Percona XtraDB Cluster vs Galera Cluster vs MySQL Group Replication

时间：2021-07-26 08:05:17

Percona XtraDB Cluster vs Galera Cluster vs MySQL Group Replication

Overview

Galera Cluster

  • 由 Codership 开发 官网
  • 包含在MariaDB，在Percona、MySQL 都可以使用

Galera Cluster 是一个基于 InnoDB 多主的同步复制，可以读写任何节点，即使失去任何一个节点也不影响业务中断，而且无需复杂的 failover 操作。

Percona XtraDB Cluster

  • 由 Percona 开发，在 Galera 基础打 Patch [官网](https://www.percona.com/software/mysql- database/percona-xtradb-cluster)
  • 自 2012 年 4 月可用
  • 附加的特性
    • PFS 扩展支持
    • SST/XtraBackup 方式的改变
    • PXC Strict mode *
    • ProxySQL 集成 *
    • 提升性能 *

MySQL Group Replication

  • 由 Oracle 官方开发
  • 2016 年 12 月 MySQL 5.7.17 发布 GA
  • MySQL InnoDB Cluster 整体解决方案

MySQL Group Replication 是一个 MySQL Server Plugin，提供分布式状态机复制与 Server 强大协调，当在一个 Group Replication 时，Server 将自动协调，每个节点都可以自动处理更新，自动检测，有一个 membership service 维护一个 view，记录组内 记录可见成员在某个时间点一致性和高可用性的，当任何一个成加入或离开，view 就会相应的更新

MySQL InnoDB Cluster

 
Percona XtraDB Cluster vs Galera Cluster vs MySQL Group Replication
-w610

Similarities

  • MySQL/MariaDB
  • 复制方法
  • 所有节点都有全部的数据 - 读仅发生在当前本地节点
  • 都需要 InnoDB/XtraDB 引擎
  • 都支持 多主的拓扑 (Active-active multi-master Topology)
    • 写多主节点
    • 不需要复杂的 Failover 操作
  • 节点管理，加入和离开都是完全自动处理的
  • 执行和写都是按全局的顺序进行的
  • 数据一致性
  • 乐观锁 / 最早提交的先赢
  • Quorum - 防止脑裂

Similar - Use Cases

  • 严格的持久化环境
  • 同时定入多个节点，保证数据一致性
  • 减少故障转移时间 (Reduce failover time)

Similar Limitation

  • 大事务或长事务
    • 很大的可能失败
    • 大事务导致在有效事务
  • 热点，多个节点更新同一行数据
  • 只有一个节点写，是最好的解决方案

Differences GR & Galera

  • Group Communication System 组通信系统
  • Binlogs & Gcache
  • Node Provisioning 节点配置
  • GTID vs Seqno
  • Partition Handling 分区控制
  • Full Solution or Plugin
  • Flow Control 流控制
  • WAN Support
  • OS Support
  • Schema Changes DDL

Group Communication System 组通信系统

  • Galera

    • 标志的单环顺序 Totem Single-ring Ordering
    • 所有节点都必须有 ACK 消息

  • MySQL Group Replication

    • 基于 Paxos
    • Paxos 只要求大多数 ACK 消息

Binlogs & Gcache

  • Galera Cluster/PXC

    • uses binlog row events
    • but does not require binary logging
    • writes events to Gcache (con gurable size)

  • MySQL Group Replication

    • requires binary logging

Node Provisioning 节点配置

  • Galera Cluster/PXC

    • has State Snapshot Transfer (SST) 全量同步
      • Percona XtraBackup (Recommended)
      • rsync
      • mysqldump
    • incremental State Transfer (IST) using GCache 增量同步

  • MySQL Group Replication

    • 没有自动全量同步，除非保留所有 Binlog
    • 用于同步的异步复制通道

GTID vs. Seqno

  • Galera Cluster/PXC

    • has a seqno which is a incrementing number

  • MySQL Group Replication

    • 依赖 MySQL GTID
    • writes to a cluster create GTID events on the GR Cluster UUID

Partition Handling

  • Galera Cluster/PXC

    • A partitioned node will refuse reads/writes (con gurable)
    • A partitioned node will automatically recover and rejoin

  • MySQL Group Replication

    • A partitioned node will accept reads
    • A partitioned node will accept write requests, but will hang forever
    • A partitioned node needs to be manually rejoined to the cluster

Full Solution or Plugin

  • Plugin

    • Group Replication is a 'Replication Plugin'
    • several split brain bugs in current code ( fixes pending!)

  • Solution

    • Galera Cluster 不处理应用连接
    • 与 GR 相比有更强的防止脑裂
    • MySQL InnoDB Cluster (w. MySQLRouter)

  • Full Solution

    • Percona XtraDB Cluster (w. ProxySQL)
    • 集成 ProxySQL
    • 严格的 mode，防止使用限制

Flow Control 流控制

防止太慢的节点，被落下太远

  • Galera Cluster/PXC

    • 当一个节点慢到一个限制，阻止所有节点写
    • Flow Control 的消息已经发送
    • low defaults; Galera: 16(*), PXC: 100
    • Tell others to stop writes

  • MySQL Group Replication

    • 每个节点都有每个成员的统计信息
    • 每个独立的节点决定写的阈值
    • high default: 25000
    • 如果有节点太慢，其他节点放慢写速度

WAN Support

  • Galera Cluster/PXC

    • 投票权重
    • 调节网络通信设置
    • 减少分段网络流量
    • 仲裁人

  • MySQL Group Replication

    • 不建议在 WAN 上使用

OS Support

  • Galera

    • FreeBSD & Linux

  • Galera Cluster/PXC

    • Linux

  • MySQL Group Replication

    • Linux, Windows, Solaris, OSX, FreeBSD

Schema Changes - DDL

  • Galera Cluster/PXC

    • Total Order Isolation
    • All writes will be blocked during Writes on other nodes will be terminated
    • Workarounds 变通办法
      • pt-online-schema-change
      • wsrep_osu_method=RSU
        • 更多的操作工作
        • 并不是所有 DDL 可行

  • MySQL Group Replication

    • DDL 并不会阻塞写，像平常使用一样
    • 仅建议在单主模式下使用 (因为 DDL 并没有冲突检测)

Differences PXC & Galera

  • 扩展 PFS 支持
  • SST/XtraBackup 方式的改变
  • Bug-Fixes
  • PXC Strict Mode - PXC 严格的 Mode
  • ProxySQL 集成
  • 性能提升

PXC Strict Mode

预防实验性或不支持的特性

  • 仅支持 InnoDB 的操作
  • 预防修改 binlog_format!=ROW
  • 需要 Table 有主键
  • 禁用不支持的特性
    • GET_LOCK,LOCK TABLES,CTAS
    • FLUSH TABLES <tables> WITH READ LOCK
    • tx_isolation=SERIALIZABLE

ProxySQL 集成

ProxySQL 在 PXC 当负载均衡的角色

  • proxysql-admin 配置工具

  • ProxySQL schedulers

    • 健康检查
    • 重新配置节点

  • PXC 维护模式

    • tell load balancer to rebalance load

性能提升

  • 可伸缩性 fixs PXC 5.7.17

  • 新的默认值

    • gcs.fc_limit=100
    • evs.send_window=10
    • evs.user_send_window=4

[图片上传失败...(image-b39cb1-1513951864372)]

Limitations

  • Galera Cluster/PXC

    • InnoDB/XtraDB Only
    • tx_isolation=SERIALIZABLE
    • GET_LOCK()
    • LOCK TABLES
    • SELECT ... FOR UPDATE
    • Careful with ALTER TABLE ... IMPORT/EXPORT
    • Capped maximum transaction size 最大事务
    • XA transactions

  • Group Replication

    • InnoDB/XtraDB Only
    • tx_isolation=SERIALIZABLE
    • GET_LOCK()
    • LOCK TABLES
    • SELECT ... FOR UPDATE
    • CarefulwithALTER TABLE ... IMPORT/EXPORT.
    • Careful with large transactions
    • no support for tables with multi-level foreign key dependencies, can create inconsistencies

Known Issues

Galera Cluster/PXC Issues

  • Crashes due to background thread handling trx
    processing

    • mysql-wsrep#306: stored procedure aborts
    • mysql-wsrep#305: event scheduler
    • mysql-wsrep#304: local scope functions such as CURRENT_USER()

  • Various crashes related to DDL

    • mysql-wsrep#301:runningSHOW CREATE TABLE in multiple nodes with DDL can cause crash.
    • mysql-wsrep#275: Aborting trx leaves behind open tables in cache can cause crash

  • Concurrent DDLs using wsrep_OSU_method=RSU crash/inconsistency issues

    • mysql-wsrep#283 & mysql-wsrep#282

  • Shutdown issues

    • mysql-wsrep#303: cleanup during shutdown fails to clear the EXPLICT MDL locks (FTWRL)
    • mysql-wsrep#273: Not getting clean shutting down message if we start the server with unknown variable
    • mysql-wsrep#279: Trying to access stale binlog handler leads to crash

Group Replication Issues

分区容忍问题，不能防止脑裂

* #84727: partitioned nodes still accept writes: queries hang (~Fixed in 5.7.20)

* #84728: GR failure at start still starts MySQL (~Fixed in 8.0.2)

* #84729: block reads on partitioned nodes

* #84733: not possible to start with super_read_only=1 (Fixed in 8.0.2)

* #84784: Nodes Do Not Reconnect

* #84795: STOP GROUP_REPLICATION sets super_read_only=off

减少冲突

* #84731: mysql client connections get stuck during GR start

稳定性

* #84785: Prevent Large Transactions in Group Replication (~Fixed in 5.7.19)

* #84792: Member using 100% CPU in idle cluster (*)

* #84796: GR Member status is wrong

可用性

* #84674: unresolved hostnames block GR from starting (~Fixed in 5.7.18)

* #84794: cannot kill query that is stuck inside GR

* #84798: Group Replication can use some verbosity in the error log

Q & A

这个看原 PDF 吧。

Performance Tests

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