MySQL 8.0 复制与高可用：Group Replication 与 InnoDB Cluster 实战指南

本文面向希望在生产环境实现 MySQL 高可用的工程团队。我们以 MySQL 8.0 为基线，分别从 Group Replication（MGR）与 InnoDB Cluster 两条路径给出“可验证”的搭建与校验方法，确保每一步都有明确的命令与参数。

## 适用版本与前提

• 支持版本：MySQL 8.0（建议 8.0.22+）；InnoDB Cluster 需 MySQL Shell 8.0。
• 必需前提：开启 GTID 与二进制日志，使用行格式。

SHOW VARIABLES LIKE 'gtid_mode';
SHOW VARIABLES LIKE 'enforce_gtid_consistency';
SHOW VARIABLES LIKE 'binlog_format';

-- 如未开启（示例，生产中建议写入 my.cnf 并重启后持久化）：
SET PERSIST gtid_mode = 'ON';
SET PERSIST enforce_gtid_consistency = 'ON';
SET PERSIST binlog_format = 'ROW';

• 事务写集提取（MGR 依赖）：

SHOW VARIABLES LIKE 'transaction_write_set_extraction';
SET PERSIST transaction_write_set_extraction = 'XXHASH64';

## Group Replication（MGR）单主模式：可复现搭建

1. 创建复制用户（最小权限示例）：

CREATE USER 'repl'@'%' IDENTIFIED BY 'S@fePass!';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'%';
GRANT BACKUP_ADMIN ON *.* TO 'repl'@'%'; -- 8.0 备份管理权限（部分工具需要）
FLUSH PRIVILEGES;

2. 节点通用参数（写入 my.cnf 或使用 `SET PERSIST`）：

SET PERSIST group_replication_group_name = 'aaaaaaaa-bbbb-cccc-dddd-eeeeeeeeeeee';
SET PERSIST group_replication_local_address = '10.0.0.11:33061';
SET PERSIST group_replication_group_seeds = '10.0.0.11:33061,10.0.0.12:33061,10.0.0.13:33061';
SET PERSIST group_replication_single_primary_mode = ON; -- 单主模式
SET PERSIST group_replication_enforce_update_everywhere_checks = OFF;
SET PERSIST group_replication_bootstrap_group = OFF;

3. 启动与加入集群（首节点需引导）：

-- 首节点：
SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group = ON;
START GROUP_REPLICATION;
SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group = OFF;

-- 其他节点：
START GROUP_REPLICATION;

4. 校验状态：

SELECT * FROM performance_schema.replication_group_members; -- 成员列表
SELECT * FROM performance_schema.replication_group_member_stats; -- 复制延迟与事务统计
SHOW STATUS LIKE 'group_replication%';

5. 故障切换（单主）：主节点不可用时，MGR 会自动选举新主。建议业务侧使用虚拟 IP/代理（如 HAProxy）指向当前主。

## Group Replication 多主模式：注意一致性

• 开启多主：

SET PERSIST group_replication_single_primary_mode = OFF;
SET PERSIST group_replication_enforce_update_everywhere_checks = ON;

• 写冲突处理：MGR 基于写集检测冲突，出现冲突时会回滚其中一方事务。务必确保应用幂等或采用冲突避免策略（如分片或主键空间划分）。

## InnoDB Cluster：使用 MySQL Shell 快速构建

1. 前提：各实例已开启 GTID 与 MGR 所需参数，MySQL Shell 连接具备管理员权限。

2. 使用 MySQL Shell：

// 在 MySQL Shell 的 JavaScript 模式下：
var dba = require('dba');
var cluster = dba.createCluster('prodCluster');
cluster.addInstance('[email protected]:3306');
cluster.addInstance('[email protected]:3306');
cluster.addInstance('[email protected]:3306');
cluster.status();

// 切换主节点（单主）：
cluster.switchToPrimaryInstance('[email protected]:3306');

3. 校验：

cluster.status(); // 查看成员与角色

## 技术参数与验证命令（8.0）

• `group_replication_group_name`：使用有效 UUID。`SELECT @@group_replication_group_name;`
• `group_replication_local_address`：`host:port` 必须可达，默认端口 33061。
• `group_replication_group_seeds`：所有成员的 `local_address` 列表。
• `group_replication_recovery_get_public_key`：若开启基于 RSA 的自动凭据获取，设置为 `ON`。
• `group_replication_consistency`：读一致性级别，`EVENTUAL`/`BEFORE_ON_PRIMARY_FAILOVER`/`BEFORE`/`AFTER`。

SHOW VARIABLES LIKE 'group_replication_consistency';
SET PERSIST group_replication_consistency = 'BEFORE';

## 监控与故障排查

• 复制延迟：`performance_schema.replication_applier_status_by_worker`。
• 错误日志：`SHOW WARNINGS` 与服务器错误日志（`error.log`）。
• 常见问题：端口未开放、GTID 未开启、二进制日志格式非 ROW、时钟不同步导致认证失败。

## 注意事项

• 生产环境请将参数写入配置文件并重启生效，避免仅使用 `SET PERSIST` 导致重启后不一致。
• 多主模式对应用写入模式要求更高，除非有明确的冲突避免方案，否则建议单主模式。
• InnoDB Cluster 基于 MGR，Shell 提供管理与自动化能力，但底层一致性与限制同 MGR。

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## 结语

高可用不止于“能跑起来”，关键在于参数与行为可验证。以 GTID 与行格式为基础，按步骤启用 MGR 或通过 InnoDB Cluster 管理，并在 `performance_schema` 中持续观测复制健康，才能让故障切换与一致性更可控。