MySQL5.7新特性--官方高可用方案MGR介绍

MGR简介

MySQL Group Replication（下简称：MGR）是MySQL官方推出的一种基于Paxos协议的状态机复制。在MGR出现之前，用户常见的MySQL高可用方式，无论怎么变化架构，本质就是Master-Slave架构。MySQL 5.7版本开始支持无损半同步复制（lossless semi-sync replication），从而进一步提示数据复制的强一致性。

MGR与其他复制的对比介绍

MySQL异步复制

master事务的提交不需要经过slave的确认，slave是否接收到master的binlog，master并不care。slave接收到master binlog后先写relay log，最后异步地去执行relay log中的sql应用到自身。由于master的提交不需要确保slave relay log是否被正确接受，当slave接受master binlog失败或者relay log应用失败，master无法感知。

假设master发生宕机并且binlog还没来得及被slave接收，而切换程序将slave提升为新的master，就会出现数据不一致的情况！另外，在高并发的情况下，传统的主从复制，从节点可能会与主产生较大的延迟（当然mysql后续版本陆续做了优化，推出了并行复制，以此降低异步复制的延迟）

MySQL半同步复制

基于传统异步存在的缺陷，mysql在5.5版本推出半同步复制。可以说半同步复制是传统异步复制的改进，在master事务的commit之前，必须确保一个slave收到relay log并且响应给master以后，才能进行事务的commit。但是slave对于relay log的应用仍然是异步进行的，原理如下图所示:

MySQL组复制

基于传统异步复制和半同步复制的缺陷——数据的一致性问题无法保证，MySQL官方在5.7.17版本正式推出组复制（MySQL Group Replication，简称MGR）。

由若干个节点共同组成一个复制组，一个事务的提交，必须经过组内大多数节点（N / 2 + 1）决议并通过，才能得以提交。如上图所示，由3个节点组成一个复制组，Consensus层为一致性协议层，在事务提交过程中，发生组间通讯，由2个节点决议(certify)通过这个事务，事务才能够最终得以提交并响应。

引入组复制，主要是为了解决传统异步复制和半同步复制可能产生数据不一致的问题。组复制依靠分布式一致性协议(Paxos协议的变体)，实现了分布式下数据的最终一致性，提供了真正的数据高可用方案(是否真正高可用还有待商榷)。其提供的多写方案，给我们实现多活方案带来了希望。

一个复制组由若干个节点(数据库实例)组成，组内各个节点维护各自的数据副本(Share Nothing)，通过一致性协议实现原子消息和全局有序消息，来实现组内实例数据的一致。

MGR的解决方案现在具备的特性

• 数据一致性保障：确保集群中大部分节点收到日志

• 多节点写入支持：多写模式下支持集群中的所有节点都可以写入

• Fault Tolerance: 确保系统发生故障（包括脑裂）依然可用，双写对系统无影响

MGR的解决方案目前的影响

• 仅支持InnoDB表，并且每张表一定要有一个主键，用于做write set的冲突检测；

• 必须打开GTID特性，二进制日志格式必须设置为ROW，用于选主与write set

• COMMIT可能会导致失败，类似于快照事务隔离级别的失败场景

• 目前一个MGR集群最多支持9个节点

• 不支持外键于save point特性，无法做全局间的约束检测与部分部分回滚

• 二进制日志不支持binlog event checksum