19. GreatSQL特性 | 深入浅出MGR

GreatSQL社区

发布于 2023-02-22 10:22:02

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1. 地理标签
2. 仲裁节点
3. 快速单注
4. 自定义选主策略
5. 并行查询
6. GreatSQL VS MySQL社区版
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本文介绍GreatSQL的一些关键新特性，相关特性主要针对GreatSQL 8.0.x版本（不含GreatSQL 5.7.x版本中的相关特性）。

1. 地理标签

可以对每个节点设置地理标签，主要用于解决多机房数据同步的问题。

新增选项 group_replication_zone_id，用于标记节点地理标签。该选项值支持范围 0 ~ 8，默认值为0。

当集群中各节点该选项值设置为不同的时候，就被认定为设置了不同的地理标签。

在同城多机房部署方案中，同一个机房的节点可以设置相同的数值，另一个机房里的节点设置另一个不同的数值，这样在事务提交时会要求每组 group_replication_zone_id 中至少有个节点确认事务，然后才能继续处理下一个事务。这就可以确保每个机房的某个节点里，总有最新的事务。

System Variable Name	group_replication_zone_id
Variable Scope	global
Dynamic Variable	YES
Permitted Values	[0 ~ 8]
Default	0
Description	设置MGR各节点不同的地理标签，主要用于解决多机房数据同步的问题。修改完该选项值之后，要重启MGR线程才能生效。
引入版本	8.0.25-15

2. 仲裁节点

该节点仅参与MGR投票仲裁，不存放实际数据，也无需执行DML操作，因此可以用一般配置级别的服务器，在保证MGR可靠性的同时还能降低服务器成本。

新增参数group_replication_arbitrator用于设置仲裁节点。

若想新增一个仲裁节点，只需在 my.cnf 配置文件中添加如下配置：group_replication_arbitrator = true

当集群中只剩下 Arbitrator 节点时，则会自动退出。

注意：

在有仲裁节点的情况下，将单主切换成多主模式时，需要把投票节点先关闭再机型切换，否则可能会导致切换失败，并且仲裁节点报错退出MGR。
即便是在关闭MGR服务状态下，仲裁节点中也无法执任何有数据变更的操作。

System Variable Name	group_replication_arbitrator
Variable Scope	global
Dynamic Variable	NO
Permitted Values	0
Default	0
Description	设置本节点是否为仲裁节点。实例启动前先设置好，不可动态修改
引入版本	8.0.25-16

3. 快速单主

GreatSQL中增加一个新的工作模式：单主快速模式，在这个模式下，不再采用MySQL MGR原有的认证数据库方式。新增选项 group_replication_single_primary_fast_mode 用于设置是否启用，以及具体采用哪种模式。

快速单主模式特别适合在跨机房部署，压力测试以及内存要求不高等多种场景。这种模式弱于传统的异步复制，但强于半同步复制，且没有MGR默认的认证数据库可能消耗较大内存的问题。

提醒，启用快速单主模式时，不支持采用多主模式；所有节点都得设置必须相同，否则无法启动。

选项 group_replication_single_primary_fast_mode 可选值有：0、1、2，不同值分别表示如下：

0，表示不采取快速单主模式，这是默认值。
1，表示采用快速单主模式，支持并并回放。**强烈建议设置为1，即启用快速单主模式。**- 2，表示采用快速单主模式，但不支持并行回放，加速relay log落盘，且让从库消耗更少的资源。

System Variable Name	group_replication_single_primary_fast_mode
Variable Scope	Global
Dynamic Variable	NO
Permitted Values	012
Default	0
Description	设置是否启用快速单主模式，强烈建议启用（即设置为1）。
引入版本	8.0.25-16

4. 自定义选主策略

完善自动选主机制，增加基于最新GTID判断来选主，避免自动选择没有最新GTID的节点作为新主。

默认地，MGR根据以下规则选主：

当有MySQL 5.7和MySQL 8.0不同版本的节点混合部署时，只会选择运行5.7的节点作为主节点。此外，在 <= MySQL 8.0.16 版本时，以主版本号进行排序，也就是说 5.7 排在 8.0 前面。在 > MySQL 8.0.17版本中，则是以补丁版本号排序，也就是 8.0.17 排在 8.0.25 前面。
当所有节点版本号一致时，则根据节点权重值（选项 group_replication_member_weight 定义权重值，这个选项5.7版本没有，8.0开始新增）排序，权重值高的节点排在前面。
根据节点 server_uuid 排序。

在一些情况下，在MGR所有节点都发生意外要重新拉起时，不会检查各节点事务应用状态，而错误选择新的主节点，这时可能会导致丢失一些事务数据。或者当原来的主节点crash需要重新投票选择新的主节点时，可能也会选择一个权重值较高，但没有最新事务的节点，也会存在丢失一部分事务数据的风险。

在GreatSQL中，新增选项 group_replication_primary_election_mode 用于自定义选主策略，可选值有以下几个：

WEIGHT_ONLY，还是按照上述传统模式自动选主，这是默认值。
GTID_FIRST，优先判断各节点事务应用状态，自动选择拥有最新事务的节点作为新的主节点。推荐设置为该模式。
WEIGHT_FIRST，传统模式优先，如果没有合适的结果再判断各节点事务状态。

提醒，所有节点都的设置必须相同，否则无法启动。

System Variable Name	group_replication_primary_election_mode
Variable Scope	Global
Dynamic Variable	NO
Permitted Values	WEIGHT_ONLYGTID_FIRSTWEIGHT_FIRST
Default	WEIGHT_ONLY
Description	当MGR集群需要投票选主时，采用何种投票策略。
引入版本	8.0.25-16

5. 并行查询

根据B+树的特点，可以将B+树划分为若干子树，此时多个线程可以并行扫描同一张InnoDB表的不同部分。对执行计划进行多线程改造，每个子线程执行计划与MySQL原始执行计划一致，但每个子线程只需扫描表的部分数据，子线程扫描完成后再进行结果汇总。通过多线程改造，可以充分利用多核资源，提升查询性能。

优化后，在TPC-H测试中表现优异，最高可提升30倍，平均提升15倍。该特性适用于周期性数据汇总报表之类的SAP、财务统计等业务。

使用限制：

暂不支持子查询，可想办法改造成JOIN。
暂时只支持ARM架构平台，X86架构平台优化也会尽快完成。

System Variable Name	force_parallel_execute
Variable Scope	Global
Dynamic Variable	YES
Permitted Values	ON
Default	OFF
Description	是否启用InnoDB并行查询特性
引入版本	8.0.25-15

更多关于InnoDB并行查询相关选项参考文档 InnoDB并行查询优化参考(https://gitee.com/GreatSQL/GreatSQL-Doc/blob/master/docs/innodb-parallel-execute.md)。

6. GreatSQL VS MySQL社区版

特性	GreatSQL 8.0.25-16	MySQL 8.0.25 社区版
投票节点/仲裁节点	✅	❎
快速单主模式	✅	❎
地理标签	✅	❎
全新流控算法	✅	❎
InnoDB并行查询优化	✅	❎
线程池（Thread Pool）	✅	❎
审计	✅	❎
InnoDB事务锁优化	✅	❎
SEQUENCE_TABLE(N)函数	✅	❎
InnoDB表损坏异常处理	✅	❎
强制只能使用InnoDB引擎表	✅	❎
杀掉空闲事务，避免长时间锁等待	✅	❎
Data Masking（数据脱敏/打码）	✅	❎
InnoDB碎片页统计增强	✅	❎
支持MyRocks引擎	✅	❎
InnoDB I/O性能提升	⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️	⭐️⭐️
网络分区异常应对	⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️	⭐️
完善节点异常退出处理	⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️	⭐️
一致性读性能	⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️	⭐️
提升MGR吞吐量	⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️	⭐️
统计信息增强	⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️	⭐️
slow log增强	⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️	⭐️
大事务处理	⭐️⭐️⭐️⭐️	⭐️
修复多写模式下可能丢数据风险	⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️	/
修复单主模式下切主丢数据风险	⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️	/
MGR集群启动效率提升	⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️	/
集群节点磁盘满处理	⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️	/
修复TCP self-connect问题	⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️	/
PROCESSLIST增强	⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️	/