MySQL高可用：InnoDB Cluster 部署详解

最近公众号有人留言：为啥使用 ProxySQL 而不使用 InnoDB Cluster ？

其实使用什么方案，根据实际情况进行权衡利弊即可，如果先部署了 MGR ，想在此基础之上完善高可用，添加 ProxySQL 比较方便。如果新部署一个高可用环境，直接使用 InnoDB Cluster 也可以，InnoDB Cluster 也是依赖 MGR 。

下面将从零开始，来讲解怎么通过 Docker Compose 来部署 MySQL InnoDB Cluster，让你能够快速搭建一套完整的高可用数据库系统。

什么是 MySQL InnoDB Cluster

核心概念

MySQL InnoDB Cluster是 MySQL 官方提供的高可用解决方案，它基于以下三个核心组件：

MySQL Group Replication：提供数据复制和故障检测，这个就是前面文章中提到的 MGR
MySQL Router：提供透明的路由和负载均衡
MySQL Shell：提供集群管理和监控功能

架构优势

自动故障检测和转移
强一致性数据复制
透明的读写分离
简化的管理操作

架构图

开始部署

为了测试方便，在一台服务器上使用 docker compose 部署多个服务节点。

启动 mysql 节点

1、在服务器上创建一个目录 mysql-innodb-cluster ，目录中按照下图进行目录和文件的创建。

2、docker-compose.yml 文件内容如下：

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version: '3.8'

services:
  mysql1:
    image: mysql:8.0.39
    container_name: mysql1
    hostname: mysql1
    restart: unless-stopped
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: rootpass123
      TZ: Asia/Shanghai
    networks:
      - mysql-cluster-net
    volumes:
      - ./node1/conf:/etc/mysql/conf.d:ro
      - ./node1/data:/var/lib/mysql
      - ./node1/log:/var/log/mysql
    ports:
      - "3310:3306"

  mysql2:
    image: mysql:8.0.39
    container_name: mysql2
    hostname: mysql2
    restart: unless-stopped
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: rootpass123
      TZ: Asia/Shanghai
    networks:
      - mysql-cluster-net
    volumes:
      - ./node2/conf:/etc/mysql/conf.d:ro
      - ./node2/data:/var/lib/mysql
      - ./node2/log:/var/log/mysql
    ports:
      - "3311:3306"

  mysql3:
    image: mysql:8.0.39
    container_name: mysql3
    hostname: mysql3
    restart: unless-stopped
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: rootpass123
      TZ: Asia/Shanghai
    networks:
      - mysql-cluster-net
    volumes:
      - ./node3/conf:/etc/mysql/conf.d:ro
      - ./node3/data:/var/lib/mysql
      - ./node3/log:/var/log/mysql
    ports:
      - "3312:3306"

  mysql-router:
    image: mysql/mysql-router:8.0
    container_name: mysql-router
    restart: unless-stopped
    depends_on:
      - mysql1
      - mysql2
      - mysql3
    networks:
      - mysql-cluster-net
    volumes:
      - ./router/data:/tmp/mysqlrouter
    ports:
      - "6446:6446" # 读写端口 (RW)
      - "6447:6447" # 只读端口 (RO)
      - "6448:6448" # 管理端口 (X Protocol RW)
      - "6449:6449" # 管理端口 (X Protocol RO)
    environment:                     
      MYSQL_HOST: mysql1
      MYSQL_PORT: 3306
      MYSQL_USER: clusteradmin
      MYSQL_PASSWORD: clusterpass123
      MYSQL_CREATE_ROUTER_USER: 0
      MYSQL_ROUTER_BOOTSTRAP_EXTRA_OPTIONS: >
        --conf-use-sockets
        --conf-bind-address 0.0.0.0
        --conf-base-port 6446
networks:
  mysql-cluster-net:
    driver: bridge
    name: mysql-cluster-net

router 节点说明：

检测 /tmp/mysqlrouter/mysqlrouter.conf 是否存在，如果不存在则执行
mysqlrouter --bootstrap clusteradmin@mysql1:3306 ... --directory /tmp/mysqlrouter ，密码从 MYSQL_PASSWORD 变量读入，非交互（不用手动输入）。
bootstrap 成功后，以后每次容器重启直接 mysqlrouter -c /tmp/mysqlrouter/mysqlrouter.conf 不再重新扫描集群，配置持久化。
Router 根据集群实时角色，把 6446 流量转发到 PRIMARY，6447 转发到 SECONDARY，应用只需连固定端口即可。

3、mysql 节点 1 的配置文件 mysql1.cnf 内容如下：

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[mysqld]
# 网络和连接
bind-address = 0.0.0.0

# 复制基础
server_id = 1
log_bin = mysql-bin
binlog_format = ROW
enforce_gtid_consistency = ON
gtid_mode = ON

# Group Replication 特定配置
transaction_write_set_extraction = XXHASH64
loose-group_replication_group_name = "aaaaaaaa-aaaa-aaaa-aaaa-aaaaaaaaaaaa" # 请替换为一个有效的UUID，可使用 `uuidgen` 命令生成
loose-group_replication_start_on_boot = OFF
loose-group_replication_local_address = "mysql1:33061" # 内部组通信地址和端口，通常为 33061
loose-group_replication_group_seeds = "mysql1:33061, mysql2:33061, mysql3:33061"
loose-group_replication_single_primary_mode = ON # 单主模式
loose-group_replication_bootstrap_group = OFF # 切勿随意开启引导

#  Innodb Cluster 元数据存储
disabled_storage_engines = MyISAM,BLACKHOLE,FEDERATED,ARCHIVE

# 性能与可靠性
binlog_transaction_dependency_tracking = WRITESET

4、mysql 节点 2 的配置文件 mysql2.cnf 内容如下：

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[mysqld]
bind-address = 0.0.0.0
server_id = 2
log_bin = mysql-bin
binlog_format = ROW
enforce_gtid_consistency = ON
gtid_mode = ON
transaction_write_set_extraction = XXHASH64
loose-group_replication_group_name = "aaaaaaaa-aaaa-aaaa-aaaa-aaaaaaaaaaaa" # 必须与node1相同
loose-group_replication_start_on_boot = OFF
loose-group_replication_local_address = "mysql2:33061"
loose-group_replication_group_seeds = "mysql1:33061, mysql2:33061, mysql3:33061"
loose-group_replication_single_primary_mode = ON
loose-group_replication_bootstrap_group = OFF
disabled_storage_engines = MyISAM,BLACKHOLE,FEDERATED,ARCHIVE
binlog_transaction_dependency_tracking = WRITESET

5、mysql 节点 3 的配置文件 mysql3.cnf 内容如下：

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[mysqld]
bind-address = 0.0.0.0
server_id = 3
log_bin = mysql-bin
binlog_format = ROW
enforce_gtid_consistency = ON
gtid_mode = ON
transaction_write_set_extraction = XXHASH64
loose-group_replication_group_name = "aaaaaaaa-aaaa-aaaa-aaaa-aaaaaaaaaaaa" # 必须与node1相同
loose-group_replication_start_on_boot = OFF
loose-group_replication_local_address = "mysql3:33061"
loose-group_replication_group_seeds = "mysql1:33061, mysql2:33061, mysql3:33061"
loose-group_replication_single_primary_mode = ON
loose-group_replication_bootstrap_group = OFF
disabled_storage_engines = MyISAM,BLACKHOLE,FEDERATED,ARCHIVE
binlog_transaction_dependency_tracking = WRITESET

节点 3 内容与节点 2 类似，但 server_id 必须改为 3，loose-group_replication_local_address 改为 mysql3:33061。loose-group_replication_group_name 必须与其它节点相同。

关于配置文件中 mgr 相关的部分可以参考之前的文章《MySQL高可用-使用Docker部署MGR》。

6、执行下面的命令，先启动三个 mysql 节点。

docker-compose up -d mysql1 mysql2 mysql3

等三个 mysql 节点都启动成功后，再执行下面的操作。

添加集群管理账户

在三个 MySQL 节点上，都需要创建一个用于集群管理和 Router 引导的管理员用户（需要 SYSTEM_VARIABLES_ADMIN, REPLICATION_SLAVE_ADMIN, GROUP_REPLICATION_ADMIN 权限）。

先使用下面命令连接到节点 1 的 shell：

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# 连接到 mysql1 容器并登录 MySQL
docker-compose exec mysql1 mysql -uroot -prootpass123

然后执行下面的语句进行 clusteradmin 账户的创建和权限设置：

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CREATE USER IF NOT EXISTS 'clusteradmin'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'clusterpass123';
GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'clusteradmin'@'%' WITH GRANT OPTION;
FLUSH PRIVILEGES;

在节点 2 和节点 3 上执行相同的操作。

使用 mysql shell 构建集群

配置和启动 InnoDB Cluster，可以使用 MySQL Shell (mysqlsh) 来创建集群。临时启动一个 MySQL Shell 容器。

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docker run --rm -it --network=mysql-cluster-net mysql/mysql-server:8.0 mysqlsh

执行成后会进入到 MySQL JS 的 shell 界面，如下图：

在 shell 模式下逐步执行下面的代码：

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// 连接到第一个节点（将成为初始主节点）
\connect clusteradmin@mysql1:3306
// 提供密码：clusterpass123

// 检查实例配置是否符合集群要求
dba.checkInstanceConfiguration('clusteradmin@mysql1:3306');
dba.checkInstanceConfiguration('clusteradmin@mysql2:3306');
dba.checkInstanceConfiguration('clusteradmin@mysql3:3306');

// 创建集群，命名为 'myCluster'
var cluster = dba.createCluster('myCluster');

// 添加其他实例到集群中
cluster.addInstance('clusteradmin@mysql2:3306', {password: 'your_strong_clusteradmin_password', recoveryMethod: 'clone'}); // 使用 clone 方式进行恢复
cluster.addInstance('clusteradmin@mysql3:3306', {password: 'your_strong_clusteradmin_password', recoveryMethod: 'clone'});

// 检查集群状态
cluster.status();

节点成功添加到集群中如下图：

最后查看集群状态：

输出应显示三个实例都是 ONLINE，其中一个角色是 PRIMARY，另外两个是 SECONDARY。

启动并配置 MySQL Router

执行下面命令启动 router 容器

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docker-compose up -d mysql-router

router 启动成功的日志如下：

到这 MySQL InnoDB Cluster 已经部署完成，可以使用 Navicat 之类的工具进行连接进行测试：

使用 Navicat 时需要注意，SSL 中的使用 SSL 必须勾选。

最后

一开始想使用 AI 来生成所有的配置，尝试了很多次，没有能一次性成功的，根据日志中的错误信息让 AI 修改，越改越混乱。因为整个过程中我没有参与，给不出更多有价值的信息，最后放弃了让 AI 直接来操作。

从这个过程我体会到更好使用 AI 的方式应该是：

1、先让 AI 总结出部署 MySQL InnoDB Cluster 的关键步骤。

2、从这个步骤中了解到一些基本的原理，然后分步骤让 AI 搞定配置，实操的过程中也是分步骤进行，这样即便出现问题也比较容易排查。

3、手动一步一步去操作，有助于更好的理解和理清逻辑关系。

4、学习任何技术，我们自己懂的越多，就越能让 AI 发挥更大的能力。