Mysql8.0高可用集群架构实战

组复制

MySQL 官方提供的一种高可用性解决方案，属于 MySQL InnoDB 集群的一部分。它通过分布式一致性协议（基于 Paxos 的变体）实现多个节点之间的数据同步，确保数据的一致性和故障容错能力。

实验准备

linux系统安装docker (不要用win安装docker，win宿主机无法直接与容器通信)
docker虚拟网卡

docker network create --driver bridge --subnet=192.168.0.0/24 --gateway=192.168.0.1 mysql-group-replica

docker run \
--name mysql1 \
--ip 192.168.0.16 \
--hostname mgr-node1 \
--add-host mgr-node2:192.168.0.17 \
--add-host mgr-node3:192.168.0.18 \
--network mysql-group-replica \
-p 4406:3306 \
-v /home/admin/Documents/mgr-node1/data:/var/lib/mysql \
-v /home/admin/Documents/mgr-node1/config:/etc/mysql/conf.d  \
-v /home/admin/Documents/mgr-node1/logs:/logs \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
-d mysql:8.0.27\


docker run \
--name mysql2 \
--ip 192.168.0.17 \
--hostname mgr-node2 \
--add-host mgr-node1:192.168.0.16 \
--add-host mgr-node3:192.168.0.18 \
--network mysql-group-replica \
-p 4407:3306 \
-v /home/admin/Documents/mgr-node2/data:/var/lib/mysql \
-v /home/admin/Documents/mgr-node2/config:/etc/mysql/conf.d  \
-v /home/admin/Documents/mgr-node2/logs:/logs \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
-d mysql:8.0.27\


docker run \
--name mysql3 \
--ip 192.168.0.18 \
--hostname mgr-node3 \
--add-host mgr-node1:192.168.0.16 \
--add-host mgr-node2:192.168.0.17 \
--network mysql-group-replica \
-p 4408:3306 \
-v /home/admin/Documents/mgr-node3/data:/var/lib/mysql \
-v /home/admin/Documents/mgr-node3/config:/etc/mysql/conf.d  \
-v /home/admin/Documents/mgr-node3/logs:/logs \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
-d mysql:8.0.27\

单主模式（默认）

group_replication_single_primary_mode = ON是默认参数

1. 环境要求

• 所有节点必须使用 InnoDB 存储引擎。
• MySQL 5.7.17+ 或 8.0+。
• 所有节点时钟同步（NTP）。

2. 基础配置（每个节点）

[mysqld]
skip-name-resolve = ON  # 禁止 DNS 反向解析
server-id=1                       # 每个节点唯一
gtid_mode=ON				#组复制依赖GTID复制
enforce-gtid-consistency=ON #组复制依赖GTID复制
log_bin=binlog
#组复制插件
plugin_load_add ='group_replication.so'
# 组复制相关配置
group_replication_group_name = '0d3eeaf8-3599-11f0-8760-0242c0a80010' #所属组名
group_replication_start_on_boot = OFF #设置插件在服务器启动时不自启
group_replication_bootstrap_group = OFF
group_replication_local_address = 'mgr-node1:33061' #此库与其他库通信的本库地址，端口是指定一个新的端口
group_replication_group_seeds = 'mgr-node1:33061,mgr-node2:33061,mgr-node3:33061' #组成员的主机名和端口，端口是指定一个新的端口
report_host = mgr-node1

3. 启动组复制

SET SQL_LOG_BIN=0;
-- 创建复制账号（所有实例一样，每个实例都有可能升为主库）
CREATE USER 'repl'@'%' IDENTIFIED BY '123456';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'%';
FLUSH PRIVILEGES;
-- 配置复制通道
CHANGE MASTER TO MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='123456' FOR CHANNEL 'group_replication_recovery';
SET SQL_LOG_BIN=1;

-- 启动组复制（第一个节点）
SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group=ON;
START GROUP_REPLICATION;
SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group=OFF;

-- 其他节点
START GROUP_REPLICATION;

--查看组内节点状态
SELECT * FROM performance_schema.replication_group_members;

RESET MASTER;  -- 如果此库为刚创建的库可以执行清除本地 binlog 和 GTID 记录

节点自动升级

主节点宕机，mysql会自动将其中一个从节点升级为主节点，由于我们group_replication_start_on_boot = OFF，所以主节点恢复以后需要手动重新加入组，也就是执行START GROUP_REPLICATION;

多主

从单主切换到多主

1. 停掉组复制（所有节点）

   STOP GROUP_REPLICATION;
   

2. 修改配置参数
   设置 group_replication_single_primary_mode=OFF：

   • 永久生效：
     在每个节点的配置文件 my.cnf 中添加或修改：

   group_replication_single_primary_mode = OFF
   

   • 临时生效：
     在所有节点执行：

   SET GLOBAL group_replication_single_primary_mode = OFF;
   

3. 开启多主一致性检查

   SET GLOBAL group_replication_enforce_update_everywhere_checks = ON;
   

4. 启动组复制（所有节点）

   	-- 启动组复制（第一个节点）
   SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group=ON;
   START GROUP_REPLICATION;
   SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group=OFF;
   

   其他每个成员节点上重新启动组复制：

   START GROUP_REPLICATION;
   

MySQL InnoDB Cluster

MySQL InnoDB Cluster 是 MySQL 官方提供的一套高可用、高一致性的原生集群解决方案，它基于：

• MySQL Server (InnoDB 引擎)
• Group Replication（实现数据同步和高可用）
• MySQL Shell（用于配置和管理集群）MySQL Shell （docker镜像自带了）
• MySQL Router（应用端连接路由）MySQL Router

修改host文件

vim /etc/hosts;

192.168.0.16 mgr-node1
192.168.0.17 mgr-node2
192.168.0.18 mgr-node3

ping mgr-node1;

添加mysqlsh path

echo "PATH=$PATH:/usr/local/mysqlsh/bin" >/etc/profile.d/mysqlsh.sh
chmod +x /etc/profile.d/mysqlsh.sh
source /etc/profile.d/mysqlsh.sh

重启宿主机
在第一个节点进入mysqlsh

mysqlsh root@mgr-node1:3306 --js

#检查实例配置，宿主机配置不高可能虚拟机反应慢容易超时
dba.checkInstanceConfiguration('root:123456@mgr-node1:3306');
dba.checkInstanceConfiguration('root:123456@mgr-node2:3306');
dba.checkInstanceConfiguration('root:123456@mgr-node3:3306');
#自动配置集群实例
dba.configureInstance('root:123456@mgr-node1:3306');
dba.configureInstance('root:123456@mgr-node2:3306');
dba.configureInstance('root:123456@mgr-node3:3306');

#创建集群
var cluster = dba.createCluster('my-cluster');

#添加其他实例
cluster.addInstance('root:123456@mgr-node2:3306');
cluster.addInstance('root:123456@mgr-node3:3306');
#Please select a recovery method [C]lone/[I]ncremental recovery/[A]bort (default Clone): 第一次添加的节点可以选择克隆c
#docker中的实例可能不会自动重启，需要手动启动，记得及时启动

注意事项

1. 创建表必须有主键否则报错ERROR 3098
2. 只有主节点可以写入，从节点写入会报错ERROR 1290

节点自动升级

主节点宕机，mysql会自动将其中一个从节点升级为主节点，与普通的组复制不同的是，宕机的节点上线会自动回到集群。

其他常见操作

一切操作都需要先获取到对应的cluster对象

1. 集群选项

var cluster = dba.getCluster();
// 设置所有节点权重为50
cluster.setOption("memberWeight",50)
// 重新加入集群的重试次数五次
cluster.setOption("autoRejoinTries",5)
// 设置一个节点的权重
cluster.setInstanceOption("mgr-node2:3306","memberWeight",70)
cluster.setInstanceOption("mgr-node2:3306","autoRejoinTries",5)
//查看集群选项
cluster.options()

2. 创建时携带参数

//在集群创建时候配置
dba.createCluster('myCluster',{memberWeight:75})//配置第一个节点
var cluster = dba.getCluster();
cluster.addInstance('mgr-node2:3306',{memberWeight:50})

3. 将节点重新加入集群

// 从集群对象调用 rejoinInstance
cluster.rejoinInstance('mgr-node2:3306');
//参数修改如server_uuid变更等情况导致rejoin失败，则需要先移出节点，再加入
// 将指定节点移出集群
cluster.removeInstance('root@mgr-node2:3306',{force:true})
cluster.scan();
cluster.addInstance('root@mgr-node2:3306')

4. 集群多数节点异常，恢复
   集群多数节点异常，就失去了仲裁机制不能正常工作。
   通过此命令可手动指定一组节点为 “活跃分区”，忽略其他节点，恢复服务。

//将集群剥离为单节点运行
cluster.forceQuorumUsingPartitionOf('root@mgr-node1:3306')
//再重新加入恢复的节点
cluster.rejoinInstance('mgr-node2:3306');
cluster.rejoinInstance('mgr-node3:3306');

5. 集群节点角色切换-单主多主切换

cluster.switchToMultiPrimaryMode();  // 切换多主
cluster.switchToSinglePrimaryMode(); // 切换单主

//在多主切换单主时指定主节点
cluster.switchToSinglePrimaryMode("mgr-node1:3306");

6. 创建集群用户
   在集群的任一节点（通常是主节点）上，使用 root 账号登录并执行：

cluster.setupAdminAccount('cluster_admin')

8. 销毁集群

var cluster = dba.getCluster()
cluster.dissolve()

9. 查看帮助

dba.help()

灾后恢复

如何重新连接并管理现有集群
当你下次打开 MySQL Shell 时，可以通过以下步骤重新连接到已存在的集群：

1. 连接到集群中的任意节点

mysqlsh root:123456@mgr-node1:3306 --js  # 连接到任一节点

2. 访问现有集群

//用于在 InnoDB 集群遇到完全中断 （例如，当组复制在所有成员实例上停止时）后重新配置和恢复集群。这个命令允许你连接到集群中的一个 MySQL 实例，并使用该实例的元数据来恢复整个集群。
dba.rebootClusterFromCompleteOutage();
//以上指令执行失败可以删除元数据重新创建集群
dba.dropMetadataSchema();
// 获取已存在的集群实例
var cluster = dba.getCluster();

// 验证集群状态
cluster.status();

3. 添加新实例到集群

dba.addInstance('root:123456@mgr-noden:3306');

用MySQL Router实现读写分离

1. 添加path

echo "PATH=$PATH:/usr/local/mysqlrouter/bin" >/etc/profile.d/mysqlrouter.sh
chmod +x /etc/profile.d/mysqlrouter.sh
source /etc/profile.d/mysqlrouter.sh

2. 自动根据集群配置路由

mysqlrouter --bootstrap root:123456@mgr-node1:3306 --force --user=root
#或指定host
mysqlrouter --bootstrap root:123456@mgr-node1:3306  --force --user=root --report-host mgr

3. 启动路由

mysqlrouter &

4. 测试路由
   读写端口

mysqlsh root@localhost:6446 --sql

只读端口

mysqlsh root@localhost:6447 --sql

MySQL InnoDB ReplicaSet（复制集）

InnoDB ReplicaSet 是 MySQL InnoDB 提供的一种高可用架构，基于 Group Replication（组复制） 技术实现，旨在通过多个节点之间的数据复制和故障转移，提升数据库的可靠性、扩展性和容错能力。它主要用于解决传统主从复制（Master-Slave Replication）在高可用性和数据一致性方面的局限性。

MySQL InnoDB ClusterSet

InnoDB ClusterSet 是在多个 InnoDB Cluster 之上，构建的跨区域、跨数据中心灾备高可用方案。

• 它通过管理 多个 InnoDB Cluster，实现：

• 跨数据中心主备部署（例如主机在北京，备机在广州）

• 自动主集群切换（Primary Cluster → Secondary Cluster）

• 单点写入、全局数据同步