mysql GTID主從複製故障後不停機恢復同步流程

Cloud發表於2020-11-30

GTID實現主從複製資料同步

GTID是一個基於原始mysql伺服器生成的一個已經被成功執行的全域性事務ID，它由伺服器ID以及事務ID組成，這個全域性事務ID不僅僅在原始伺服器上唯一，在所有主從關係的mysql伺服器上也是唯一的。正式因為這樣一個特性使得mysql主從複製變得更加簡單，以及資料庫一致性更可靠。

介紹

GTID的概念

全域性事務標識：global transaction identifiers
GTID是一個事務一一對應，並且全域性唯一ID
一個GTID在一個伺服器上只執行一次，避免重複執行導致資料混亂不一致
不再使用傳統的MASTER_LOG_FILE+MASTER_LOG_POS開啟複製，而是採用MASTER_AUTO_POSTION=1的方式開啟複製。
從MYSQL-5.6.5及後續版本開始支援

GTID的組成

GTID = server_uuid:transaction_id

server_uuid：mysql伺服器的唯一標識，檢視方法mysql客戶端內：show variables like '%server_uuid%';

transaction_id：此id是當前伺服器中提交事務的一個序列號，從1開始自增長，一個數值對應一個事務

GTID號示例：c9fba9e2-db3b-11eb-81d4-000c298d8da1:1-5

GTID的優勢

實現主從更簡單，不用像以前一樣尋找log_file和log_pos
比傳統的主從更加安全
GTID是連續沒有空洞的，保證資料一致性，零丟失。

GTID工作原理

master更新資料時，會在事務前產生GTID，一同記錄到binlog日誌中
slave端的I/O執行緒將變更的binlog，寫入到本地的relay log中
SQL執行緒從relay log中獲取GTID，然後對比slave端的binlog是否有記錄（所以MySQL5.6 slave端必須開啟binlog）
如果有記錄，說明該GTID的事務已經執行，slave會忽略
如果沒有記錄，slave就會從relay log中執行該GTID的事務，並記錄到binlog
在解析過程中會判斷是否有主鍵，如果沒有就用二級索引，如果沒有就用全部掃描

開始配置GTID複製

主：192.168.152.253 Centos7

從：192.168.152.252 Centos8

測試資料庫：vfan

測試表：student

1、修改mysql服務配置檔案，新增以下引數，隨後重啟：

server-id=100    #server id
log-bin=/var/lib/mysql/mysql-bin  #開啟binlog並指定儲存位置
expire_logs_days=10  #日誌儲存時間為10天
gtid_mode=on  #gtid模組開關
enforce_gtid_consistency=on  #啟動GTID強一致性，開啟gtid模組必須開啟此功能。
binlog_format=row  #bin_log日誌格式，共有三種STATEMENT、ROW、MIXED；預設為STATEMENT
skip_slave_start=1  #防止複製隨著mysql啟動而自動啟動

主伺服器和從伺服器的配置一致即可，server-id更改一下

2、在主伺服器中建立從伺服器連線的使用者

CREATE USER 'copy'@'192.168.152.252' IDENTIFIED BY 'copy';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'copy'@'192.168.152.252';
flush privileges;

建立完畢記得要測試下slave機是否能登入成功

3、使用mysqldump使兩資料庫資料同步

主mysql執行：
mysqldump -uroot -proot1 vfan > dump2.sql
scp dump2.sql 192.168.152.252:/data/

從mysql執行：
mysql> source /data/dump2.sql

當前主、從伺服器資料內容一致，都是以下資料：

mysql> select * from student;
+----+------+-----+
| id | name | age |
+----+------+-----+
|  1 | Tony |  18 |
|  2 | Any  |  17 |
|  3 | Goy  |  20 |
|  4 | Baly |  18 |
|  5 | Heg  |  19 |
|  6 | hhh  | 100 |
|  7 | lll  |  99 |
+----+------+-----+
7 rows in set (0.01 sec)

4、開啟主從複製

mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.152.253',MASTER_USER='copy',MASTER_PASSWORD='copy',MASTER_PORT=3306,MASTER_AUTO_POSITION=1;
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.04 sec)

mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

## 檢視slave狀態
mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 192.168.152.253
                  Master_User: copy
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: mysql-bin.000014
          Read_Master_Log_Pos: 897
               Relay_Log_File: kubenode2-relay-bin.000002
                Relay_Log_Pos: 416
        Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000014
             Slave_IO_Running: Yes
            Slave_SQL_Running: Yes

5、檢查是否同步

主伺服器中插入資料：
mysql> INSERT INTO student(name,age) VALUES('gogoo',50),('zhazha',25);
Query OK, 2 rows affected (0.03 sec)
Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0

從伺服器中讀取：
mysql> select * from student;
+----+--------+-----+
| id | name   | age |
+----+--------+-----+
|  1 | Tony   |  18 |
|  2 | Any    |  17 |
|  3 | Goy    |  20 |
|  4 | Baly   |  18 |
|  5 | Heg    |  19 |
|  6 | hhh    | 100 |
|  7 | lll    |  99 |
|  8 | gogoo  |  50 |
|  9 | zhazha |  25 |
+----+--------+-----+
9 rows in set (0.00 sec)

資料已經同步，基礎的主從複製已經搭建完成

現在模擬一個主從複製架構中，從伺服器中途複製失敗，不再同步主伺服器的場景，並要求不停業務進行資料同步修復，恢復一致。

1、首先先模擬一個資料插入的場景

vim insert.sh

#!/usr/bin/env bash

values=(`find /usr/ -type d | awk -F '/' '{print $NF}' | sort -u`)

while true
do
age=$(( $RANDOM%100 ))
name=${values[$(( $RANDOM%6 ))]}

mysql -h127.1 -P3306 -uroot -proot1 -e "INSERT INTO vfan.student(name,age) VALUES('"${name}"',${age});" &> /dev/null 
sleep $(( $RANDOM%5 ))
done

執行指令碼，資料在隨機插入（插入時間間隔 < 5s）

目前主mysql資料：

mysql> select * from student;
+----+---------------------+-----+
| id | name                | age |
......
|  97 | _                   |   2 |
|  98 | 00bash              |  15 |
|  99 | 00bash              |  52 |
| 100 | 00bash              |  43 |
| 101 | _                   |  65 |
| 102 | 00                  |  67 |
+-----+---------------------+-----+
102 rows in set (0.01 sec)

2、資料還在陸續插入，此時模擬slave節點當機或異常(在此就直接stop slave;)

mysql> stop slave;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

3、此時主庫資料還在增加，而從庫已經不同步，以下是從庫資料：

mysql> select * from student;
+----+---------------------+-----+
| id | name                | age |
......
| 82 | 00bash              |  50 |
| 83 | 00systemd-bootchart |  36 |
| 84 | 00bash              |  48 |
| 85 | 00systemd-bootchart |  41 |
| 86 | 00                  |  72 |
+----+---------------------+-----+
86 rows in set (0.00 sec)

4、開始從庫恢復資料

思路：

先通過mysqldump全量備份當前的資料，由於不能影響業務，所以在mysqldump資料時不能造成鎖表。要保持資料寫入

由於mysqldump時資料還在寫入，所以有一部分資料還是會同步不全，所以匯入mysqldump的資料後，跳過dump中包含的GTID事務，再重新建立一次主從配置，開啟slave執行緒，恢復資料並同步。

（1）mysqldump不鎖表備份資料

mysqldump -uroot -proot1 --single-transaction --master-data=2 -R vfan | gzip > dump4.sql

主要起作用引數：--single-transaction

（2）檢視當前mysqldump匯出資料的GTID號

[root@TestCentos7 data]# grep GLOBAL.GTID_PURGED dump4.sql 
SET @@GLOBAL.GTID_PURGED=/*!80000 '+'*/ 'c9fba9e2-db3b-11eb-81d4-000c298d8da1:1-228';

以上的 c9fba9e2-db3b-11eb-81d4-000c298d8da1:1-228 表示MASTER機執行到的GTID事務號

（3）去從資料庫匯入

scp dump4.sql 192.168.152.252:/data

mysql客戶端內：
mysql> source /data/dump4.sql

此時從庫資料：
mysql> select * from student;
| 230 | 00                  |  53 |
| 231 | 00bash              |  66 |
| 232 | _                   |  18 |
| 233 | 0.33.0              |  98 |
| 234 | 00bash              |  14 |
+-----+---------------------+-----+
234 rows in set (0.00 sec)

主庫資料：
| 454 | _                   |  46 |
| 455 | 03modsign           |  59 |
| 456 | 00systemd-bootchart |  77 |
| 457 | 03modsign           |   6 |
| 458 | 0.33.0              |  88 |
+-----+---------------------+-----+
458 rows in set (0.00 sec)

從庫資料恢復一部分到234行，主庫資料依然在增加，已經是458條

（4）由於我們mysqldump的資料已經包含了在MASTER執行的 1-228 個事務，所以我們在SLAVE進行同步的時候，要忽略這些事務不再進行同步，不然會出現類似於這種報錯：

mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 192.168.152.253
                  Master_User: copy
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: mysql-bin.000002
          Read_Master_Log_Pos: 137827
               Relay_Log_File: kubenode2-relay-bin.000002
                Relay_Log_Pos: 417
        Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000002
             Slave_IO_Running: Yes
            Slave_SQL_Running: No
                   Last_Errno: 1062
                   Last_Error: Could not execute Write_rows event on table vfan.student; Duplicate entry '87' for key 'student.PRIMARY', Error_code: 1062; handler error HA_ERR_FOUND_DUPP_KEY; the event's master log mysql-bin.000002, end_log_pos 10588

要想跳過某些GTID，SLAVE必須保證 gtid_purged 引數為空才能正確跳過，檢視當前的gtid_purged：

mysql> show global variables like '%gtid%';
+----------------------------------+-------------------------------------------------------------------------------------+
| Variable_name                    | Value                                                                               |
+----------------------------------+-------------------------------------------------------------------------------------+
| binlog_gtid_simple_recovery      | ON                                                                                  |
| enforce_gtid_consistency         | ON                                                                                  |
| gtid_executed                    | b30cb2ff-32d4-11eb-a447-000c292826bc:1-2,
c9fba9e2-db3b-11eb-81d4-000c298d8da1:1-80 |
| gtid_executed_compression_period | 1000                                                                                |
| gtid_mode                        | ON                                                                                  |
| gtid_owned                       |                                                                                     |
| gtid_purged                      | c9fba9e2-db3b-11eb-81d4-000c298d8da1:1-70                                           |
| session_track_gtids              | OFF                                                                                 |
+----------------------------------+-------------------------------------------------------------------------------------+
8 rows in set (0.02 sec)

當前gtid_purged不為空，所以我們要先設定它為空，執行：

mysql> reset master;
Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)

mysql> show global variables like '%gtid%';
+----------------------------------+-------+
| Variable_name                    | Value |
+----------------------------------+-------+
| binlog_gtid_simple_recovery      | ON    |
| enforce_gtid_consistency         | ON    |
| gtid_executed                    |       |
| gtid_executed_compression_period | 1000  |
| gtid_mode                        | ON    |
| gtid_owned                       |       |
| gtid_purged                      |       |
| session_track_gtids              | OFF   |
+----------------------------------+-------+
8 rows in set (0.00 sec)

（5）gtid_purged為空後，開始重置SLAVE

mysql> stop slave;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> reset slave all;
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

（6）重置後，設定跳過的GTID，並重新同步MASTER

mysql> SET @@GLOBAL.GTID_PURGED='c9fba9e2-db3b-11eb-81d4-000c298d8da1:1-228';
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.152.253',MASTER_USER='copy',MASTER_PASSWORD='copy',MASTER_PORT=3306,MASTER_AUTO_POSITION=1;
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.04 sec)

（7）開啟SLAVE程式，檢視同步狀態

mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 192.168.152.253
                  Master_User: copy
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: mysql-bin.000002
          Read_Master_Log_Pos: 137827
               Relay_Log_File: kubenode2-relay-bin.000002
                Relay_Log_Pos: 84993
        Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000002
             Slave_IO_Running: Yes
            Slave_SQL_Running: Yes
              Replicate_Do_DB: 
          Replicate_Ignore_DB: 
           Replicate_Do_Table: 
       Replicate_Ignore_Table: 
      Replicate_Wild_Do_Table: 
  Replicate_Wild_Ignore_Table: 
                   Last_Errno: 0
                   Last_Error: 
                 Skip_Counter: 0
          Exec_Master_Log_Pos: 137827
              Relay_Log_Space: 85206
              Until_Condition: None
               Until_Log_File: 
                Until_Log_Pos: 0
           Master_SSL_Allowed: No
           Master_SSL_CA_File: 
           Master_SSL_CA_Path: 
              Master_SSL_Cert: 
            Master_SSL_Cipher: 
               Master_SSL_Key: 
        Seconds_Behind_Master: 0
Master_SSL_Verify_Server_Cert: No
                Last_IO_Errno: 0
                Last_IO_Error: 
               Last_SQL_Errno: 0
               Last_SQL_Error: 
  Replicate_Ignore_Server_Ids: 
             Master_Server_Id: 100
                  Master_UUID: c9fba9e2-db3b-11eb-81d4-000c298d8da1
             Master_Info_File: mysql.slave_master_info
                    SQL_Delay: 0
          SQL_Remaining_Delay: NULL
      Slave_SQL_Running_State: Slave has read all relay log; waiting for more updates
           Master_Retry_Count: 86400
                  Master_Bind: 
      Last_IO_Error_Timestamp: 
     Last_SQL_Error_Timestamp: 
               Master_SSL_Crl: 
           Master_SSL_Crlpath: 
           Retrieved_Gtid_Set: c9fba9e2-db3b-11eb-81d4-000c298d8da1:229-519
            Executed_Gtid_Set: c9fba9e2-db3b-11eb-81d4-000c298d8da1:1-519
                Auto_Position: 1
         Replicate_Rewrite_DB: 
                 Channel_Name: 
           Master_TLS_Version: 
       Master_public_key_path: 
        Get_master_public_key: 0
            Network_Namespace: 
1 row in set (0.00 sec)

可以看到，同步正常！

（8）最後，檢視master與slave資料是否一致

MASTER資料：SELECT * FROM student;
| 520 | 00systemd-bootchart |  18 |
| 521 | 00systemd-bootchart |  44 |
| 522 | 03modsign           |  98 |
| 523 | 00systemd-bootchart |  45 |
| 524 | 00                  |  90 |
| 525 | 03modsign           |  21 |
+-----+---------------------+-----+
525 rows in set (0.00 sec)

SLAVE資料：SELECT * FROM student;
| 519 | 0.33.0              |  99 |
| 520 | 00systemd-bootchart |  18 |
| 521 | 00systemd-bootchart |  44 |
| 522 | 03modsign           |  98 |
| 523 | 00systemd-bootchart |  45 |
| 524 | 00                  |  90 |
| 525 | 03modsign           |  21 |
+-----+---------------------+-----+
525 rows in set (0.00 sec)

在我們修過程中插入的資料也已經全部同步。資料完全一致，主從複製修復完成。

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