MySQL高级讲座篇之：`PXC`和`MGR`在强一致性、高可用性上的技术异同。

各位观众老爷，晚上好！我是你们的老朋友，今天咱们来聊聊MySQL的高级玩法：PXC (Percona XtraDB Cluster) 和 MGR (MySQL Group Replication)。这两位都是MySQL在高可用和强一致性道路上的扛把子，但招式路数却大不相同。今天咱们就来扒一扒它们的底裤，看看它们在强一致性和高可用性上到底有什么异同，以及如何在实战中选择合适的方案。

开场白：两位英雄，各自的出身

先来认识一下这两位英雄：

• PXC： 出身名门Percona，是基于 Galera Cluster 实现的同步复制方案。它强调的是“同步”，所有节点上的数据修改必须达成一致，才能算提交成功。

• MGR： MySQL官方出品，是MySQL 5.7引入的，并在8.0版本中得到大力加强的组复制方案。它既可以玩半同步复制，也可以玩真正的组复制，灵活性更高。

第一回合：强一致性，谁更硬气？

强一致性，简单来说，就是你在一个节点上修改了数据，马上就能在其他节点上看到。听起来很美好，但实现起来却充满了挑战。

• PXC： PXC 采用的是认证提交 (Certification Based Replication) 机制。简单来说，就是每个节点在提交事务之前，都要和其他节点“打个招呼”，确认这个事务不会引起冲突。如果冲突了，就回滚。这种机制保证了数据在所有节点上都是一致的，代价就是性能会有所下降。你可以想象成，每次提交数据都要开个全体会议，讨论一下这个数据是否安全。

  -- PXC 示例：演示认证提交带来的延迟
  -- 节点1：
  START TRANSACTION;
  UPDATE users SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
  COMMIT; -- 提交时需要和其他节点确认

• MGR： MGR 提供了多种模式，包括：

  • 单主模式 (Single-Primary Mode)： 只有一个节点可以写入，其他节点都是只读的。这种模式下，一致性由主节点保证，但可用性相对较低。
  • 多主模式 (Multi-Primary Mode)： 多个节点都可以写入。这时，MGR 使用组通信 (Group Communication) 机制来保证一致性。类似于 PXC 的认证提交，但 MGR 的实现更加复杂，也更加灵活。例如，MGR 可以配置成在大多数节点确认后才提交，也可以配置成所有节点确认后才提交。

  -- MGR 示例：单主模式
  -- 节点1 (主节点)：
  SET GLOBAL group_replication_primary_member = 1;
  START TRANSACTION;
  UPDATE users SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
  COMMIT; -- 提交时，数据会被复制到其他节点
  
  -- MGR 示例：多主模式
  -- 节点1：
  START TRANSACTION;
  UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE id = 1;
  COMMIT; -- 提交时，需要组内节点确认

总结：

特性	PXC	MGR
一致性模型	认证提交，保证强一致性	单主模式：强一致性 (主节点保证)；多主模式：可配置，通常为最终一致性
性能	相对较低	单主模式：较高；多主模式：取决于配置

第二回合：高可用性，谁更坚挺？

高可用性，就是指你的数据库服务不会轻易宕机，即使某个节点挂了，也能迅速切换到其他节点，保证业务不受影响。

• PXC： PXC 的高可用性依赖于它的同步复制机制。由于所有节点上的数据都是一致的，所以当一个节点宕机时，可以直接切换到其他节点。PXC 通常会配合 Keepalived 或 HAProxy 等工具来实现自动故障转移。

• MGR： MGR 的高可用性更加强大。它内置了故障检测和自动切换机制。当一个节点宕机时，MGR 会自动选举出一个新的主节点 (单主模式) 或者继续提供服务 (多主模式)。MGR 的故障转移速度非常快，可以做到秒级切换。

  -- MGR 示例：模拟节点宕机
  -- 节点1 (宕机)：
  mysqladmin shutdown -u root -p
  
  -- 其他节点会自动选举新的主节点 (单主模式) 或者继续提供服务 (多主模式)

总结：

特性	PXC	MGR
故障检测	通常需要外部工具 (Keepalived, HAProxy)	内置故障检测机制
故障转移	需要外部工具配合	自动故障转移，速度快
脑裂风险	存在脑裂风险，需要 careful 配置	内置脑裂保护机制

第三回合：细节对比，谁更贴心？

除了强一致性和高可用性，PXC 和 MGR 在其他方面也存在一些差异：

• 部署复杂度： PXC 的部署相对简单，但配置和维护需要一定的经验。MGR 的部署稍微复杂一些，但配置更加灵活。
• 冲突处理： PXC 的冲突处理是基于认证提交的，如果冲突了，就回滚。MGR 的冲突处理更加复杂，可以配置不同的冲突解决策略。
• 监控： PXC 和 MGR 都提供了丰富的监控指标，可以通过 Prometheus, Grafana 等工具进行监控。
• 兼容性： PXC 对 MySQL 的版本有一定要求，需要选择合适的 Percona Server for MySQL 版本。MGR 是 MySQL 官方出品，兼容性更好。
• 性能： PXC 的写性能相对较低，适合读多写少的场景。MGR 的写性能取决于配置，单主模式下性能较高，多主模式下性能较低。

总结：

特性	PXC	MGR
部署复杂度	相对简单	稍复杂
冲突处理	认证提交，回滚	可配置冲突解决策略
监控	提供丰富的监控指标	提供丰富的监控指标
兼容性	对 MySQL 版本有一定要求	兼容性更好
性能	写性能相对较低	单主模式：较高；多主模式：较低

实战演练：如何选择？

说了这么多，到底该选 PXC 还是 MGR 呢？这取决于你的实际需求：

• 对数据一致性要求非常高，且对性能要求不高： 优先选择 PXC。例如，金融系统、支付系统等。
• 对高可用性要求非常高，且可以接受一定的最终一致性： 优先选择 MGR 的多主模式。例如，电商系统、社交系统等。
• 对性能要求较高，且只需要读写分离： 可以选择 MGR 的单主模式。例如，报表系统、数据分析系统等。

代码示例：

以下是一些简单的 PXC 和 MGR 配置示例，仅供参考：

• PXC 配置 (my.cnf)：

  [mysqld]
  wsrep_on=ON
  wsrep_cluster_name=my_pxc_cluster
  wsrep_cluster_address=gcomm://192.168.1.101,192.168.1.102,192.168.1.103
  wsrep_node_address=192.168.1.101
  wsrep_sst_method=xtrabackup-v2
  binlog_format=ROW
  default_storage_engine=InnoDB
  innodb_autoinc_lock_mode=2

• MGR 配置 (my.cnf)：

  [mysqld]
  plugin_load_add = group_replication.so
  group_replication_group_name = "aaaaaaaa-bbbb-cccc-dddd-eeeeeeeeeeee"
  group_replication_start_on_boot = ON
  group_replication_local_address = "192.168.1.101:33061"
  group_replication_group_seeds = "192.168.1.101:33061,192.168.1.102:33061,192.168.1.103:33061"
  binlog_checksum = NONE
  log_slave_updates = ON
  gtid_mode = ON
  enforce_gtid_consistency = ON
  transaction_write_set_extraction = XXHASH64

注意事项：

• 无论是 PXC 还是 MGR，都需要仔细规划网络和硬件资源。
• 在生产环境中使用之前，一定要进行充分的测试。
• 定期备份数据，以防万一。
• 密切监控数据库的运行状态，及时发现和解决问题。

总结：

PXC 和 MGR 都是优秀的MySQL高可用方案，各有优缺点。选择哪个方案取决于你的实际需求和技术能力。希望今天的讲解能够帮助你更好地理解 PXC 和 MGR，并在实际工作中做出明智的选择。

结尾：

今天的讲座就到这里。希望大家有所收获。记住，没有最好的方案，只有最适合你的方案。下次再见！