MySQL MGR高可用集群搭建实战指南
以下内容将从概念与架构入手，逐步演示如何在三台 Linux 主机上搭建 MySQL Group Replication（简称 MGR）高可用集群。全程配有详细的配置示例、ASCII 拓扑图解以及命令演示，帮助你快速上手并深入理解。
1. 概述与背景
1.1 什么是 MySQL Group Replication
MySQL Group Replication（MGR）是 MySQL 官方提供的一种多主机间的内置复制解决方案，具备以下特性：
- 多主（Multi-primary）/单主（Single-primary）模式：支持所有节点均可写入（Multi-primary），也可切换为只有一个节点可写入（Single-primary）。
- 自动故障检测与成员剔除：一旦某个节点宕机或网络抖动，其他节点可自动剔除该节点，保持集群可用性。
- 一致性保证：使用 Paxos 类协议实现通信，每条事务在提交前会与大多数节点达成一致；可选基于组通信协议（XA Two-Phase Commit）保证更强一致性。
- 易管理：无需手动配置
master/slave拥有者与切换，所有成员逻辑对等，自动选主或切换角色。
在 MGR 集群中，只需要向某个节点提交写请求，事务提交后会自动在组内同步，不依赖传统的主从复制拓扑。MGR 通常用于构建高度可用的数据库服务层。
1.2 集群拓扑示意（ASCII 图解）
下面以一个典型的 三节点 MGR 集群为例，展示其逻辑拓扑：
+-----------+ +-----------+ +-----------+
| Node A | | Node B | | Node C |
| (MySQL) |<----->| (MySQL) |<----->| (MySQL) |
| | | | | |
+-----------+ +-----------+ +-----------+
^ ^ ^ ^ ^ ^
| | | | | |
客户端读写 集群内部组通信 监控/管理- 三台物理或虚拟机（节点 A、B、C），每台安装 MySQL 8.0+。
- 节点之间通过 XCom（组复制专用网络）进行心跳与事务流转。
- 客户端可分别连接到任意节点进行读写（Multi-primary 模式下），只要大多数节点在线，均可正常工作。
2. 环境与前提
2.1 环境准备
以下示例在三台 CentOS 7/8 或 Ubuntu 18.04/20.04 的服务器上演示，主机名、IP 分别如下（仅作示例，可根据实际环境修改）：
Node A
- 主机名：
mysql-a - IP：
192.168.1.101
- 主机名：
Node B
- 主机名：
mysql-b - IP：
192.168.1.102
- 主机名：
Node C
- 主机名：
mysql-c - IP：
192.168.1.103
- 主机名：
三台主机之间需保证互通，尤其是 3306/TCP（MySQL 服务）和 组复制组播端口 33061/TCP。为了简化部署可开启防火墙策略或临时关闭防火墙、Selinux。
2.2 安装 MySQL 8.0
以 CentOS 为例，可通过官方 Yum 源安装：
# 安装 MySQL 官方仓库
rpm -Uvh https://repo.mysql.com/mysql80-community-release-el7-3.noarch.rpm
# 安装 MySQL 8.0 Server
yum install -y mysql-community-server
# 启动并设置开机自启
systemctl enable mysqld
systemctl start mysqld
# 查看随机生成的 root 密码
grep 'temporary password' /var/log/mysqld.log
# 示例输出：
# 2023-10-10T12:00:00.123456Z 1 [Note] A temporary password is generated for root@localhost: AbCdEfGhIjKl然后使用 mysql_secure_installation 初始化 root 密码并关闭不安全设置，或手动修改密码。确保三台节点都安装相同 MySQL 版本（8.0.x 相同大版本）。
2.3 主机名与 DNS 配置
为方便组复制内部通信，建议在三台服务器 /etc/hosts 中添加对应映射：
192.168.1.101 mysql-a
192.168.1.102 mysql-b
192.168.1.103 mysql-c并设置主机名：
# 以 root 用户在各自节点执行
hostnamectl set-hostname mysql-a # 对应节点 B、C 分别设置 mysql-b、mysql-c确保 ping mysql-a 能够成功解析到 192.168.1.101。
3. MySQL 配置
接下来，在三台节点上分别配置 MySQL，关键在于 my.cnf 中启用 Group Replication 相关参数。
3.1 全局配置示例
在三台机器上编辑 /etc/my.cnf.d/group_replication.cnf 或 /etc/mysql/my.cnf 中增加以下内容（只需修改一份，三台均保持一致）：
# 仅示例片段，只列出关键部分
[mysqld]
# 基础属性
server_id = 101 # Node A 配置为 101，Node B 为 102，Node C 为 103
datadir = /var/lib/mysql
socket = /var/lib/mysql/mysql.sock
log_error = /var/log/mysql/error.log
pid_file = /var/run/mysqld/mysqld.pid
port = 3306
# InnoDB 相关（建议根据实际内存调整）
innodb_buffer_pool_size = 1G
innodb_flush_log_at_trx_commit = 1
innodb_file_per_table = 1
innodb_flush_method = O_DIRECT
# Group Replication 组通信网络配置
# 注意：必须在三个节点上都启用 group_replication 组件
loose-group_replication_group_name = "aaaaaaaa-bbbb-cccc-dddd-eeeeeeeeeeee" # 任意 UUID
loose-group_replication_start_on_boot = off
loose-group_replication_local_address = "192.168.1.101:33061" # Node A
# Node B: "192.168.1.102:33061"; Node C: "192.168.1.103:33061"
loose-group_replication_group_seeds = "192.168.1.101:33061,192.168.1.102:33061,192.168.1.103:33061"
loose-group_replication_bootstrap_group = off
# 复制插件配置
plugin_load_add = group_replication.so
# 日志格式与 GTID
log_slave_updates = ON
enforce_gtid_consistency = ON
master_info_repository = TABLE
relay_log_info_repository = TABLE
relay_log_recovery = ON
transaction_write_set_extraction = XXHASH64
# binlog 与 purging
log_bin = mysql-bin
binlog_format = ROW
binlog_row_image = FULL
gtid_mode = ON
expire_logs_days = 3说明：
server_id：三台节点必须唯一；示例设置为 101、102、103。group_replication_local_address：本机组复制监听地址，格式IP:PORT，默认为33061，可根据需要修改。group_replication_group_seeds：列出所有预期参与组复制的节点地址（包括自己和对端）。plugin_load_add = group_replication.so加载插件。- 其它 InnoDB、binlog、GTID 相关参数需保证一致，否则启动组复制时会报错。
修改完成后，重启三台节点的 MySQL 服务：
systemctl restart mysqld3.2 验证插件是否加载
在 Node A 上登录 MySQL，执行：
mysql -uroot -p
SHOW PLUGINS\G查看列表中是否存在 group_replication 且状态为 ACTIVE。若未加载，可执行：
INSTALL PLUGIN group_replication SONAME 'group_replication.so';然后再次 SHOW PLUGINS 验证。
4. 初始化 MGR 集群
至此，三台节点的 MySQL 基础配置已就绪，接下来依次在每台节点上执行一系列 SQL 命令，以创建复制账户、配置组复制用户、并启动组复制。
下面示例以 Node A（IP=192.168.1.101）为例演示完整流程，并在 Node B、Node C 上做相同操作（只需要修改 server_id 与 local_address 部分）。可以通过 SSH 或 kubectl exec（若在容器中运行）连接到三台对应 MySQL 实例。
4.1 创建复制专用用户
在 任何一个节点（例如 Node A）上执行以下 SQL，为组复制创建用户，并在三台主机上都 grant 授权：
-- 登录 MySQL
mysql -uroot -p
-- 创建组复制用户（在所有节点都执行同样语句）
CREATE USER 'rpl_user'@'%' IDENTIFIED BY 'StrongRplPassw0rd!';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'rpl_user'@'%';
FLUSH PRIVILEGES;说明：
rpl_user是组复制内部使用的账号，用于节点之间拉取 binlog。- 请根据安全要求设置强密码，或改为仅在内部网段授信。
在 Node B、Node C 上都执行以上两条语句，确保三台共享相同的 rpl_user 密码与权限。
4.2 验证 GTID 设置
在三台节点上分别执行：
SHOW VARIABLES LIKE 'gtid_mode';确认 gtid_mode = ON。若不是，请检查前面 my.cnf 中是否成功生效，重启后再次检查。
4.3 查看 InnoDB 引擎状态
确保 InnoDB 正常工作：
SHOW ENGINE INNODB STATUS\G检查启动日志中无错误。
4.4 配置组复制相关系统变量
在 Node A 上执行（后续 B、C 同理，仅需替换 local_address）：
-- 登录 MySQL
mysql -uroot -p
-- 确保 group_replication 组件已就绪
SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group = OFF; -- 非启动节点必须 OFF注意：只有在第一个节点启动时，需要将bootstrap_group置为ON，而后续节点必须为OFF。
4.5 启动首个节点（Bootstrap Group）
在 Node A 上执行以下命令，将其作为群集的“种子”节点启动组复制：
-- 登录 MySQL
mysql -uroot -p
-- 1. 确保自己是要引导的第一个成员
SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group = ON;
-- 2. 启动组复制插件
START GROUP_REPLICATION;
-- 3. 重置 bootstrap 设置（仅当第一节点正常加入后）
SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group = OFF;此时，在 Node A 的 error log 中可以看到类似：
[Note] Group Replication: local member 1d0451b8-...: ONLINE, view UUID bcd123...并执行：
SELECT * FROM performance_schema.replication_group_members;应能看到一条记录，对应 Node A 自己，状态 ONLINE。示例输出：
+--------------------------------------+---------------+-----------------+-----------+----------------+
| MEMBER_ID | MEMBER_HOST | MEMBER_PORT | MEMBER_STATE | MEMBER_ROLE |
+--------------------------------------+---------------+-----------------+-------------+--------------+
| 1d0451b8-85f2-11eb-912d-080027e58898 | mysql-a | 33061 | ONLINE | PRIMARY |
+--------------------------------------+---------------+-----------------+-------------+--------------+4.6 启动其余节点加入集群
节点 Node B（IP=192.168.1.102）：
- 确认
my.cnf中server_id=102，group_replication_local_address="192.168.1.102:33061"。 - 确认已经执行过复制账号的创建。
- 确保
group_replication_bootstrap_group = OFF。
登录后执行：
mysql -uroot -p
-- 启动组复制
START GROUP_REPLICATION;然后查询：
SELECT MEMBER_HOST, MEMBER_STATE FROM performance_schema.replication_group_members;此时可见 Node A、Node B 都已 ONLINE。类似：
+-----------+-------------+
| MEMBER_HOST | MEMBER_STATE |
+-------------+-------------+
| mysql-a | ONLINE |
| mysql-b | ONLINE |
+-------------+-------------+重复Node C（IP=192.168.1.103）同样步骤：
mysql -uroot -p
START GROUP_REPLICATION;
SELECT MEMBER_HOST, MEMBER_STATE FROM performance_schema.replication_group_members;期望结果：
+-----------+-------------+
| MEMBER_HOST | MEMBER_STATE |
+-------------+-------------+
| mysql-a | ONLINE |
| mysql-b | ONLINE |
| mysql-c | ONLINE |
+-------------+-------------+此时，三节点 MGR 集群已建成，各自为组复制对等节点，传播事务达成一致。
5. 测试及常用操作
5.1 写入测试（Multi-primary 模式）
默认情况下，启用 MGR 后处于 Multi-primary 模式，所有节点都可写入。选择一个节点插入数据：
mysql -u root -p -h 192.168.1.101
USE testdb;
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS testdb;
USE testdb;
CREATE TABLE t1(id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, name VARCHAR(20));
INSERT INTO t1(name) VALUES('Alice'),('Bob');然后在其他两个节点验证是否同步：
mysql -uroot -p -h 192.168.1.102 -e "SELECT * FROM testdb.t1;"
mysql -uroot -p -h 192.168.1.103 -e "SELECT * FROM testdb.t1;"应都能看到两条记录。
5.2 故障测试（节点下线与自动选举）
5.2.1 模拟节点挂掉
在 Node B 上停止 MySQL 服务：
ssh root@mysql-b "systemctl stop mysqld"此时 Node B 会被剔除组复制视图，查看任意存活节点上的成员状态：
SELECT MEMBER_HOST, MEMBER_STATE FROM performance_schema.replication_group_members;应看到 Node B 变为 OFFLINE 或直接消失，剩余两个节点仍为 ONLINE。应用仍可继续读写。
5.2.2 恢复节点
重启 Node B MySQL：
ssh root@mysql-b "systemctl start mysqld"之后在 Node B 上执行：
mysql -uroot -p
START GROUP_REPLICATION;Node B 会自动拉取最新事务并回到 ONLINE 状态。最终再查询视图：
SELECT MEMBER_HOST, MEMBER_STATE FROM performance_schema.replication_group_members;即可看到三节点均为 ONLINE。
5.3 单主模式（Single-primary）切换
若希望整个集群只有一个节点可写入，其他节点只做只读，可在任一节点执行：
-- 将集群切换为 Single-primary
mysql> SET GLOBAL group_replication_single_primary_mode = ON;
-- 在当前节点设置其为 PRIMARY
mysql> SELECT MEMBER_HOST, MEMBER_ROLE FROM performance_schema.replication_group_members;
-- 如果当前节点不是 PRIMARY，执行：
mysql> SET GLOBAL group_replication_primary_member = 'mysql-a:33061';此后，在 PRIMARY 节点上可执行写操作；在其他节点若尝试写，会报 “Write operations are not allowed in secondary mode” 错误。
要恢复多主模式，执行：
SET GLOBAL group_replication_single_primary_mode = OFF;6. 常见问题与排查
在实际部署与运行中，可能会遇到以下常见问题，结合对应排查思路快速定位与解决。
6.1 无法加入集群：Member X requested state CHANGE but cannot change to JOINED
问题症状
启动第二个节点时，在 error log 中看到：
[ERROR] Group Replication: Member jklmn cannot join group.
Member jklmn requested state CHANGE but cannot change to JOINED排查思路
- 检查网络互通：确保
33061端口在防火墙或安全组中已开放。 - 检查账号授权：确认
rpl_user@'%'在所有节点上已创建且拥有REPLICATION SLAVE权限，且密码一致。 检查配置文件差异：
group_replication_group_seeds是否包含正确的所有节点地址。server_id、gtid_mode、binlog_format、transaction_write_set_extraction等必须保持一致。
查看 error log 详细信息：
grep -i "replication" /var/log/mysql/error.log根据提示进一步定位。
6.2 写入失败：ERROR 1845 (HY000): Access denied for user 'rpl_user'@'...'
问题症状
在 Node B 或 C 启动组复制时，报 Access denied 错误，提示 rpl_user 认证失败。
排查思路
确认复制用户密码一致：在各节点上测试：
mysql -urpl_user -pStrongRplPassw0rd! -h 192.168.1.101 -e "SELECT 1;"若密码错误，应在所有节点上重新
ALTER USER 'rpl_user'@'%' IDENTIFIED BY '...'并FLUSH PRIVILEGES;。- 检查用户 Host 授权：如果授权给特定 IP，如
@'192.168.1.%'，需确认rpl_user在目标节点访问时 Host 匹配。 - 确认
skip_name_resolve：若在my.cnf中启用了skip_name_resolve=ON，则需用纯 IP 授权（'rpl_user'@'192.168.1.101'），否则解析 Hostname 可能出错。
6.3 数据冲突：Caught exception: Group Replication conflict with ...
问题症状
在多主模式下，如果两台节点同时写入同一个主键，某节点可能会报冲突错误：
ERROR 1644 (ER_SIGNAL_EXCEPTION): Caught exception: Group Replication conflict...解释与建议
- 这是内置冲突检测机制，当不同节点对同一行执行不一致写时，会在某个节点检测到冲突，并回滚该事务。
- 解决方案：尽量将同一数据写负载通过 Proxy 分流，或者在业务层面做分布式 ID 生成（如使用 UUID、雪花算法）避免主键冲突。
- 若业务允许一次写冲突回滚，再重试即可；否则需改为单主写或分库分表。
6.4 节点下线后无法恢复：Member X is not found in the group view
问题症状
某节点宕机后重启，执行 START GROUP_REPLICATION 时，报错提示该节点未在组视图中。
排查思路
检查 View 信息：
在存活节点上：SELECT * FROM performance_schema.replication_group_members;确认视图中是否还存在该节点的记录，状态是否为
OFFLINE。- 尝试更新组成员配置：
如果视图中没有该节点记录，可能是group_replication_member_expel_timeout导致节点被踢出后未重新加入。 强制清理旧成员信息：
在目标节点上执行：STOP GROUP_REPLICATION; RESET MASTER; -- 若 GTID 与日志冲突，可考虑清空 binlog SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group = OFF; START GROUP_REPLICATION;或在存活节点上先使用：
-- 标记该节点为离线并剔除 CALL mysql.rds_kill_master('mysql-c', 3306);再让目标节点重新启动加入。
7. 管理与监控
为了保证 MGR 集群长期稳定运行，需要借助一些监控与运维手段。
7.1 查看组复制状态
7.1.1 成员视图
SELECT
MEMBER_ID,
MEMBER_HOST,
MEMBER_PORT,
MEMBER_STATE,
MEMBER_ROLE
FROM performance_schema.replication_group_members;- MEMBER\_STATE:
ONLINE、OFFLINE、RECOVERING等。 - MEMBER\_ROLE:
PRIMARY（当前写入节点）或SECONDARY（只读节点）。
7.1.2 插件状态
SHOW STATUS LIKE 'group_replication_%';常用字段：
group_replication_primary_members: 当前 PRIMARY 节点列表group_replication_local_state: 本地节点状态group_replication_group_size: 组内成员数
7.2 高可用监控与自动故障转移
MGR 本身可自动剔除故障节点，但故障节点恢复后不会自动重新加入，需要人工或脚本触发重新 START GROUP_REPLICATION。可以编写如下简易脚本，在节点重启后自动尝试加入：
#!/bin/bash
# mgr_auto_rejoin.sh
MYSQL_USER="root"
MYSQL_PASS="YourRootPasswd"
# 检查本机组复制状态
STATUS=$(mysql -u${MYSQL_USER} -p${MYSQL_PASS} -e "SELECT VARIABLE_VALUE FROM performance_schema.global_status WHERE VARIABLE_NAME='group_replication_local_state'" -s -N)
if [ "$STATUS" != "ONLINE" ]; then
echo "本节点非 ONLINE，尝试重新加入集群..."
mysql -u${MYSQL_USER} -p${MYSQL_PASS} -e "START GROUP_REPLICATION;"
sleep 5
NEW_STATUS=$(mysql -u${MYSQL_USER} -p${MYSQL_PASS} -e "SELECT VARIABLE_VALUE FROM performance_schema.global_status WHERE VARIABLE_NAME='group_replication_local_state'" -s -N)
if [ "$NEW_STATUS" == "ONLINE" ]; then
echo "节点成功重新加入 GROUP."
else
echo "重试失败，当前状态：$NEW_STATUS"
fi
else
echo "本节点已经在线，无需操作."
fi可将此脚本放在节点启动后执行（如 crontab 或 systemd service），自动检测并加入集群。
8. 拓展：ZooKeeper vs Group Replication
虽然本指南专注于 MySQL 官方 MGR，但在生产环境中也常见 基于 Galera（MariaDB/Galera Cluster）或 使用 ZooKeeper 协调 的高可用方案。MGR 与它们相比的优缺点：
MGR 优点
- 原生集成 MySQL，无需额外安装 Galera 库或外部协调组件（如 ZooKeeper）。
- 使用 GTID 保证全局唯一性与一致性。
- 多主写入、自动故障剔除，可选单主模式。
MGR 缺点
- 对网络延迟敏感，推荐节点间 RTT < 5ms。
- 写冲突处理需额外关注，可能导致事务回滚。
- 配置相对复杂，资源消耗较高。
Galera 优点
- 同样支持多主热备，且同步延迟近乎为 0。
- 社区成熟，文档与平台兼容性好。
Galera 缺点
- 需安装额外 Galera 插件，且与 MySQL 官方主线版本存在分支差异。
- 对大事务群集通信压测存在瓶颈。
若已有 ZooKeeper/Kafka 等组件，或已使用 Kubernetes Operator（如 Oracle MySQL Operator 或 Vitess）管理 MGR，可考虑更进一步自动化部署与运维。
9. 小结
本文通过一个三节点的实战演练，详细介绍了：
- MySQL MGR 基本概念与优势
- 环境与前提准备：主机名、网络互通、安装 MySQL、配置
my.cnf - 创建复制用户与 GTID 设置
- 在三台节点上加载
group_replication插件 - 在 Node A 上引导集群（bootstrap）并在 Node B、C 上加入
- 读写测试、节点故障验证与恢复
- 单主/多主模式切换、常见问题排查与自动 rejoin 脚本
- 对比 Galera/其他 HA 方案，帮助你理解选型依据
通过本指南，你应该能在自己的实验环境或生产环境中快速搭建一个高可用的 MySQL MGR 集群，并掌握基本的运维与故障排查方法。后续可结合 Kubernetes Operator、ProxySQL 等组件，进一步实现自动化部署、读写分离与流量监控，实现更完善的 HA 架构。
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