6.6.4 GTID复制与故障切换

GTID（Global Transaction ID）复制为每个事务分配全局唯一ID，使复制位点可自动定位并支持跨链路对齐，减少手工找 binlog/position 的风险，适合多级复制与跨机房拓扑。故障切换时通过 GTID 集合判断“最新”从库，提升自动化切换成功率。

原理草图（事务生成、复制、自动定位）：

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一、前置条件与配置示例（含安装与关键参数解释）
- MySQL 5.7/8.0 均支持 GTID；建议 binlog_format=ROW。
- 所有实例：server_id 唯一、开启 log_bin、统一 gtid_mode。
- 从库启用 log_slave_updates，保证向下游继续传播 GTID。

安装示例（基于 Ubuntu/Debian）：

# 安装 MySQL（示例 8.0）
apt-get update
apt-get install -y mysql-server

# 确认版本
mysql -uroot -p -e "SELECT VERSION();"

主库配置（/etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf）：

[mysqld]
server_id=1
log_bin=/var/lib/mysql/mysql-bin
binlog_format=ROW
gtid_mode=ON
enforce_gtid_consistency=ON
log_slave_updates=ON
skip_name_resolve=ON

从库配置（/etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf）：

[mysqld]
server_id=2
log_bin=/var/lib/mysql/mysql-bin
binlog_format=ROW
gtid_mode=ON
enforce_gtid_consistency=ON
log_slave_updates=ON
read_only=ON
super_read_only=ON

配置生效：

systemctl restart mysql

关键参数解释：
- gtid_mode=ON：启用 GTID。
- enforce_gtid_consistency=ON：阻止不兼容 GTID 的事务。
- log_slave_updates=ON：从库应用事务后写 binlog，供下游复制。

二、GTID 复制搭建（含完整命令与预期结果）
1）在主库创建复制用户：

CREATE USER 'repl'@'10.%' IDENTIFIED BY 'Repl@123';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'10.%';
FLUSH PRIVILEGES;

2）主库查看 GTID 与状态：

SHOW MASTER STATUS\G
SHOW VARIABLES LIKE 'gtid_mode';

预期关键字段：
- Executed_Gtid_Set 有值
- gtid_mode = ON

3）从库设置自动定位并启动复制：

STOP REPLICA;
CHANGE MASTER TO
  MASTER_HOST='10.0.0.1',
  MASTER_USER='repl',
  MASTER_PASSWORD='Repl@123',
  MASTER_PORT=3306,
  MASTER_AUTO_POSITION=1;
START REPLICA;

4）从库检查复制状态：

SHOW REPLICA STATUS\G

预期结果：
- Replica_IO_Running: Yes
- Replica_SQL_Running: Yes
- Retrieved_Gtid_Set 与 Executed_Gtid_Set 不断增长

三、故障切换（人工流程示例）
目标：选择 GTID 最完整的从库为新主库，避免事务丢失。

1）确认旧主库不可用，停止对外写入（代理层/应用侧）
2）候选从库评估：

SHOW REPLICA STATUS\G
-- 关注 Executed_Gtid_Set 与 Seconds_Behind_Source

3）提升候选从库为新主库：

STOP REPLICA;
RESET REPLICA ALL;
SET GLOBAL read_only=OFF;
SET GLOBAL super_read_only=OFF;

4）其他从库指向新主库：

STOP REPLICA;
CHANGE MASTER TO
  MASTER_HOST='10.0.0.2',
  MASTER_USER='repl',
  MASTER_PASSWORD='Repl@123',
  MASTER_PORT=3306,
  MASTER_AUTO_POSITION=1;
START REPLICA;

5）更新应用连接/VIP/代理（如 Keepalived/ProxySQL），确保单主写入。

四、排错与常见问题定位
1）GTID 相关错误：
- 报错示例：ERROR 1782 (HY000): GTID inconsistent
排查与处理：

SHOW VARIABLES LIKE 'gtid_mode';
SHOW VARIABLES LIKE 'enforce_gtid_consistency';

确认所有实例一致为 ON。

2）复制中断（IO/SQL 线程）：

SHOW REPLICA STATUS\G
-- 重点字段：Last_IO_Error、Last_SQL_Error
  • 权限问题：检查复制用户权限
  • 网络问题：telnet/3306 或检查防火墙
  • binlog 缺失：确认主库 binlog 保留期限 expire_logs_days
  • 数据冲突：定位冲突事务后谨慎跳过 
SET GLOBAL sql_slave_skip_counter=1;  -- 仅用于 position 复制
-- GTID复制不要随意跳过，可使用 GTID 正确修复或重建

3）延迟过高：

SHOW REPLICA STATUS\G
-- Seconds_Behind_Source

优化建议：提升硬件 IO、并行复制（slave_parallel_workers）、检查长事务。

五、练习（含命令与检查点）
1）练习一：搭建一主一从 GTID 复制
- 要求：gtid_mode=ON，MASTER_AUTO_POSITION=1
- 检查点：SHOW REPLICA STATUS\G 线程均为 Yes

2）练习二：模拟主库宕机切换
- 操作：停止主库 MySQL 服务 

systemctl stop mysql
  • 在从库提升为主库并改写只读
  • 检查点：新主库可写，新从库已同步

3）练习三：查看 GTID 集合并比对 

SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE 'gtid_executed';
SHOW REPLICA STATUS\G
  • 检查点：Executed_Gtid_Set 是否包含 Retrieved_Gtid_Set

六、运维建议与脚本示例（简化切换）
切换脚本示例（候选从库提升为主库）：

#!/bin/bash
mysql -uroot -p'Passw0rd' -e "
STOP REPLICA;
RESET REPLICA ALL;
SET GLOBAL read_only=OFF;
SET GLOBAL super_read_only=OFF;
"
echo "Promoted to new primary."

结合 ProxySQL/Keepalived 可实现入口自动切换；定期执行 GTID 一致性检查与演练，确保故障切换路径可用。