ApsaraDB RDS：使用組複製

背景資訊

使用了組複製的MySQL叢集能夠基於分布式Paxos協議自我管理，具有很強的資料可靠性和資料一致性。相比傳統主備複製方式，組複製具有以下優勢：

• 資料的強一致性：組複製叢集能夠自主管理叢集，當主庫故障時，能夠主動進行故障節點剔除和主備切換，並且切換後主備庫的資料仍然保持一致。

• 資料的強可靠性：組複製中事務在提交時，一定保證資料已經複製到了超過半數的節點，因此在多數派可用的情況下，能夠保證資料不丟失。

• 全域事務強一致性：組複製具備叢集的節點間的資料全域一致讀和全域一致寫能力，可根據業務需要修改group_replication_consistency參數設定讀寫的一致性等級。

  說明

  • 資料的全域一致讀能力：您可以在備庫上設定Session層級的group_replication_consistency參數為BEFORE，然後執行查詢語句。此時，備庫會等到主庫上所有先於此查詢語句的事務應用完成後，再執行這條查詢語句。

  • 資料的全域一致寫能力：您可以在主庫上設定Session層級的group_replication_consistency參數為AFTER，然後執行寫事務，這個事務會等到所有節點應用成功後，再在主庫上返回提交成功的訊息。

  • 多數派：指叢集中超過半數以上的節點。

應用情境

要求資料強可靠和強一致的業務情境，例如金融、電商、核心交易系統等。

前提條件

執行個體滿足以下條件：

• 系列：RDS MySQL叢集系列執行個體。

  說明

  高可用系列執行個體升級為叢集系列執行個體的方法，請參見高可用系列升級為叢集系列。

• 版本：核心小版本大於或等於MySQL 8.0 20221231。如需升級核心小版本，請參見升級核心小版本。

• 儲存引擎：InnoDB。

• 記憶體：大於或等於8 GB。如需升級執行個體規格，請參見變更配置。

• 執行個體節點個數大於等於3，且為單數。

• 在有資料庫代理的情況下，代理版本：大於或等於Maxscale_MySQL_2.2.12_20230302。如需升級資料庫代理版本，請參見升級獨享代理核心小版本。

• 產品類型：標準版

使用限制

• 存在X-Engine引擎表的執行個體不能使用組複製。

  可以通過以下SQL語句檢查是否存在X-Engine引擎表，查詢結果為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__'
    );

• 存在無主鍵表的執行個體不能使用組複製。

  可以通過以下SQL語句檢查是否存在無主鍵表，查詢結果為0表示不存在無主鍵表。

  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，業務層面的組複製的使用限制，請參見官網文檔Requirements and Limitations。

影響

將非同步或半同步複製方式切換為組複製方式時，會出現執行個體切換，請在業務低峰期進行。請確保您的應用程式具有重連機制，重連機制需要在您的應用程式中設定。執行個體切換的影響請參見執行個體切換的影響。

技術實現

組複製是基於Paxos協議實現的一種分布式複製形態。詳細實現原理請參見組複製簡介。

注意事項

• 組複製效能弱於非同步複製，記憶體資源消耗多於非同步和半同步複製，效能敏感型或資源敏感型業務請在測試後使用。

• 為保證組複製叢集的穩定運行，在使用組複製時，系統會將以下參數設為固定值，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

費用

使用組複製不需要額外支付費用。

操作步驟

新建立使用組複製的執行個體

在建立RDS MySQL叢集系列執行個體時，參數模板選擇MySQL_InnoDB_8.0_叢集系列_組複製參數模板，即可開通複製方式為組複製的執行個體。

已建立的執行個體變更為組複製

如果您已經有RDS MySQL叢集系列執行個體，可以在執行個體基本資料頁面的執行個體拓撲管理地區，單擊修改資料複製方式，在彈出的對話方塊中選中組複製，單擊確認，即可將執行個體複製方式變更為組複製。

常見問題

Q：使用組複製後，還能切換回非同步或半同步複製模式嗎？

A：可以。非同步、半同步、組複製三種複製模式可以相互切換，您可以在執行個體基本資料頁面的執行個體拓撲管理地區，單擊修改資料複製方式，在彈出的對話方塊中修改複製方式。

Q：使用組複製後，備節點還支援可讀嗎？

A：支援。由於組複製的各節點之間使用Paxos協議，在備節點負載過高的情況下，會影響主節點寫入效能，建議開通資料庫代理服務進行讀寫分離，資料庫代理支援配置讀權重和複寫延遲閾值，可有效避免備節點負載過高。

Q：組複製支援多主模式嗎？

A：不支援。RDS MySQL當前只提供單主模式的組複製執行個體。多主模式下叢集的穩定性很差，任意節點的抖動或故障，都會影響全叢集的可用性。

Q：為什麼使用組複製要求記憶體大於等於8 GB？

A：在開啟組複製後，Xcom層中維護了一個約1 GB的Xcom Cache，用來儲存Xcom message。組複製的事務認證模組會維護一個認證資訊數組，佔用一定的記憶體。組複製還會開啟額外的後台線程，消耗部分記憶體。如果購買的執行個體規格記憶體偏小，在有大查詢等記憶體使用量率較高的情境下，會導致執行個體OOM。因此，我們推薦開啟組複製的執行個體盡量選取記憶體較大的規格。

Q：使用組複製後，應該購買通用型規格還是獨享型規格？

A：由於組複製會使用額外的記憶體，所以當購買的規格記憶體較小時（8 GB~16 GB），推薦選取通用型規格，可以規避部分管控記憶體消耗，提升執行個體的可用記憶體；

如果所購買記憶體較大（如32 GB)，推薦選取獨享型規格執行個體，可以擷取更好的隔離性與高峰效能。

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