MySQL主从复制之GTID模式

1 MySQL 主从复制 GTID 模式介绍

2 传统复制模式与GTID复制模式的区别

3 GTID模式核心参数

4 GTID 实现自动复制原理

4.1 GTID基本概念

4.2 GTID复制流程

5 GTID 实现自动定位

5.1 配置 my.cnf

5.2 配置 SLAVE 实现自动定位

5.3 测试

6 GTID 模式故障转移的方法流程

6.1 实现故障转移的流程

6.2 实操故障转移

1 MySQL 主从复制 GTID 模式介绍

GTID用于在binlog中唯一标识一个事务。当事务提交时，MySQL Server在写binlog的时候，会先写一个特殊的Binlog Event，类型为GTID_Event，指定下一个事务的GTID，然后再写事务的Binlog。主从同步时GTID_Event和事务的Binlog 都会传递到从库，从库在执行的时候也是用同样的GTID写binlog，这样主从同步以后，就可通过GTID确定从库同步到的位置了。也就是说，无论是级联情况，还是一主多从情况，都可以通过GTID自动找点儿，而无需像之前那样通过File_name和File_position找点儿了。

1、master更新数据时，会在事务前产生GTID，一同记录到binlog日志中。

2、slave端的i/o 线程将变更的binlog，写入到本地的relay log中。

3、sql线程从relay log中获取GTID，然后对比slave端的binlog是否有记录。

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就会从relay log中执行该GTID的事务，并记录到binlog。

2 传统复制模式与GTID复制模式的区别

特性	GTID 模式	传统模式
事务标识符	使用全局唯一的标识符	依赖于二进制日志文件名和位置
故障恢复	更容易实现	手动指定主服务器的位置和文件名
复制管理	简化复制管理	较为复杂
跨实例复制	支持跨不同版本和类型的 MySQL 实例之间复制	可能有限制

3 GTID模式核心参数

重要参数：

gtid-mode=on
enforce-gtid-consistency=true
log-slave-updates=1gtid-mode=on                        --启用gtid类型，否则就是普通的复制架构
enforce-gtid-consistency=true       --强制GTID的一致性
log-slave-updates=1                 --slave更新是否记入日志

4 GTID 实现自动复制原理

4.1 GTID基本概念

GTID：每个事务在提交时都会生成一个GTID，该GTID由服务器ID和事务序号组成，确保了事务的全局唯一性。
GTID已执行列表 (gtid_executed)：记录了在给定服务器上已经执行过的所有GTID。
GTID未执行列表 (gtid_purged)：记录了已经从二进制日志（binlog）中删除但尚未在所有从服务器上执行的GTID。

4.2 GTID复制流程

事务提交：
当一个事务在主服务器上提交时，它会被分配一个GTID，并写入二进制日志（binlog）。
GTID传播：
主服务器将包含GTID的binlog事件发送给从服务器。从服务器接收到这些binlog事件后，会检查gtid_executed列表，以确保不会重复执行同一个事务。
GTID执行：
从服务器执行接收到的事务，同时将执行的GTID添加到自己的gtid_executed列表中。
自动定位：
当从服务器开始复制时，如果启用了MASTER_AUTO_POSITION = 1，它将自动从包含下一个未执行GTID的binlog文件开始复制。

从服务器会查找gtid_executed列表中缺失的GTID，并从相应的binlog文件和位置开始复制。

5 GTID 实现自动定位

开启GTID

5.1 配置 my.cnf

MASTER

[root@mysql-01 ~]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
datadir=/data/mysql
socket=/data/mysql/mysql.sock
symbolic-links=0
log_bin=mysql-bin
server_id=10
# 增加以下两条
gtid_mode=ON    # 开启GTID
enforce-gtid-consistency=ON    # 保证GTID的强一致性

SLAVE

############################### SLAVE-1 ###############################
[root@mysql-02 ~]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
datadir=/data/mysql
socket=/data/mysql/mysql.sock
symbolic-links=0
server_id=20
super_read_only=on
# 增加以下两条
gtid_mode=ON
enforce-gtid-consistency=ON############################### SLAVE-2 ###############################[root@mysql-03 ~]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
datadir=/data/mysql
socket=/data/mysql/mysql.sock
symbolic-links=0
server_id=30
super_read_only=on
# 增加以下两条
gtid_mode=ON
enforce-gtid-consistency=ON

5.2 配置 SLAVE 实现自动定位

MASTER

SLAVE 1

mysql> stop slave;mysql> change master to-> master_host='192.168.239.210',-> master_user='repl',-> master_password='Openlab123!',-> master_auto_position=1;mysql> start slave;mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************Slave_IO_State: Waiting for master to send eventMaster_Host: 192.168.239.210Master_User: replMaster_Port: 3306Connect_Retry: 60Master_Log_File: mysql-bin.000008Read_Master_Log_Pos: 740Relay_Log_File: mysql-02-relay-bin.000002Relay_Log_Pos: 913Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000008Slave_IO_Running: YesSlave_SQL_Running: Yes Skip_Counter: 0Exec_Master_Log_Pos: 740Relay_Log_Space: 1123Until_Condition: NoneUntil_Log_Pos: 0Seconds_Behind_Master: 0
Master_SSL_Verify_Server_Cert: NoMaster_Server_Id: 10Master_UUID: cd27e5ae-5fe3-11ef-a5d8-000c29a51779Master_Info_File: /data/mysql/master.infoSQL_Delay: 0SQL_Remaining_Delay: NULLSlave_SQL_Running_State: Slave has read all relay log; waiting for more updatesMaster_Retry_Count: 86400Retrieved_Gtid_Set: cd27e5ae-5fe3-11ef-a5d8-000c29a51779:5-6Executed_Gtid_Set: cd27e5ae-5fe3-11ef-a5d8-000c29a51779:1-6

[root@mysql-02 ~]# mysqlbinlog /data/mysql/
auto.cnf                   ib_logfile0                mysql-02-relay-bin.000001  mysql.sock.lock            shuyan/
ca-key.pem                 ib_logfile1                mysql-02-relay-bin.000002  performance_schema/        sys/
ca.pem                     ibtmp1                     mysql-02-relay-bin.index   private_key.pem            ZUCONG/
client-cert.pem            master.info                mysql-bin.000001           public_key.pem             
client-key.pem             mysql/                     mysql-bin.000002           relay-log.info             
ib_buffer_pool             mysql-02.err               mysql-bin.index            server-cert.pem            
ibdata1                    mysql-02.pid               mysql.sock                 server-key.pem             
[root@mysql-02 ~]# mysqlbinlog /data/mysql/mysql-02-relay-bin.000002 -vv

SLAVE 2

mysql> stop slave;mysql> change master to-> master_host='192.168.239.210',-> master_user='repl',-> master_password='Openlab123!',-> master_auto_position=1;mysql> start slave;mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************Slave_IO_State: Waiting for master to send eventMaster_Host: 192.168.239.210Master_User: replMaster_Port: 3306Connect_Retry: 60Master_Log_File: mysql-bin.000008Read_Master_Log_Pos: 740Relay_Log_File: mysql-3-relay-bin.000002  # 本地relay文件Relay_Log_Pos: 913Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000008      # master bin-log 文件Slave_IO_Running: YesSlave_SQL_Running: YesSkip_Counter: 0Exec_Master_Log_Pos: 740Relay_Log_Space: 1122Until_Condition: NoneUntil_Log_Pos: 0Master_SSL_Allowed: No
Master_SSL_Verify_Server_Cert: NoMaster_Server_Id: 10Master_UUID: cd27e5ae-5fe3-11ef-a5d8-000c29a51779Master_Info_File: /data/mysql/master.infoSQL_Delay: 0            SQL_Remaining_Delay: NULLSlave_SQL_Running_State: Slave has read all relay log; waiting for more updatesMaster_Retry_Count: 86400Retrieved_Gtid_Set: cd27e5ae-5fe3-11ef-a5d8-000c29a51779:5-6Executed_Gtid_Set: cd27e5ae-5fe3-11ef-a5d8-000c29a51779:1-6Auto_Position: 1        # GTID 功能开启

5.3 测试

MASTER

--MASTER 增加一条数据之后查看MASTER 的 bin-log 与 SLAVE中的 relay文件

mysql> use shuyan;
mysql> insert into wawa(id,name) values(5,'shuyan.com');

[root@mysql-01 ~]# mysqlbinlog /data/mysql/mysql-bin.
mysql-bin.000001  mysql-bin.000002  mysql-bin.000003  mysql-bin.000004  mysql-bin.000005  mysql-bin.000006  mysql-bin.000007  mysql-bin.000008  mysql-bin.index
[root@mysql-01 ~]# mysqlbinlog /data/mysql/mysql-bin.000008 -vv

SLAVE

[root@mysql-02 ~]# mysqlbinlog /data/mysql/mysql-02-relay-bin.00000
mysql-02-relay-bin.000001  mysql-02-relay-bin.000002  [root@mysql-02 ~]# mysqlbinlog /data/mysql/mysql-02-relay-bin.000002 -vv

6 GTID 模式故障转移的方法流程

6.1 实现故障转移的流程

当启用 GTID（全局事务标识符）时，MySQL 使用一种称为自动故障转移的方法来处理主服务器故障。在这种情况下，当主服务器出现故障时，可以将从服务器提升为主服务器。以下是基本步骤：

1、选择新的主服务器:

当主服务器发生故障时，管理员会选择一个新的主服务器（通常是最近的数据最接近的从服务器）。

2、设置新的主服务器:

新的主服务器需要被设置为主服务器，这意味着它应该停止接受新数据并开始发送二进制日志给其他从服务器。

3、更改从服务器的配置:

其他从服务器需要更改它们的配置，以便从新的主服务器接收二进制日志。

4、GTID 自动同步:

由于 GTID 的特性，从服务器无需知道新的主服务器的精确位置。它们只需继续读取自己的 GTID 下一个待处理的事务即可。

6.2 实操故障转移

当主服务器（Master）宕机时，需要管理员介入来手动指定一个新的主服务器。这里是一个简单的流程说明：

确认Master宕机：
首先确认Master服务器是否真的宕机了。可以通过尝试连接服务器或检查服务器状态来确认。
检查从服务器的状态：
在 SLAVE 使用 SHOW SLAVE STATUS \G;命令检查所有从服务器的状态，特别是它们的Executed_Gtid_Set。
选择新的Master：
选择一个拥有最长的Executed_Gtid_Set的从服务器作为新的Master。这意味着它已经执行了最多的事务，因此拥有最新的数据。
停止从服务器复制：
对于选定的新的Master，使用STOP SLAVE;命令来停止其从属状态。
配置新的Master：
调整配置文件（如my.cnf/my.ini）增加log-bin=mysql-bin，确保新的Master配置正确，包括监听端口等设置。
启动新的Master服务：
重新启动MySQL服务以使更改生效。
配置其他从服务器指向新Master：
对于其他从服务器，需要修改它们的复制设置以指向新的Master：

 CHANGE MASTER TOMASTER_HOST='<new_master_ip>',MASTER_USER='<replication_user>',MASTER_PASSWORD='<replication_password>',MASTER_AUTO_POSITION=1;

然后启动复制：

 START SLAVE;