一、PXC 介紹

1.1 PXC 簡介

PXC?是一套?MySQL?高可用集群解決方案，與傳統(tǒng)的基于主從復制模式的集群架構(gòu)相比 PXC 最突出特點就是解決了詬病已久的數(shù)據(jù)復制延遲問題，基本上可以達到實時同步。而且節(jié)點與節(jié)點之間，他們相互的關(guān)系是對等的。PXC 最關(guān)注的是數(shù)據(jù)的一致性，對待事物的行為時，要么在所有節(jié)點上執(zhí)行，要么都不執(zhí)行，它的實現(xiàn)機制決定了它對待一致性的行為非常嚴格，這也能非常完美的保證 MySQL 集群的數(shù)據(jù)一致性；

1.2 PXC特性和優(yōu)點

• 完全兼容 MySQL。

• 同步復制，事務要么在所有節(jié)點提交或不提交。

• 多主復制，可以在任意節(jié)點進行寫操作。

• 在從服務器上并行應用事件，真正意義上的并行復制。

• 節(jié)點自動配置，數(shù)據(jù)一致性，不再是異步復制。

• 故障切換：因為支持多點寫入，所以在出現(xiàn)數(shù)據(jù)庫故障時可以很容易的進行故障切換。

• 自動節(jié)點克隆：在新增節(jié)點或停機維護時，增量數(shù)據(jù)或基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不需要人工手動備份提供，galera cluster會自動拉取在線節(jié)點數(shù)據(jù)，集群最終會變?yōu)橐恢?#xff1b;

PXC最大的優(yōu)勢：強一致性、無同步延遲

1.3 PXC的局限和劣勢

• 復制只支持InnoDB?引擎，其他存儲引擎的更改不復制

• 寫入效率取決于節(jié)點中最慢的一臺

1.4 PXC與Replication的區(qū)別

ReplicationPXC

數(shù)據(jù)同步是單向的，master負責寫，然后異步復制給slave；如果slave寫入數(shù)據(jù)，不會復制給master。	數(shù)據(jù)同步時雙向的，任何一個mysql節(jié)點寫入數(shù)據(jù)，都會同步到集群中其它的節(jié)點。
異步復制，從和主無法保證數(shù)據(jù)的一致性	同步復制，事務在所有集群節(jié)點要么同時提交，要么同時不提交

1.5 PXC 常用端口

• 3306：數(shù)據(jù)庫對外服務的端口號。

• 4444：請求SST的端口。

• 4567：組成員之間進行溝通的一個端口號

• 4568：用于傳輸IST。

名詞解釋：

• SST(State Snapshot Transfer):?全量傳輸

• IST(Incremental state Transfer):增量傳輸

二、實踐

2.1 搭建 PXC 集群

與?MySQL?不同的是 PXC 官方提供了?Docker?鏡像，所以我們可以很方便的搭建 PXC 集群。

1)下載?Docker?鏡像

docker pull percona/percona-xtradb-cluster:5.7

2) 重命名鏡像名稱

docker tag percona/percona-xtradb-cluster:5.7 pxc:5.7

3)刪除原始鏡像

docker rmi percona/percona-xtradb-cluster:5.7

4) 創(chuàng)建?Docker?網(wǎng)絡，用于?PXC?集群獨立使用

docker network create pxc-network

5) 創(chuàng)建數(shù)據(jù)卷用于之后掛載

docker volume create --name v1
docker volume create --name v2
docker volume create --name v3

注：PXC容器只支持數(shù)據(jù)卷掛載方式，不支持目錄掛載

6) 創(chuàng)建第一個節(jié)點

docker run -di --name=pn1 --net=pxc-network -p 9000:3306 -v v1:/var/lib/mysql --privileged -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -e CLUSTER_NAME=cluster1 -e XTRABACKUP_PASSWORD=123456 pxc:5.7

因為后續(xù)節(jié)點的添加需要關(guān)聯(lián)到第一個節(jié)點，所以需要等待數(shù)據(jù)庫啟動完成。通過?docker logs pn1?查看日志，如果出現(xiàn)下面的輸出，證明啟動成功:

2019-09-04T06:27:30.085880Z 0 [Note] InnoDB: Buffer pool(s) load completed at 190904 6:27:30

注：CLUSTER_NAME 名稱不要用關(guān)鍵字PXC，否則無法啟動。

7) 加入第二個節(jié)點

docker run -di --name=pn2 --net=pxc-network -p 9001:3306 -v v2:/var/lib/mysql --privileged -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -e CLUSTER_NAME=cluster1 -e XTRABACKUP_PASSWORD=123456 -e CLUSTER_JOIN=pn1 pxc:5.7

需要注意是第二個節(jié)點開始需要增加?e CLUSTER_JOIN=pn1?參數(shù)，表示與?pn1?節(jié)點同步,否則?pn1?容器會自動關(guān)閉。

當?PXC集群中存在兩個節(jié)點以上之后就沒有主節(jié)點的概念了。集群中最后一個退出的節(jié)點就會變?yōu)橹鞴?jié)點，在?/var/lib/mysql/grastate.dat?文件中屬性?safe_to_bootstrap?的值 會從?0?被設置為?1?表示該節(jié)點是主節(jié)點。

8)加入第三個節(jié)點

docker run -di --name=pn3 --net=pxc-network -p 9002:3306 -v v3:/var/lib/mysql --privileged -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -e CLUSTER_NAME=cluster1 -e XTRABACKUP_PASSWORD=123456 -e CLUSTER_JOIN=pn2 pxc:5.7

可以看到我們這次我們?CLUSTER_JOIN?的是?pn2?容器，可以證明我們剛剛說的?當 PXC 集群存在兩個節(jié)點以上之后就沒有主節(jié)點的概念了?這個說法是正確的。

9)進入?pn1?節(jié)點

docker exec -it pn1 /usr/bin/mysql -uroot -p123456

10) 查看狀態(tài)

mysql> show status like 'wsrep%';
+----------------------------------+-------------------------------------------------+
| Variable_name | Value |
+----------------------------------+-------------------------------------------------+
| wsrep_local_state_uuid | 068dd5e8-cedd-11e9-904d-466e75bd8fe1 |
| wsrep_protocol_version | 9 |
| wsrep_last_applied | 16 |
| wsrep_last_committed | 16 |
| wsrep_replicated | 0 |
| wsrep_replicated_bytes | 0 |
| wsrep_repl_keys | 0 |
| wsrep_repl_keys_bytes | 0 |
| wsrep_repl_data_bytes | 0 |
| wsrep_repl_other_bytes | 0 |
| wsrep_received | 10 |
| wsrep_received_bytes | 800 |
| wsrep_local_commits | 0 |
| wsrep_local_cert_failures | 0 |
| wsrep_local_replays | 0 |
| wsrep_local_send_queue | 0 |
| wsrep_local_send_queue_max | 1 |
| wsrep_local_send_queue_min | 0 |
| wsrep_local_send_queue_avg | 0.000000 |
| wsrep_local_recv_queue | 0 |
| wsrep_local_recv_queue_max | 2 |
| wsrep_local_recv_queue_min | 0 |
| wsrep_local_recv_queue_avg | 0.100000 |
| wsrep_local_cached_downto | 0 |
| wsrep_flow_control_paused_ns | 0 |
| wsrep_flow_control_paused | 0.000000 |
| wsrep_flow_control_sent | 0 |
| wsrep_flow_control_recv | 0 |
| wsrep_flow_control_interval | [ 173, 173 ] |
| wsrep_flow_control_interval_low | 173 |
| wsrep_flow_control_interval_high | 173 |
| wsrep_flow_control_status | OFF |
| wsrep_cert_deps_distance | 0.000000 |
| wsrep_apply_oooe | 0.000000 |
| wsrep_apply_oool | 0.000000 |
| wsrep_apply_window | 0.000000 |
| wsrep_commit_oooe | 0.000000 |
| wsrep_commit_oool | 0.000000 |
| wsrep_commit_window | 0.000000 |
| wsrep_local_state | 4 |
| wsrep_local_state_comment | Synced |
| wsrep_cert_index_size | 0 |
| wsrep_cert_bucket_count | 22 |
| wsrep_gcache_pool_size | 1592 |
| wsrep_causal_reads | 0 |
| wsrep_cert_interval | 0.000000 |
| wsrep_open_transactions | 0 |
| wsrep_open_connections | 0 |
| wsrep_ist_receive_status | |
| wsrep_ist_receive_seqno_start | 0 |
| wsrep_ist_receive_seqno_current | 0 |
| wsrep_ist_receive_seqno_end | 0 |
| wsrep_incoming_addresses | 172.19.0.2:3306,172.19.0.3:3306,172.19.0.4:3306|
| wsrep_cluster_weight | 3 |
| wsrep_desync_count | 0 |
| wsrep_evs_delayed | |
| wsrep_evs_evict_list | |
| wsrep_evs_repl_latency | 0/0/0/0/0 |
| wsrep_evs_state | OPERATIONAL |
| wsrep_gcomm_uuid | 11ed51e2-cedd-11e9-b362-af453a7ac074 |
| wsrep_cluster_conf_id | 3 |
| wsrep_cluster_size | 3 |
| wsrep_cluster_state_uuid | 068dd5e8-cedd-11e9-904d-466e75bd8fe1 |
| wsrep_cluster_status | Primary |
| wsrep_connected | ON |
| wsrep_local_bf_aborts | 0 |
| wsrep_local_index | 0 |
| wsrep_provider_name | Galera |
| wsrep_provider_vendor | Codership Oy |
| wsrep_provider_version | 3.37(rff05089) |
| wsrep_ready | ON |
+----------------------------------+-------------------------------------------------+
71 rows in set (0.06 sec)

可以看到?wsrep_incoming_addresses?的值就是我們?nèi)齻€容器的IP地址

| wsrep_incoming_addresses | 172.19.0.2:3306,172.19.0.3:3306,172.19.0.4:3306 |

集群完整性檢查：

屬性含義

wsrep_cluster_state_uuid	在集群所有節(jié)點的值應該是相同的,有不同值的節(jié)點,說明其沒有連接入集群.
wsrep_cluster_conf_id	正常情況下所有節(jié)點上該值是一樣的.如果值不同,說明該節(jié)點被臨時”分區(qū)”了.當節(jié)點之間網(wǎng)絡連接恢復 的時候應該會恢復一樣的值.
wsrep_cluster_size	如果這個值跟預期的節(jié)點數(shù)一致,則所有的集群節(jié)點已經(jīng)連接.
wsrep_cluster_status	集群組成的狀態(tài).如果不為”Primary”,說明出現(xiàn)”分區(qū)”或是”split-brain”腦裂狀況.

節(jié)點狀態(tài)檢查：

屬性含義

wsrep_ready	該值為 ON,則說明可以接受 SQL 負載.如果為 Off,則需要檢查 wsrep_connected
wsrep_connected	如果該值為 Off,且 wsrep_ready 的值也為 Off,則說明該節(jié)點沒有連接到集群.(可能是 wsrep_cluster_address 或 wsrep_cluster_name 等配置錯造成的.具體錯誤需要查看錯誤日志)
wsrep_local_state_comment	如果 wsrep_connected 為 On,但 wsrep_ready 為 OFF,則可以從該項查看原因

復制健康檢查:

屬性含義

wsrep_flow_control_paused	表示復制停止了多長時間.即表明集群因為 Slave 延遲而慢的程度.值為 0~1,越靠近 0 越好,值為 1 表示 復制完全停止.可優(yōu)化 wsrep_slave_threads 的值來改善
wsrep_cert_deps_distance	有多少事務可以并行應用處理.wsrep_slave_threads 設置的值不應該高出該值太多
wsrep_flow_control_sent	表示該節(jié)點已經(jīng)停止復制了多少次
*wsrep_local_recv_queue_avg	表示 slave 事務隊列的平均長度.slave 瓶頸的預兆. 最慢的節(jié)點的 wsrep_flow_control_sent 和 wsrep_local_recv_queue_avg 這兩個值最高.這兩個值較低的話,相對更好

檢測慢網(wǎng)絡問題：

屬性含義

wsrep_local_send_queue_avg	網(wǎng)絡瓶頸的預兆.如果這個值比較高的話,可能存在網(wǎng)絡瓶頸

沖突或死鎖的數(shù)目:

屬性含義

wsrep_last_committed	最后提交的事務數(shù)目
wsrep_local_cert_failures 和 wsrep_local_bf_aborts	回滾,檢測到的沖突數(shù)目

2.2 集群同步驗證

1) 在節(jié)點一上創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫?test

mysql> create database test;
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)

2) 節(jié)點二上查看：

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql |
| performance_schema |
| sys |
| test |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)

3) 在節(jié)點二上創(chuàng)建表

mysql> use test;
Database changed
mysql> create table sys_user(id int ,name varchar(30));
Query OK, 0 rows affected (0.11 sec)

4)在節(jié)點三上查看表結(jié)構(gòu)

mysql> use test;
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A

Database changed
mysql> show tables;
+----------------+
| Tables_in_test |
+----------------+
| sys_user |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)

5) 在節(jié)點三上插入數(shù)據(jù)

mysql> insert into sys_user values(1,'a');
ERROR 1105 (HY000): Percona-XtraDB-Cluster prohibits use of DML command on a table (test.sys_user) without an explicit primary key with pxc_strict_mode = ENFORCING or MASTER

看到?jīng)]有顯示的主鍵就無法插入數(shù)據(jù)，我們修改下表結(jié)構(gòu):

alter table sys_user add primary key (id);

插入數(shù)據(jù)：

mysql> insert into sys_user values(1,'a');
Query OK, 1 row affected (0.05 sec)

6)在節(jié)點一查看表數(shù)據(jù)

mysql> select * from sys_user;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | a |
+----+------+
1 row in set (0.00 sec)

可以看到三個節(jié)點數(shù)據(jù)正常同步，并且都可讀可寫。

2.3 新增數(shù)據(jù)庫節(jié)點操作

當數(shù)據(jù)庫不夠用時，我們通常需要增加數(shù)據(jù)庫節(jié)點來分擔壓力，我們來演示一下新增節(jié)點的操作。

1) 創(chuàng)建數(shù)據(jù)卷

docker volume create --name v4

2)新增容器

docker run -di --name=pn4 --net=pxc-network -p 9003:3306 -v v4:/var/lib/mysql --privileged -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -e CLUSTER_NAME=cluster1 -e XTRABACKUP_PASSWORD=123456 -e CLUSTER_JOIN=pn3 pxc:5.7

要注意的是，這次?CLUSTER_JOIN?連的是?pn3。

1) 進入節(jié)點4查看數(shù)據(jù)

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql |
| performance_schema |
| sys |
| test |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)mysql> use test;
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A
Database changed
mysql> show tables;
+----------------+
| Tables_in_test |
+----------------+
| sys_user |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)mysql> select * from sys_user;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | a |
+----+------+
1 row in set (0.00 sec)

可以看到之前的數(shù)據(jù)也自動同步過來了。

2.4 宕機操作

1) 將節(jié)點pn4容器關(guān)閉，造成宕機現(xiàn)象

docker stop pn4

2) 在節(jié)點?pn2?上做查看集群狀態(tài)

mysql> show status like 'wsrep%';......
| wsrep_local_state | 4 |
| wsrep_local_state_comment | Synced |
| wsrep_cert_index_size | 3 |
......
| wsrep_incoming_addresses | 172.19.0.4:3306,172.19.0.3:3306,172.19.0.2:3306 |

可以看到集群應該有4個節(jié)點，但是現(xiàn)在只有3個正常連接。

3)在節(jié)點?pn2?上做修改操作

mysql> update sys_user set name='b' where id=1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0

4) 將節(jié)點?pn4?容器啟動

[root@VM_0_15_centos ~]# docker start pn4

5) 進入容器?pn4?查看修改操作是否同步

docker exec -it pn4 /usr/bin/mysql -uroot -p123456mysql> use test;
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A

Database changed
mysql> select * from sys_user;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | b |
+----+------+
1 row in set (0.00 sec)

可以看到節(jié)點正常加入集群，并且數(shù)據(jù)也同步了。

pn4?是以指定主節(jié)點形式進入?PXC?集群創(chuàng)建的容器，那么?pn1直接以自身為主節(jié)點啟動的容器會怎么樣呢？我們來演示一下：

1) 關(guān)閉?pn1?節(jié)點

docker stop pn1

2) 在?pn2?節(jié)點上插入一條數(shù)據(jù)

mysql> insert into sys_user values('2','c');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

3) 啟動?pn1節(jié)點

docker start pn1

等待一分鐘，查看容器啟動列表

docker ps -a

發(fā)現(xiàn)?pn1?節(jié)點并沒有啟動

CONTAINER ID IMAGE ...... STATUS NAMES
fa123563e787 pxc:5.7 ...... Exited (1) About a minute ago pn1

查看下錯誤日志：

docker logs pn1

異常信息如下：

2019-09-04T07:21:56.412918Z 0 [ERROR] WSREP: It may not be safe to bootstrap the cluster from this node. It was not the last one to leave the cluster and may not contain all the updates. To force cluster bootstrap with this node, edit the grastate.dat file manually and set safe_to_bootstrap to 1 .
2019-09-04T07:21:56.412922Z 0 [ERROR] WSREP: Provider/Node (gcomm://) failed to establish connection with cluster (reason: 7)
2019-09-04T07:21:56.412929Z 0 [ERROR] Aborting

翻譯成中文：

2019-09-04T07：21：56.412918Z 0 [錯誤] WSREP：從此節(jié)點引導群集可能不安全。 它不是離開群集的最后一個，可能不包含所有更新。 要使用此節(jié)點強制群集引導，請手動編輯grastate.dat文件并將safe_to_bootstrap設置為1。
2019-09-04T07：21：56.412922Z 0 [錯誤] WSREP：提供者/節(jié)點(gcomm：//)無法與群集建立連接(原因：7)
2019-09-04T07：21：56.412929Z 0 [錯誤]中止

錯誤提示很明顯了，因為?pn1?節(jié)點不是最后一個離開集群的不能再以主節(jié)點的形式啟動了,如果要以主節(jié)點的形式啟動必須調(diào)整?grastate.dat文件中的?safe_to_bootstrap?參數(shù)為?1。

但是要注意的是因為集群中其他節(jié)點并沒有關(guān)閉，這樣啟動的容器跟之前的集群就沒有關(guān)系了數(shù)據(jù)也不會同步，我們來驗證下看看：

1) 查看數(shù)據(jù)卷存放的路徑

docker volume inspect v1[
{
"CreatedAt": "2019-09-05T09:22:22+08:00",
"Driver": "local",
"Labels": {},
"Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/v1/_data",
"Name": "v1",
"Options": {},
"Scope": "local"
}
]

2) 進入數(shù)據(jù)卷目錄，查看是否存在?grastate.dat文件

[root@VM_0_15_centos ~]# cd /var/lib/docker/volumes/v1/_data
[root@VM_0_15_centos _data]# ll
total 323444
-rw-r----- 1 1001 1001 56 Sep 5 08:34 auto.cnf
-rw------- 1 1001 1001 1680 Sep 5 08:34 ca-key.pem
-rw-r--r-- 1 1001 1001 1120 Sep 5 08:34 ca.pem
-rw-r--r-- 1 1001 1001 1120 Sep 5 08:34 client-cert.pem
-rw------- 1 1001 1001 1676 Sep 5 08:34 client-key.pem
-rw-r----- 1 1001 1001 2 Sep 5 08:34 fa123563e787.pid
-rw-r----- 1 1001 1001 134219048 Sep 5 09:22 galera.cache
-rw-r----- 1 1001 1001 113 Sep 5 09:21 grastate.dat
-rw-r----- 1 1001 1001 1300 Sep 5 08:34 ib_buffer_pool
-rw-r----- 1 1001 1001 79691776 Sep 5 09:15 ibdata1
-rw-r----- 1 1001 1001 50331648 Sep 5 09:15 ib_logfile0
-rw-r----- 1 1001 1001 50331648 Sep 5 08:34 ib_logfile1
-rw-r----- 1 1001 1001 12582912 Sep 5 08:38 ibtmp1
-rw-r----- 1 1001 1001 34751 Sep 5 08:38 innobackup.backup.log
drwxr-x--- 2 1001 1001 4096 Sep 5 08:34 mysql
drwxr-x--- 2 1001 1001 4096 Sep 5 08:34 performance_schema
-rw------- 1 1001 1001 1676 Sep 5 08:34 private_key.pem
-rw-r--r-- 1 1001 1001 452 Sep 5 08:34 public_key.pem
-rw-r--r-- 1 1001 1001 1120 Sep 5 08:34 server-cert.pem
-rw------- 1 1001 1001 1676 Sep 5 08:34 server-key.pem
drwxr-x--- 2 1001 1001 12288 Sep 5 08:34 sys
drwxr-x--- 2 1001 1001 4096 Sep 5 09:07 test
-rw-r--r-- 1 1001 1001 143 Sep 5 09:22 version_info
-rw-r----- 1 1001 1001 3932160 Sep 5 09:15 xb_doublewrite

3) 編輯文件

vim grastate.dat

將?safe_to_bootstrap?參數(shù)值修改為1，保存退出

# GALERA saved state
version: 2.1
uuid: 068dd5e8-cedd-11e9-904d-466e75bd8fe1
seqno: 20
safe_to_bootstrap: 1

4) 重啟?pn1?容器

docker start pn1

5) 進入容器，查看數(shù)據(jù)

docker exec -it pn1 /usr/bin/mysql -uroot -p123456mysql> use test;
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A

Database changed
mysql> select * from sys_user;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | b |
+----+------+
1 row in set (0.01 sec)

發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)并沒有同步，那么要怎么將?pn1?節(jié)點加入到集群中呢？

我們可以直接將?pn1?容器刪除，以加入節(jié)點的形式重新創(chuàng)建容器，并且因為我們之前已經(jīng)將容器的數(shù)據(jù)掛載到數(shù)據(jù)卷了，所以數(shù)據(jù)也不會存在丟失的風險，我們來操作下：

1) 刪除?pn1容器

docker stop pn1
docker rm pn1

2) 以從節(jié)點方式加入集群

docker run -di --name=pn1 --net=pxc-network -p 9000:3306 -v v1:/var/lib/mysql --privileged -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -e CLUSTER_NAME=cluster1 -e XTRABACKUP_PASSWORD=123456 -e CLUSTER_JOIN=pn2 pxc:5.7

等待容器初始化完畢

3)進入容器，查看數(shù)據(jù)是否同步

docker exec -it pn1 /usr/bin/mysql -uroot -p123456mysql> use test;
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A

Database changed
mysql> select * from sys_user;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | b |
| 2 | c |
+----+------+
2 rows in set (0.00 sec)

發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)已經(jīng)同步了。

《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實踐50位技術(shù)專家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的mysql 集群_MySQL之PXC集群搭建的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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