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# Mysql Group Replication
`Mysql Group Replication`可以用于创建弹性、高可用、有容错的replication拓扑。

groups可以在single-primary mode下进行执行，其支持自动的primary选举，在同一时刻只有一个server接收更新操作。

另外，groups也支持multi-primary mode部署，此时所有servers都能够接收写操作，即使多个写请求是并行发送的。

MGR存在一个内置的group membership service，其在任一时刻都能为所有servers提供一致且可用的组视图。server可以加入和离开group，group view也会随之改变。在某些时刻，server可能非预期的离开group，在这种情况下failure detection机制将会自动感知并通知group去更新group view。

group replication是作为mysql server的插件被提供的。可以通过Innodb Cluster来部署`mysql server instances group`。

> 为了部署多个mysql实例，可以使用Innodb Cluster，其能够通过Mysql Shell轻松的管理mysql server实例组。Innodb Cluster和Mysql Router无缝集成，在应用连接到集群式，无需在应用中编写failover流程。

## Group Replication Background
创建有容错性系统的最常用方式是`采用冗余组件的方案`，即使组件被移除，系统仍可按预期继续运行。这样将会增加系统的复杂性，特别的，`replicated databases`必须维护和管理多台server；并且，servers以集群的方式对外提供服务，还需要处理其他若干的经典分布式系统问题：如network partition或split brain问题。

mysql group replication提供了distributed state machine replication，并保证了servers间的强协同；server在作为同一group的一部分，会自动的彼此之间进行协调。

对于待提交的事务，majority of group必须就`事务在global transactions中的顺序`达成一致。决定事务commit或abort是由每个server单独处理的，但是所有server中，该事务提交/回滚状态都完全一致。如果存在network partition，导致members不能就transaction order达成一致，那么系统将不能继续处理，直至该问题被解决。故而，MGR中存在内置、自动的split-brain保护机制。

上述所有内容都由`GCS`（Group Communication System）协议提供，其提供了如下内容
- 故障检测机制
- group membership service
- safe and completely ordered message delivery

上述所有机制都保证了数据在group of servers之间能够被一致的复制。GCS技术的核心基于`Paxos`算法实现，其用作group communication engine。

### Replication Technologies
传统的mysql replication提供了一种简单的`source to replica`的复制方法：
- source为primary实例
- replica为secondaries实例

source将会应用事务，并对事务进行提交。之后，事务会异步的被发送到replicas，接收到事务的replica会对事务进行重新执行（statement-based replicaion）或被应用（row-based replication）。在默认情况下，所有的server都拥有数据的完整副本。

默认情况下，mysql的异步replication示例图如下：

<img src="https://dev.mysql.com/doc/refman/8.4/en/images/async-replication-diagram.png"  style="width: 100%; max-width: 725px;">

除此之外，还存在半同步的replication，其在协议中添加了同步步骤。示例如下所示，primary会等待replicas接收到事务并向primary返回ack，在接收到ack后才会执行commit操作。
<img src="https://dev.mysql.com/doc/refman/8.4/en/images/semisync-replication-diagram.png"  style="width: 100%; max-width: 725px;">

上面两张图为传统的asynchronous MYSQL replication protocol。

### group replication
group replication是一种用于实现fault-tolerant系统的技术。replication group是一系列servers的集合，其中每个server都含有数据的完整副本，servers之间通过message进行交互。

group中的communication layer提供了一系列保证，例如atomic message和total order message delivery。