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MySQL组复制技术实现与数据库性能测试工具

MySQL当前存在的三种复制模式有:异步模式、半同步模式和组复制模式。本次主要调研MySQL组复制技术实现,与数据库性能测试工具使用。

作者:九小云来源:51CTO|2017-09-19 18:34

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【51CTO.com原创稿件】MySQL 当前存在的三种复制模式有:异步模式、半同步模式和组复制模式。本次主要调研 MySQL 组复制技术实现,与数据库性能测试工具使用。

测试环境

本文档是在 99Cloud Lab OpenStack 平台虚机上面测试,仅供参考。

系统: CentOS 7.3

虚机: 2 核 4G

版本: MySQL 5.7

技术架构

MySQL Group Replication(简称 MGR)是官方推出的高可用解决方案,原生复制技术,基于插件的方式工作。其中 single primary mode 单主模式只有一个读写,其余都是只读。

multi primary mode多主模式全部可读写

不管组复制单主还是多主的故障切换都无法让应用无感知,需要自主实现,包含以下特性:

  •     复制管理操作更为自动化。
  •     通过 Paxos 协议提供数据库集群节点数据强一致性保证。
  •     多主模式所有节点都可读写操作。
  •     解决网络分区导致的脑裂问题,提升复制数据的可靠性。

一些不足

01、官方引言

 Quite obviously, regardless the mode Group Replication is deployed, it does not handle client-side fail-over. That must be handled by the application itself, connector or a middleware framework such as a proxy or router.

意思就是 MGR 内部没有提供一种机制来实现主节点故障切换对应用的无感知。应用的这种故障无感知需要借助外力实现。

02、组复制的局限

所有涉及的数据都必须发生在 InnoDB 存储引擎的表内。

  •     所有的表必须有明确的主键定义。
  •     网络地址只支持 IPv4。
  •     需要低延迟,高带宽的网络。
  •     目前集群限制最多允许 9 个节点。
  •     必须启用 binlog。
  •     binlog 格式必须是 row 格式。
  •     必须打开 gtid 模式。
  •     复制相关信息必须使用表存储。
  •     事务写集合(Transaction write set extraction)必须打开。
  •     log slave updates 必须打开。
  •     binlog 的 checksum 目前不支持。
  •     由于事务写集合的干扰,无法使用 savepoint。
  •     serializable 隔离级别目前不支持。
  •     对同一个对象,在集群中不同的实例上,并行地执行 DDL(哪怕是相互冲突的DDL)是可行的,但会导致数据一致性等方面的错误,目前阶段不支持在多节点同时执行同一对象的 DDL。
  •     外键的级联约束操作目前的实现并不完全支持,不推荐使用。

实验搭建

01、实验环境

主机名

主机地址

组复制端口

mysql01

172.16.200.4

33061

mysql02

172.16.200.6

33062

mysql03

172.16.200.9

33063

02、安装软件

数据库主配文件定义

  1. datadir=/var/lib/mysql  
  2. socket=/var/lib/mysql/mysql.sock 
  3. report_host = 172.16.200.4 
  4. max_connections = 4096 
  5. # Disabling symbolic-links is recommended to prevent assorted security risks 
  6. symbolic-links=0 
  7. log-error=/var/log/mysqld.log 
  8. pid-file=/var/run/mysqld/mysqld.pid 
  9. server_id=1 
  10. gtid_mode=ON 
  11. enforce_gtid_consistency=ON 
  12. master_info_repository=TABLE 
  13. relay_log_info_repository=TABLE 
  14. binlog_checksum=NONE 
  15. log_slave_updates=ON 
  16. log_bin=binlog 
  17. binlog_format=ROW 
  18. # Group Replication configuration 
  19. transaction_write_set_extraction=XXHASH64 
  20. loose-group_replication_group_name="09f09aca-2ee4-44f7-b4bb-7d5fe32b52a4"  
  21. loose-group_replication_start_on_boot=off 
  22. loose-group_replication_local_address= "172.16.200.4:33061" 
  23. loose-group_replication_group_seeds= "172.16.200.9:33063,172.16.200.4:33061,172.16.200.6:33062" 
  24. loose-group_replication_bootstrap_group= off 
  25. #loose-group_replication_single_primary_mode=FALSE 
  26. #loose-group_replication_enforce_update_everywhere_checks= TRUE 

03、复制授权

进入数据库

  1. mysql> SET SQL_LOG_BIN=0
  2. mysql> CREATE USER rpl_user@'%' IDENTIFIED BY 'rpl_pass'; 
  3. mysql> GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO rpl_user@'%'; 
  4. mysql> FLUSH PRIVILEGES; 
  5. mysql> SET SQL_LOG_BIN=1
  6. mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_USER='rpl_user'MASTER_PASSWORD='rpl_pass'      FOR CHANNEL 'group_replication_recovery'; 

04、启动组复制

安装插件

  1. INSTALL PLUGIN group_replication SONAME 'group_replication.so';  

启动复制通道

  1. SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group=ON; 
  2. START GROUP_REPLICATION; 
  3. SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group=OFF; 

查看集群成员

  1. mysql> SELECT * FROM performance_schema.replication_group_members; 

创建测试同步数据

  1. mysql> CREATE DATABASE test; 
  2. mysql> USE test; 
  3. mysql> CREATE TABLE t1 (c1 INT PRIMARY KEY, c2 TEXT NOT NULL); 
  4. mysql> INSERT INTO t1 VALUES (1'Luis'); 

检查同步数据和 Binlog

05、加入集群

其余节点加入集群

1)先定义主配文件与主机 hosts

2)建立通道授权

  1. SET SQL_LOG_BIN=0
  2. CREATE USER rpl_user@'%' IDENTIFIED BY 'rpl_pass' ; 
  3. GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO rpl_user@'%' IDENTIFIED BY 'rpl_pass'
  4. SET SQL_LOG_BIN=1
  5. CHANGE MASTER TO MASTER_USER='rpl_user', MASTER_PASSWORD='rpl_pass'  
  6.     FOR CHANNEL 'group_replication_recovery'

3)添加插件

  1. mysql>INSTALLPLUGINgroup_replicationSONAME'group_replication.so'

4)启动复制通道

  1. mysql>STARTGROUP_REPLICATION; 

5)查看集群成员

  1. mysql>SELECT*FROMperformance_schema.replication_group_members; 

06、集群验证

在各个节点都能看到同步的数据,说明集群搭建成功。

查看集群中的主节点

  1. mysql> SELECT VARIABLE_VALUE FROM performance_schema.global_status
  2. WHERE VARIABLE_NAME= 'group_replication_primary_member'

性能测试

01、工具选型

对于 MySQL 压力测试,大多用 sysbench/tpcc-mysql 工具,主要针对数据库 OLTP(在线事务处理)指标。

在编辑 tpcc-mysql 环境时依赖 mysql_config,MySQL 5.7 版本以后 mysql_config 更换为了 pkg--config,明显 tpcc-mysql 跟不上节奏。

本文档性能测试工具选用sysbench 1.0.6

02、工具用法

准备测试数据

 sysbencholtp_read_write.lua --mysql-host=172.16.200.4 --mysql-port=3306 --mysql-db=test --mysql-user=root --mysql-password=MyNewPass4! --table_size=5000 --tables=10 --threads=300 --time=60 --report-interval=10 prepare

开始压测

 sysbencholtp_read_write.lua --mysql-host=172.16.200.4 --mysql-port=3306 --mysql-db=test --mysql-user=root --mysql-password=MyNewPass4! --table_size=5000 --tables=10 --threads=300 --time=60 --report-interval=10 run

清除测试数据

 sysbencholtp_read_write.lua --mysql-host=172.16.200.4 --mysql-port=3306 --mysql-db=test --mysql-user=root --mysql-password=MyNewPass4! --table_size=5000 --tables=10 --threads=300 --time=60 --report-interval=10 cleanup

03、压测 screen view

准备测试数据

集群测试

单机测试

04、测试结果

 

tps

qps

备注

单机

576.86

11617.78

 

集群(3节点single mode)

263.48

7507.35

单个IP读写

集群(3节点multi mode)

307.19

8343.02

单个IP读写

调研结果

组复制模式配置比异步复制,半同步复制简单便捷,数据同步效率也较高,组复制以插件形式工作。不管组复制单主还是多主的故障切换都无法让应用无感知,需要自主实现。

参考文档

单库安装:https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/linux-installation-yum-repo.html

集群安装:https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/group-replication-deploying-in-single-primary-mode.html

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【责任编辑:wangxueyan TEL:(010)68476606】

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