Mysql5.7基于GTID的半同步复制

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一、GTID是什么
GTID是事务的ID，唯一识别号，全局唯一。
随事务记录到Binary Log中，用来标识事务。
每个事务有一个Gtid_log_event。
GTID的构成：UUID + Sequence Number

Sequence Number是MySQL服务器内部的一个事务顺序号。一个MySQL服务器上的事务不会有重复的顺序号(保证服务器内唯一)。
每个MySQL服务器有一个全局唯一的UUID。

GTID的目的
简化复制的使用过程和降低复制集群维护的难度，不再依赖Master的binlog文件名和文件中的位置。
常规：CHANGE MASTER TO MASTER_LOG_FILE=‘Master-bin.000008’, MASTER_LOG_POS=‘216’;
使用GTID：CHANGE MASTER TO AUTO_POSITION=1;
AUTO_POSITION的原理
MySQL Server 记录了所有已经执行了的事务的GTID，包括复制过来的（可用过系统变量Gtid_executed查看）。
Slave记录了所有从master接收过来的事务的GTID（可通过Retrieve_gtid_set查看）。
Slave连接到Master时，会把gtid_executed中的gtid发给master，Master会自动跳过这些事务，只将没有复制的事物发送到Slave去。

GTID不支持的语句/事务
1.CREATE TABLE … SELECT
2.事务中同时使用了支持事务和不支持事务的引擎。
BEGIN；
INSERT INTO innodb_tbl(…);
INSERT INTO myisam_tbl(…);
COMMIT;
3.在事务中使用CREATE/DROP TEMPORARY TABLE
BEGIN；
INSERT INTO innodb_tbl(…);
CREATE　TEMPORARY TABLE temp1;
．．．
COMMIT;

注意：启用GTID前，请检测业务系统中是否有GTID不支持的语句/事务，提前处理。

启用GTID

SET @@GLOBAL.GTID_MODE = OFF_PERMISSIVE; (在每一个服务器上设置)
SET @@GLOBAL.GTID_MODE = ON_PERMISSIVE; (在每一个服务器上设置)
SET @@GLOBAL.GTID_MODE = ON; (在每一个服务器上设置)

二、无数据丢失的半同步复制

从MySQL5.5开始，MySQL以插件的形式支持半同步复制。如何理解半同步呢？首先我们来看看异步，全同步的概念。

异步复制（Asynchronous replication）
MySQL默认的复制即是异步的，主库在执行完客户端提交的事务后会立即返回给客户端，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上，如果此时，强行将从提升为主，可能导致新主库上的数据不完整。

全同步复制（Fully synchronous replication）
指当主库执行一个事务，等所有的从库都执行了该事务才返回给客户端。因为需要等待所有从库执行完该事务才能commit，所以全同步复制的性能必然会收到严重的影响。

半同步复制（Semisynchronous replication）
介于异步复制和全同步复制之间，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。相对于异步复制，半同步复制提高了数据的安全性，同时它也造成了一定程度的延迟，这个延迟最少是一个TCP/IP往返的时间。所以，半同步复制最好在低延时的网络中使用。

半同步复制的潜在问题

客户端事务在存储引擎层提交后，在得到从库确认的过程中，主库宕机了，此时，可能的情况有两种：

1.事务还没发送到从库上

此时，客户端会收到事务提交失败的信息，客户端会重新提交该事务到新的主上，当宕机的主库重新启动后，以从库的身份重新加入到该主从结构中，会发现，该事务在从库中被提交了两次，一次是之前作为主的时候，一次是被新主同步过来的。

2.事务已经发送到从库上

此时，从库已经收到并应用了该事务，但是客户端仍然会收到事务提交失败的信息，重新提交该事务到新的主上。

无数据丢失的半同步复制

针对上述潜在问题，MySQL 5.7引入了一种新的半同步方案：Loss-Less半同步复制。

当然，之前的半同步方案同样支持，MySQL 5.7引入了一个新的参数进行控制-rpl_semi_sync_master_wait_point

rpl_semi_sync_master_wait_point有两种取值：

AFTER_SYNC：这个即新的半同步方案，Waiting Slave dump在Storage Commit之前。
AFTER_COMMIT：老的半同步方案

三、无数据丢失的半同步复制的部署
--安装前提
1、MySQL5.5 版本或更高
2、主、从库的 have_dynamic_loading 系统变量值为 yes
3、主、从异步复制已部署

在主库安装 rpl_semi_sync_master 插件
mysql> INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_master SONAME 'semisync_master.so';
Query OK, 0 rows affected (0.12 sec)

查看插件是否加载成功
有两种方式
1.
mysql> show plugins;
| rpl_semi_sync_master       | ACTIVE   | REPLICATION        | semisync_master.so | GPL     |
2.
mysql> SELECT PLUGIN_NAME, PLUGIN_STATUS FROM INFORMATION_SCHEMA.PLUGINS  WHERE PLUGIN_NAME LIKE '%semi%';
+----------------------+---------------+
| PLUGIN_NAME          | PLUGIN_STATUS |
+----------------------+---------------+
| rpl_semi_sync_master | ACTIVE        |
+----------------------+---------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> show variables like '%rpl%';
+-------------------------------------------+------------+
| 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 |
| rpl_stop_slave_timeout                    | 31536000   |
+-------------------------------------------+------------+
7 rows in set (0.00 sec)

主库增加以下配置：
[mysqld]
#For GTID Replication
server_id=18
gtid_mode=on
enforce_gtid_consistency=on
#For Semi Sync config
rpl_semi_sync_master_enabled=1
rpl_semi_sync_master_timeout=3000  # 3 second
#For binlog
log_bin=master-binlog
binlog_format=row
log_slave_updates=1

在从库安装 rpl_semi_sync_slave 插件
mysql> INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_slave SONAME 'semisync_slave.so';
Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)

mysql> show variables like '%rpl%';
+---------------------------------+----------+
| Variable_name                   | Value    |
+---------------------------------+----------+
| rpl_semi_sync_slave_enabled     | OFF      |
| rpl_semi_sync_slave_trace_level | 32       |
| rpl_stop_slave_timeout          | 31536000 |
+---------------------------------+----------+
3 rows in set (0.01 sec)

从库增加以下配置：
[mysqld]
#For GTID Replication
server_id=19
gtid_mode=on
enforce_gtid_consistency=on
#For binlog
log_bin=master-binlog
binlog_format=row
log_slave_updates=1
#For as slave. Please mark it if switch to master.
read_only=1
skip_slave_start=1
relay_log_recovery=1
##For Semi Sync config
rpl_semi_sync_slave_enabled=1

启动半同步复制

在安装完插件后，半同步复制默认是关闭的，上面已经将半同步的参数配置好了，可以重启mysql即可，也可以不重启mysql，手动设置参数来使之生效：
主：
mysql> SET GLOBAL rpl_semi_sync_master_enabled = 1;

从：
mysql> SET GLOBAL rpl_semi_sync_slave_enabled = 1;

重启Slave上的IO线程
mysql> STOP SLAVE IO_THREAD;
mysql> START SLAVE IO_THREAD;

如果没有重启，则默认还是异步复制，重启后，slave会在master上注册为半同步复制的slave角色。
在master上的error.log中会有以下信息：
2017-02-07T07:42:06.941095Z 21 [Note] Start binlog_dump to master_thread_id(21) slave_server(19), pos(, 4)
2017-02-07T07:42:06.941124Z 21 [Note] Start semi-sync binlog_dump to slave (server_id: 19), pos(, 4)

查看半同步是否在运行
主：
mysql> show status like 'Rpl_semi_sync_master_status';
+-----------------------------+-------+
| Variable_name               | Value |
+-----------------------------+-------+
| Rpl_semi_sync_master_status | ON    |
+-----------------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

从：
mysql> show status like 'Rpl_semi_sync_slave_status';
+----------------------------+-------+
| Variable_name              | Value |
+----------------------------+-------+
| Rpl_semi_sync_slave_status | ON    |
+----------------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

这两个变量常用来监控主从是否运行在半同步复制模式下。

当半同步复制发生超时时（由rpl_semi_sync_master_timeout参数控制，单位是毫秒，默认为10000，即10s），会暂时关闭半同步复制，转而使用异步复制。当master dump线程发送完一个事务的所有事件之后，如果在rpl_semi_sync_master_timeout内，收到了从库的响应，则主从又重新恢复为半同步复制。

查看半同步复制的状态
mysql> show status like '%Rpl_semi%';