MySQL复制实例详解之GTID复制

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从MySQL 5.6.5开始新增了一种基于GTID的复制方式。通过GTID保证了每个在主库上提交的事务在集群中有一个唯一的ID。这种方式强化了数据库的主备一致性，故障恢复以及容错能力。

GTID是什么

GTID (Global Transaction ID) 是对于一个已提交事务的编号，并且是一个全局唯一的编号。 GTID实际上是由UUID+TID 组成的。其中UUID是一个 MySQL实例的唯一标识。TID代表了该实例上已经提交的事务数量，并且随着事务提交单调递增。

下面是一个GTID的具体形式：3E11FA47-71CA-11E1-9E33-C80AA9429562:23，冒号分割前边为uuid，后边为TID。

GTID集合可以包含来自多个MySQL实例的事务，它们之间用逗号分隔。

如果来自同一MySQL实例的事务序号有多个范围区间，各组范围之间用冒号分隔。例如：e6954592-8dba-11e6-af0e-fa163e1cf111:1-5:11-18,e6954592-8dba-11e6-af0e-fa163e1cf3f2:1-27。

GTID改进有哪些

在原来基于二进制日志的复制中，从库需要告知主库要从哪个偏移量进行增量同步，如果指定错误会造成数据的遗漏，从而造成数据的不一致。借助GTID，在发生主备切换的情况下，MySQL的其它从库可以自动在新主库上找到正确的复制位置，这大大简化了复杂复制拓扑下集群的维护，也减少了人为设置复制位置发生误操作的风险。另外，基于GTID的复制可以忽略已经执行过的事务，减少了数据发生不一致的风险。

主库基于gtid set可以准确的知道从库缺少哪些数据，不会多给从库数据，也不会少给，避免网络带宽浪费。

mysql主从结构在一主一从情况下对于GTID来说就没有优势了，而对于2台主以上的结构优势异常明显，可以在数据不丢失的情况下切换新主。

注意：在构建主从复制之前，在一台将成为主的实例上进行一些操作（如数据清理等），通过GTID复制，这些在主从成立之前的操作也会被复制到从服务器上，引起复制失败。也就是说通过GTID复制都是从最先开始的事务日志开始，即使这些操作在复制之前执行。比如在server1上执行一些drop、delete的清理操作，接着在server2上执行change的操作，会使得server2也进行server1的清理操作。

GTID的工作原理

1. 当一个事务在主库端执行并提交时，产生GTID，一同记录到binlog日志中。
2. binlog传输到slave，并存储到slave的relaylog后，读取这个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。

一主一从GTID复制的搭建

主机规划：

• master：docker，端口3312
• slave：docker，端口3313

master的配置

配置文件my.cnf内容如下：

$ cat /home/mysql/docker-data/3313/conf/my.cnf # For advice on how to change settings please see # http://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/server-configuration-defaults.html  [mysqld] # # Remove leading # and set to the amount of RAM for the most important data # cache in MySQL. Start at 70% of total RAM for dedicated server, else 10%. # innodb_buffer_pool_size = 128M # # Remove leading # to turn on a very important data integrity option: logging # changes to the binary log between backups. # log_bin # # Remove leading # to set options mainly useful for reporting servers. # The server defaults are faster for transactions and fast SELECTs. # Adjust sizes as needed, experiment to find the optimal values. # join_buffer_size = 128M # sort_buffer_size = 2M # read_rnd_buffer_size = 2M #datadir=/home/mysql/docker-data/3307/data #socket=/home/mysql/docker-data/3307/mysql.sock  character_set_server=utf8 init_connect='SET NAMES utf8'  # Disabling symbolic-links is recommended to prevent assorted security risks symbolic-links=0  #log-error=/home/mysql/docker-data/3307/logs/mysqld.log #pid-file=/home/mysql/docker-data/3307/mysqld.pid lower_case_table_names=1 server-id=1403311 log-bin=mysql-bin binlog-format=ROW auto_increment_increment=1 auto_increment_offset=1 # 开启gtid gtid_mode=ON enforce-gtid-consistency=true  #rpl_semi_sync_master_enabled=1 #rpl_semi_sync_master_timeout=10000

创建docker实例：

$ docker run --name mysql3312 -p 3312:3306 --privileged=true -ti -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root -e MYSQL_DATABASE=order -e MYSQL_USER=user -e MYSQL_PASSWORD=pass -v /home/mysql/docker-data/3312/conf:/etc/mysql/conf.d -v /home/mysql/docker-data/3312/data/:/var/lib/mysql -v /home/mysql/docker-data/3312/logs/:/var/log/mysql -d mysql:5.7

添加用于复制的用户并授权：

mysql> GRANT REPLICATION SLAVE,FILE,REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'repluser'@'%' IDENTIFIED BY '123456'; Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.01 sec)  mysql> FLUSH PRIVILEGES; Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

slave的配置

配置文件my.cnf内容与master一致，注意修改server-id，保持唯一。

创建docker实例：

$ docker run --name mysql3313 -p 3313:3306 --privileged=true -ti -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root -e MYSQL_DATABASE=order -e MYSQL_USER=user -e MYSQL_PASSWORD=pass -v /home/mysql/docker-data/3313/conf:/etc/mysql/conf.d -v /home/mysql/docker-data/3313/data/:/var/lib/mysql -v /home/mysql/docker-data/3313/logs/:/var/log/mysql -d mysql:5.7

开启GTID同步：

mysql> change master to master_host='172.23.252.98',master_port=3310,master_user='repluser',master_password='123456',master_auto_position=1; Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.02 sec)  mysql> start slave; Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

查看状态：

mysql> show master status; +------------------+----------+--------------+------------------+----------------------------------------+ | File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set                      | +------------------+----------+--------------+------------------+----------------------------------------+ | mysql-bin.000008 |      154 |              |                  | cd2eaa0a-7a59-11ec-b3b4-0242ac110002:1 | +------------------+----------+--------------+------------------+----------------------------------------+ 1 row in set (0.00 sec)  mysql> show slave status\G; *************************** 1. row ***************************                Slave_IO_State: Waiting for master to send event                   Master_Host: 172.23.252.98                   Master_User: repluser                   Master_Port: 3312                 Connect_Retry: 60               Master_Log_File: mysql-bin.000006           Read_Master_Log_Pos: 419                Relay_Log_File: 5dfbef024732-relay-bin.000003                 Relay_Log_Pos: 632         Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000006              Slave_IO_Running: Yes             Slave_SQL_Running: Yes               Replicate_Do_DB:           Replicate_Ignore_DB:            Replicate_Do_Table:        Replicate_Ignore_Table:       Replicate_Wild_Do_Table:   Replicate_Wild_Ignore_Table:                    Last_Errno: 0                    Last_Error:                  Skip_Counter: 0           Exec_Master_Log_Pos: 419               Relay_Log_Space: 846               Until_Condition: None                Until_Log_File:                 Until_Log_Pos: 0            Master_SSL_Allowed: No            Master_SSL_CA_File:            Master_SSL_CA_Path:               Master_SSL_Cert:             Master_SSL_Cipher:                Master_SSL_Key:         Seconds_Behind_Master: 0 Master_SSL_Verify_Server_Cert: No                 Last_IO_Errno: 0                 Last_IO_Error:                Last_SQL_Errno: 0                Last_SQL_Error:   Replicate_Ignore_Server_Ids:              Master_Server_Id: 1403311                   Master_UUID: cd2eaa0a-7a59-11ec-b3b4-0242ac110002              Master_Info_File: /var/lib/mysql/master.info                     SQL_Delay: 0           SQL_Remaining_Delay: NULL       Slave_SQL_Running_State: Slave has read all relay log; waiting for more updates            Master_Retry_Count: 86400                   Master_Bind:       Last_IO_Error_Timestamp:      Last_SQL_Error_Timestamp:                Master_SSL_Crl:            Master_SSL_Crlpath:            Retrieved_Gtid_Set: cd2eaa0a-7a59-11ec-b3b4-0242ac110002:1             Executed_Gtid_Set: cd2eaa0a-7a59-11ec-b3b4-0242ac110002:1                 Auto_Position: 1          Replicate_Rewrite_DB:                  Channel_Name:            Master_TLS_Version: 1 row in set (0.00 sec)

在master.order表插入数据：

mysql> insert into t_order values(4,"V");

发现数据已经同步至slave：

mysql> select * from order.t_order; +------+------+ | id   | name | +------+------+ |    4 | V    | +------+------+ 3 rows in set (0.00 sec)

先停止slave，再在master.order表插入数据：

mysql> insert into t_order values(5,"X");

然后再启动slave，发现数据已自动同步：

mysql> stop slave; Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)  mysql> select * from order.t_order; +------+------+ | id   | name | +------+------+ |    4 | V    | +------+------+ 3 rows in set (0.00 sec)  mysql> start slave; Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)  mysql> select * from order.t_order; +------+------+ | id   | name | +------+------+ |    4 | V    | |    5 | X    | +------+------+ 4 rows in set (0.00 sec)

遇到的问题

在slave服务器show slave status:

Fatal error: The slave I/O thread stops because master and slave have equal MySQL server UUIDs; these UUIDs must be different for replication to work.

首先检查master和slave的server_id是否一致，如果一致去修改my.cnf文件中的server_id字段：

mysql> show variables like 'server_id';

然后排查master和slave的uuid是否一致：

mysql> show variables like '%uuid%';

如果uuid一致去修改data目录下的auto.cnf文件，拷贝整个data目录，把auto.cnf文件也拷贝过来了，里面记录了数据库的uuid，每个库的uuid应该是不一样的。

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