docker环境搭建mgr集群的问题及原理

目录

• MGR概念
• 为何选用MGR
• MGR原理
• 单主模式
• 多主模式
• 环境准备
• docker搭建MRG步骤
• 1、拉取mysql8镜像
• 2、创建docker专用网络
• 3、创建存储数据相关目录
• 4、启动3个mysql容器
• 4、查看已启动的容器
• 5、修改配置参数
• 6、重启3个容器
• 7、分别登录到各个docker容器，查看下容器的信息
• 安装MGR插件（3个容器内均执行）
• 设置数据复制账号（3个容器内均执行）
• 开启MGR单主模式
• 1、启动MGR，在主库(172.72.0.15)上执行
• 2、其他两个节点加入MGR

MGR概念

MGR（MySQL Group Replication），是MySQL在2016年12月推出的一个全新的高可用与高扩展的解决方案

为何选用MGR

MySQL推出MGR之前，传统复制模式分为两种，

• 异步复制；
• 半同步复制

异步复制：

• master执行事务，写入binlog日志，然后提交。
• slave接收binlog日志事务并将事务先写入relay日志，然后重做事务。当master宕机时有可能会造成数据不一致情况。

半同步复制：

• master执行事务，写入二进制日志，将binlog事务日志传送到slave，slave接收到binlog事务日志后，将其写到relay log，然后向master返回传送成功ACK；
• master收到ACK后，再在存储引擎中提交事务。（两种提交方式，由参数rpl_semi_sync_master_wait_point决定）

总结以上要点，存在的弊端如下：

• 写操作集中在MASTER服务器上；
• 可能产生数据不一致的问题；
• MASTER宕机后，需要人为选择新主并重新给其他的slave端执行change master。

MGR提供的功能

• 同步复制；
• 单主模式、多主模式；
• 自动切换；
• 弹性扩展

MGR限制

• 仅支持innodb引擎；
• 所有新增表必须显式创建主键；
• 建议隔离级别为READ COMMITED，多主模式下，不支持SERIALIZABLE；
• 多主模式下，不建议使用外键；
• 需开启bin_log_format=row、log_slave_updates=ON;
• 需开启GTID；
• 需安装引擎group_replication.so；
• MGR最多支持9个节点

MGR原理

单主模式

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，当主节点宕掉，其他节点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，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。

多主模式

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。

环境准备

1、基于centos7系统的虚拟机（或云服务器），内存建议4G以上；
2、提前安装好docker环境，并启动；

docker搭建MRG步骤

1、拉取mysql8镜像

docker pull mysql:8.0.20

2、创建docker专用网络

这里是为了后面固定各个容器的IP地址，避免IP地址发生变动带来的其他问题

docker network create --subnet=172.72.0.0/24 mysql-network

3、创建存储数据相关目录

mkdir -p /usr/local/mysql/lhrmgr15/conf.d
mkdir -p /usr/local/mysql/lhrmgr15/data
mkdir -p /usr/local/mysql/lhrmgr16/conf.d
mkdir -p /usr/local/mysql/lhrmgr16/data
mkdir -p /usr/local/mysql/lhrmgr17/conf.d
mkdir -p /usr/local/mysql/lhrmgr17/data

4、启动3个mysql容器

依次执行下面的docker命令即可，目录名称和容器的名称可以结合自身的情况更改

第一个容器：

docker run -d --name mysql8020mgr33065 \

-h lhrmgr15 -p 33065:3306 --net=mysql-network --ip 172.72.0.15 \

-v /usr/local/mysql/lhrmgr15/conf.d:/etc/mysql/conf.d -v /usr/local/mysql/lhrmgr15/data:/var/lib/mysql/ \

-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=lhr \

-e TZ=Asia/Shanghai \

mysql:8.0.20

第二个容器：

docker run -d --name mysql8020mgr33066 \

-h lhrmgr16 -p 33066:3306 --net=mysql-network --ip 172.72.0.16 \

-v /usr/local/mysql/lhrmgr16/conf.d:/etc/mysql/conf.d -v /usr/local/mysql/lhrmgr16/data:/var/lib/mysql/ \

-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=lhr \

-e TZ=Asia/Shanghai \

mysql:8.0.20

第三个容器：

docker run -d --name mysql8020mgr33067 \

-h lhrmgr17 -p 33067:3306 --net=mysql-network --ip 172.72.0.17 \

-v /usr/local/mysql/lhrmgr17/conf.d:/etc/mysql/conf.d -v /usr/local/mysql/lhrmgr17/data:/var/lib/mysql/ \

-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=lhr \

-e TZ=Asia/Shanghai \

mysql:8.0.20

4、查看已启动的容器

docker ps

5、修改配置参数

还记得使用docker搭建mysql的过程吗？当我们需要在docker容器开启binlog日志的时候，是怎么做的呢？没错，需要一个my.cnf文件，接下来，分别在上面的conf.d目录下，创建my.cnf文件，依次拷贝下面的内容到各自目录的my.cnf文件中；

第一个my.cnf

[mysqld]
user=mysql
port=3306
character_set_server=utf8mb4
secure_file_priv=''
server-id = 802033065
default-time-zone = '+8:00'
log_timestamps = SYSTEM
log-bin = 
binlog_format=row
binlog_checksum=NONE
log-slave-updates=1
skip-name-resolve
auto-increment-increment=2
auto-increment-offset=1
gtid-mode=ON
enforce-gtid-consistency=on
default_authentication_plugin=mysql_native_password
max_allowed_packet = 500M
master_info_repository=TABLE
relay_log_info_repository=TABLE
relay_log=lhrmgr15-relay-bin-ip15
transaction_write_set_extraction=XXHASH64
loose-group_replication_group_name="aaaaaaaa-aaaa-aaaa-aaaa-aaaaaaaaaaaa"
loose-group_replication_start_on_boot=OFF
loose-group_replication_local_address= "172.72.0.15:33061"
loose-group_replication_group_seeds= "172.72.0.15:33061,172.72.0.16:33062,172.72.0.17:33063"
loose-group_replication_bootstrap_group=OFF
loose-group_replication_ip_whitelist="172.72.0.15,172.72.0.16,172.72.0.17"
report_host=172.72.0.15
report_port=3306

第二个my.cnf

[mysqld]
user=mysql
port=3306
character_set_server=utf8mb4
secure_file_priv=''
server-id = 802033066
default-time-zone = '+8:00'
log_timestamps = SYSTEM
log-bin = 
binlog_format=row
binlog_checksum=NONE
log-slave-updates=1
gtid-mode=ON
enforce-gtid-consistency=ON
skip_name_resolve
default_authentication_plugin=mysql_native_password
max_allowed_packet = 500M
master_info_repository=TABLE
relay_log_info_repository=TABLE
relay_log=lhrmgr16-relay-bin-ip16
transaction_write_set_extraction=XXHASH64
loose-group_replication_group_name="aaaaaaaa-aaaa-aaaa-aaaa-aaaaaaaaaaaa"
loose-group_replication_start_on_boot=OFF
loose-group_replication_local_address= "172.72.0.16:33062"
loose-group_replication_group_seeds= "172.72.0.15:33061,172.72.0.16:33062,172.72.0.17:33063"
loose-group_replication_bootstrap_group=OFF
loose-group_replication_ip_whitelist="172.72.0.15,172.72.0.16,172.72.0.17"
report_host=172.72.0.16
report_port=3306

第三个my.cnf

[mysqld]
user=mysql
port=3306
character_set_server=utf8mb4
secure_file_priv=''
server-id = 802033067
default-time-zone = '+8:00'
log_timestamps = SYSTEM
log-bin = 
binlog_format=row
binlog_checksum=NONE
log-slave-updates=1
gtid-mode=ON
enforce-gtid-consistency=ON
skip_name_resolve
default_authentication_plugin=mysql_native_password
max_allowed_packet = 500M
master_info_repository=TABLE
relay_log_info_repository=TABLE
relay_log=lhrmgr16-relay-bin-ip16
transaction_write_set_extraction=XXHASH64
loose-group_replication_group_name="aaaaaaaa-aaaa-aaaa-aaaa-aaaaaaaaaaaa"
loose-group_replication_start_on_boot=OFF
loose-group_replication_local_address= "172.72.0.17:33063"
loose-group_replication_group_seeds= "172.72.0.15:33061,172.72.0.16:33062,172.72.0.17:33063"
loose-group_replication_bootstrap_group=OFF
loose-group_replication_ip_whitelist="172.72.0.15,172.72.0.16,172.72.0.17"
report_host=172.72.0.17
report_port=3306

6、重启3个容器

docker restart mysql8020mgr33065 mysql8020mgr33066 mysql8020mgr33067

7、分别登录到各个docker容器，查看下容器的信息

docker exec -it mysql8020mgr33065 /bin/bash
mysql -uroot -plhr
select @@hostname,@@server_id,@@server_uuid
docker exec -it mysql8020mgr33066 /bin/bash
mysql -uroot -plhr
select @@hostname,@@server_id,@@server_uuid
docker exec -it mysql8020mgr33067 /bin/bash
mysql -uroot -plhr
select @@hostname,@@server_id,@@server_uuid

以第一个容器为例，查询的信息如下：

以上的准备工作就基本完成了

安装MGR插件（3个容器内均执行）

INSTALL PLUGIN group_replication SONAME 'group_replication.so';

查看当前容器节点已经安装的插件，说明安装完成了

show plugins;

设置数据复制账号（3个容器内均执行）

通过开篇的原理讲解知道，单主模式下，各个节点的数据是强一致的，因此数据写入到某个节点的时候，必然存在不同节点之间数据的拷贝，因此需要创建一个用户复制的账号，在3个容器里面依次执行下面的命令

SET SQL_LOG_BIN=0;
CREATE USER repl@'%' IDENTIFIED BY 'lhr';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO repl@'%';
FLUSH PRIVILEGES;
SET SQL_LOG_BIN=1;
CHANGE MASTER TO MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='lhr' FOR CHANNEL 'group_replication_recovery';

开启MGR单主模式

1、启动MGR，在主库(172.72.0.15)上执行

SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group=ON;
START GROUP_REPLICATION;
SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group=OFF;
-- 查看MGR组信息
SELECT * FROM performance_schema.replication_group_members;

2、其他两个节点加入MGR

在从库（172.72.0.16，172.72.0.17）上执行，执行完毕，可以查看MGR组信息，反映出各个节点的状态

START GROUP_REPLICATION;
-- 查看MGR组信息
SELECT * FROM performance_schema.replication_group_members;

可以看到，3个节点状态为online，且主节点为172.72.0.15，只有主节点可以进行数据写入，其他节点为只读，到这里MGR单主模式搭建成功；