一. MySQL InnoDB Cluster 介绍
MySQL的高可用架构无论是社区还是官方，一直在技术上进行探索，这么多年提出了多种解决方案，比如MMM, MHA, NDB Cluster, Galera Cluster, InnoDB Cluster, 腾讯的PhxSQL, MySQL Fabric., aliSQL。MySQL官方在2017年4月推出了一套完整的、高可用的Mysql解决方案 - MySQL InnoDB Cluster, 即一组MySQL服务器可以配置为一个MySQL集群。在默认的单主节点模式下，集群服务器具有一个读写主节点和多个只读辅节点。辅助服务器是主服务器的副本。客户端应用程序通过MySQL Router连接到主服务程序。如果主服务连接失败，则次要的节点自动提升为主节点，MySQL Router请求到新的主节点。InnoDB Cluster不提供NDB Cluster支持。
-> 分布式MySQL之InnoDB和NDB
分布式MySQL主要有InnoDB和NDB模式, NDB是基于集群的引擎-数据被自动切分并复制到数个机器上（数据节点）， 适合于那些需要极高查询性能和高可用性的应用， 原来是为爱立信的电信应用设计的。 NDB提供了高达99.999%的可靠性，在读操作多的应用中表现优异。 对于有很多并发写操作的应用， 还是推荐用InnoDB。
========== NDB和InnoDB存储引擎之间的特性差异 ==========
InnoDB(MySQL 5.7)特性:
- InnoDB版本：InnoDB 5.7.20；
- NDB Cluster版本：不支持；
- 最大存储长度：64TB；
- 事物：所有标准事物类型；
- 多版本并发控制：支持；
- 数据压缩：支持；
- 大行支：VARBINARY、VARCHAR、BLOB；
- 同步支持：半同步、异步；
- 块读取：支持；
- 块写入：需要使用水平分区；
- 高可用性：高；
NDB 7.5/7.6特性：
- InnoDB版本：InnoDB 5.7.20；
- NDB Cluster版本： NDB 7.5.8/7.6.4；
- 最大存储长度：128TB；
- 事物：读提交；
- 多版本并发控制：不支持；
- 数据压缩支持：不支持；
- 大行支持：BLOB、 TEXT；
- 同步支持半：自动同步；
- 块读取：支持；
- 块写入：支持；
- 高可用性：非常高；
-> Mysql InnoDB Cluster 工作原理和流程
MySQL InnoDB集群提供了一个集成的，本地的，HA解决方案。Mysq Innodb Cluster是利用组复制的 pxos 协议，保障数据一致性，组复制支持单主模式和多主模式。
MySQL InnoDB集群由以下几部分组成：
- MySQL Servers with Group Replication：向集群的所有成员复制数据，同时提供容错、自动故障转移和弹性。MySQL Server 5.7.17或更高的版本。
- MySQL Router：确保客户端请求是负载平衡的，并在任何数据库故障时路由到正确的服务器。MySQL Router 2.1.3或更高的版本。
- MySQL Shell：通过内置的管理API创建及管理Innodb集群。MySQL Shell 1.0.9或更高的版本。
各个组件的关系和工作流程如下:
图一
图二
图三
-> MySQL InnoDB Cluster 集群特性, 有什么好处 (为什么使用它)
- 集成易用
MySQL InnoDB集群紧密集成了MySQL Servers with Group Replication，MySQL Router，和MySQL Shell，所以不必依赖于外部工具，脚本或其他部件。 另外它利用了现有的MySQL特性，如：InnoDB, GTIDs, binary logs, multi-threaded slave execution, multi-source replication and Performance Schema。可以在五分钟内利用MySQL Shell中的脚本化的管理API来创建及管理MySQL集群。
- 使用组复制的mysql server HA
组复制提供了内置的组成员管理、数据一致性保证、冲突检测和处理、节点故障检测和数据库故障转移相关操作的本地高可用性，无需人工干预或自定义工具。组复制同时实现了带自动选主的单主模式及任意更新的多主模式。通过使用一个强大的新的组通信系统，它提供了流行的Paxos算法的内部实现，来自动协调数据复制、一致性、membership。这提供了使MySQL数据库高度可用所需的所有内置机制。
- 弹性
通过组复制，一组服务器协调在一起形成一个组。组成员是动态的，服务器可以自愿或强制的地离开及随时加入。组将根据需要自动重新配置自己，并确保任何加入成员与组同步。这样就可以方便地在需要时快速地调整数据库的总容量。
- 故障检测
组复制实现了一个分布式故障检测器来查找并报告failed或不再参与组的服务器，组中剩余成员将重新配置。
- 容错
组复制基于流行的Paxos分布式算法来提供服务器之间的分布式协调。为了使一个小组继续发挥作用，它要求大多数成员在线，并就每一个变化达成协议。这允许MySQL数据库在发生故障时安全地继续操作，而无需人工干预，不存在数据丢失或数据损坏的风险。
- 自愈
如果一个服务器加入该组，它将自动将其状态与现有成员同步。如果服务器离开该组，例如它被取下来进行维护，剩下的服务器将看到它已离开，并将自动重新配置组。当服务器后重新加入组，它会自动重新与组同步。
- 监测
MySQL Enterprise Monitor 3.4及以后的版本全面支持组复制；监控每个节点的配置，健康，和性能。并且提供最佳实践建议和提醒，以及易于理解的可视化工具，允许您轻松地监控和管理您的组复制和InnoDB集群。
- 通过MySQL Router为mysql客户机应用程序实现HA
MySQL的路由器允许您轻松迁移您的独立的MySQL实例到本地分布式高可用集群而不影响现有的应用程序。新metadata_cache插件为Innodb 集群提供了透明的客户端连接路由、负载平衡和故障转移的能力。
- 简单易用的MySQL shell
MySQL Shell为所有MySQL相关的任务提供了一个直观、灵活、功能强大的接口。
新的adminapi使得它很容易用一种自我描述的自然语言来创建，监控和管理包括MySQL Router在内的MySQL InnoDB集群，而不需要了解低层次的概念，配置选项，或其他复杂的方面。
二. MySQL InnoDB Cluster 高可用环境部署记录 (Centos 7.5)
下面部署采用InnoDB Cluster, 每台服务器实例都运行MySQL Group Replication (即冗余复制机制，内置failover), MGR有两种模式，一种是Single-Primary，一种是Multi-Primary，即单主或者多主。
需求注意：模式Multi-Primary中，所有的节点都是主节点，都可以同时被读写，看上去这似乎更好，但是因为多主的复杂性，在功能上如果设置了多主模式，则会有一些使用的限制，比如不支持Foreign Keys with Cascading Constraints。
-> 环境准备