云数据库 RDS：使用组复制

背景信息

使用了组复制的MySQL集群能够基于分布式Paxos协议自我管理，具有很强的数据可靠性和数据一致性。相比传统主备复制方式，组复制具有以下优势：

• 数据的强一致性：组复制集群能够自主管理集群，当主库故障时，能够主动进行故障节点剔除和主备切换，并且切换后主备库的数据仍然保持一致。

• 数据的强可靠性：组复制中事务在提交时，一定保证数据已经复制到了超过半数的节点，因此在多数派可用的情况下，能够保证数据不丢失。

• 全局事务强一致性：组复制具备集群的节点间的数据全局一致读和全局一致写能力，可根据业务需要修改group_replication_consistency参数设置读写的一致性等级。

  说明

  • 数据的全局一致读能力：您可以在备库上设置Session级别的group_replication_consistency参数为BEFORE，然后执行查询语句。此时，备库会等到主库上所有先于此查询语句的事务应用完成后，再执行这条查询语句。

  • 数据的全局一致写能力：您可以在主库上设置Session级别的group_replication_consistency参数为AFTER，然后执行写事务，这个事务会等到所有节点应用成功后，再在主库上返回提交成功的消息。

  • 多数派：指集群中超过半数以上的节点。

应用场景

要求数据强可靠和强一致的业务场景，例如金融、电商、核心交易系统等。

前提条件

实例满足以下条件：

• 系列：RDS MySQL集群系列实例。

  说明

  高可用系列实例升级为集群系列实例的方法，请参见高可用系列升级为集群系列。

• 版本：内核小版本大于或等于MySQL 8.0 20221231。如需升级内核小版本，请参见升级内核小版本。

• 存储引擎：InnoDB。

• 内存：大于或等于8 GB。如需升级实例规格，请参见变更配置。

• 实例节点个数大于等于3，且为单数。

• 在有数据库代理的情况下，代理版本：大于或等于Maxscale_MySQL_2.2.12_20230302。如需升级数据库代理版本，请参见升级独享代理内核小版本。

• 产品类型：标准版

使用限制

• 存在X-Engine引擎表的实例不能使用组复制。

  可以通过以下SQL语句检查是否存在X-Engine引擎表，查询结果为0表示不存在X-Engine引擎表。

  SELECT 
    COUNT(1) 
  FROM 
    information_schema.TABLES 
  WHERE 
    ENGINE = 'xengine' 
    AND table_schema NOT IN(
      'information_schema', 'performance_schema', 
      'mysql', 'test', 'sys', '__recycle_bin__'
    );

• 存在无主键表的实例不能使用组复制。

  可以通过以下SQL语句检查是否存在无主键表，查询结果为0表示不存在无主键表。

  SELECT 
    COUNT(1) AS count 
  FROM 
    information_schema.TABLES t1 
    LEFT OUTER JOIN information_schema.columns t2 ON t1.table_schema = t2.TABLE_SCHEMA 
    AND t1.table_name = t2.TABLE_NAME 
    AND t2.COLUMN_KEY = 'PRI' 
  WHERE 
    t2.table_name IS NULL 
    AND t1.table_type = 'BASE TABLE' 
    AND t1.TABLE_SCHEMA NOT IN(
      'information_schema', 'performance_schema', 
      'mysql', 'sys'
    );

• 除了上述限制外，业务层面的组复制的使用限制，请参见官网文档Requirements and Limitations。

影响

将异步或半同步复制方式切换为组复制方式时，会出现实例切换，请在业务低峰期进行。请确保您的应用程序具有重连机制，重连机制需要在您的应用程序中设置。实例切换的影响请参见实例切换的影响。

技术实现

组复制是基于Paxos协议实现的一种分布式复制形态。详细实现原理请参见组复制简介。

注意事项

• 组复制性能弱于异步复制，内存资源消耗多于异步和半同步复制，性能敏感型或资源敏感型业务请在测试后使用。

• 为保证组复制集群的稳定运行，在使用组复制时，系统会将以下参数设为固定值，如下所示。

  disabled_storage_engines=MyISAM,BLACKHOLE,FEDERATED,ARCHIVE,MEMORY,XENGINE
  gtid_mode=ON
  enforce_gtid_consistency=ON
  log_slave_updates=ON
  binlog_format=ROW
  slave_preserve_commit_order=ON
  rpl_semi_sync_master_enabled=OFF
  rpl_semi_sync_slave_enabled=OFF
  master_info_repository=TABLE
  relay_log_info_repository=TABLE
  binlog_transaction_dependency_tracking=WRITESET
  transaction_write_set_extraction=XXHASH64
  slave_parallel_type=LOGICAL_CLOCK
  replication_communication_stack=MYSQL
  group_replication_single_primary_mode=ON
  group_replication_paxos_single_leader=ON
  group_replication_consistency=BEFORE_ON_PRIMARY_FAILOVER

费用

使用组复制不需要额外支付费用。

操作步骤

新创建使用组复制的实例

在创建RDS MySQL集群系列实例时，参数模板选择MySQL_InnoDB_8.0_集群系列_组复制参数模板，即可开通复制方式为组复制的实例。

已创建的实例变更为组复制

如果您已经有RDS MySQL集群系列实例，可以在实例基本信息页面的实例拓扑管理区域，单击修改数据复制方式，在弹出的对话框中选中组复制，单击确认，即可将实例复制方式变更为组复制。

常见问题

Q：使用组复制后，还能切换回异步或半同步复制模式吗？

A：可以。异步、半同步、组复制三种复制模式可以相互切换，您可以在实例基本信息页面的实例拓扑管理区域，单击修改数据复制方式，在弹出的对话框中修改复制方式。

Q：使用组复制后，备节点还支持可读吗？

A：支持。由于组复制的各节点之间使用Paxos协议，在备节点负载过高的情况下，会影响主节点写入性能，建议开通数据库代理服务进行读写分离，数据库代理支持配置读权重和复制延迟阈值，可有效避免备节点负载过高。

Q：组复制支持多主模式吗？

A：不支持。RDS MySQL当前只提供单主模式的组复制实例。多主模式下集群的稳定性很差，任意节点的抖动或故障，都会影响全集群的可用性。

Q：为什么使用组复制要求内存大于等于8 GB？

A：在开启组复制后，Xcom层中维护了一个约1 GB的Xcom Cache，用来储存Xcom message。组复制的事务认证模块会维护一个认证信息数组，占用一定的内存。组复制还会开启额外的后台线程，消耗部分内存。如果购买的实例规格内存偏小，在有大查询等内存使用率较高的场景下，会导致实例OOM。因此，我们推荐开启组复制的实例尽量选取内存较大的规格。

Q：使用组复制后，应该购买通用型规格还是独享型规格？

A：由于组复制会使用额外的内存，所以当购买的规格内存较小时（8 GB~16 GB），推荐选取通用型规格，可以规避部分管控内存消耗，提升实例的可用内存；

如果所购买内存较大（如32 GB)，推荐选取独享型规格实例，可以获取更好的隔离性与高峰性能。

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