步骤（基于 Docker）

1. 环境规划

节点角色	server_id	端口	配置文件
mgr-node1（主）	1	3321	custom.cnf（主节点配置）
mgr-node2（从）	2	3322	custom.cnf（从节点配置）
mgr-node3（从）	3	3323	custom.cnf（从节点配置）

2. 关键配置文件（`custom.cnf`）

[mysqld]
# 基础配置
server_id=1                 # 唯一节点ID
gtid_mode=ON                # 启用GTID
enforce_gtid_consistency=ON # 强制GTID一致性
log-bin=mysql-bin           # 二进制日志
default-time_zone='+8:00'   # 时区# 组复制配置
plugin_load_add='group_replication.so' # 加载组复制插件
group_replication_group_name="117dc7ea-b9bd-11ee-9bdb-0242ac120002" # 统一组名（UUID格式）
group_replication_local_address="mgr-node1:33061" # 内部通信地址（端口自定义）
group_replication_group_seeds="mgr-node1:33061,mgr-node2:33061,mgr-node3:33061" # 种子节点列表
group_replication_bootstrap_group=OFF # 非引导节点设为OFF

3. 创建复制用户

-- 在所有节点执行
CREATE USER 'fox'@'%' IDENTIFIED BY '123456';
GRANT REPLICATION SLAVE, GROUP_REPLICATION_STREAM ON *.* TO 'fox'@'%';
FLUSH PRIVILEGES;

4. 启动组复制

引导主节点（mgr-node1）：

SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group=ON;
START GROUP_REPLICATION;
SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group=OFF;

加入从节点（mgr-node2/mgr-node3）：

START GROUP_REPLICATION;

5. 验证集群状态

-- 查看组成员
SELECT MEMBER_HOST, MEMBER_ROLE, MEMBER_STATE FROM performance_schema.replication_group_members;-- 查看主节点
SHOW STATUS LIKE 'group_replication_primary_member';

四、多主模式关键调整

关闭单主模式：

SET GLOBAL group_replication_single_primary_mode=OFF;

启用冲突检测：

SET GLOBAL group_replication_enforce_update_everywhere_checks=ON;

注意事项：
- 避免跨节点更新同一数据（如共享主键表）。
- 使用中间件（如 MySQL Router）路由读写请求。

五、与传统主从复制的对比

维度	传统主从复制	组复制（MGR）
复制协议	异步/半同步	基于 Paxos 的共识协议
故障转移	手动或依赖外部工具（如 MHA）	自动选举（单主模式）
数据一致性	最终一致（异步）	强一致（多节点确认）
写扩展性	单主写入	多主写入（需处理冲突）
部署复杂度	较低	较高（需配置插件和分布式协议）

六、注意事项与最佳实践

节点数量：建议奇数节点（如 3/5 个），确保多数派共识（N ≥ 2f+1，f 为允许故障节点数）。
网络要求：低延迟、高可靠网络，避免脑裂（Split-Brain）。
监控告警：
- 跟踪 Seconds_Behind_Master（单主模式）或冲突日志。
- 使用 Prometheus + MySQL Exporter 监控集群状态。
备份与恢复：
- 新节点加入需全量备份（如 mysqldump）+ GTID 增量同步。
- 避免在复制中直接删除数据文件，可能导致 GTID 空洞。