从MySQL 5.6.5开始新增了一种基于GTID的复制方式。通过GTID保证了每个在主库上提交的事务在集群中有一个唯一的ID。这种方式强化了数据库的主备一致性，故障恢复以及容错能力。

GTID是什么

GTID (Global Transaction ID) 是对于一个已提交事务的编号，并且是一个全局唯一的编号。 GTID实际上是由UUID+TID 组成的。其中UUID是一个 MySQL实例的唯一标识。TID代表了该实例上已经提交的事务数量，并且随着事务提交单调递增。

下面是一个GTID的具体形式：3E11FA47-71CA-11E1-9E33-C80AA9429562:23，冒号分割前边为uuid，后边为TID。

GTID集合可以包含来自多个MySQL实例的事务，它们之间用逗号分隔。

如果来自同一MySQL实例的事务序号有多个范围区间，各组范围之间用冒号分隔。例如：e6954592-8dba-11e6-af0e-fa163e1cf111:1-5:11-18,e6954592-8dba-11e6-af0e-fa163e1cf3f2:1-27。

GTID改进有哪些

在原来基于二进制日志的复制中，从库需要告知主库要从哪个偏移量进行增量同步，如果指定错误会造成数据的遗漏，从而造成数据的不一致。借助GTID，在发生主备切换的情况下，MySQL的其它从库可以自动在新主库上找到正确的复制位置，这大大简化了复杂复制拓扑下集群的维护，也减少了人为设置复制位置发生误操作的风险。另外，基于GTID的复制可以忽略已经执行过的事务，减少了数据发生不一致的风险。

主库基于gtid set可以准确的知道从库缺少哪些数据，不会多给从库数据，也不会少给，避免网络带宽浪费。

mysql主从结构在一主一从情况下对于GTID来说就没有优势了，而对于2台主以上的结构优势异常明显，可以在数据不丢失的情况下切换新主。

注意：在构建主从复制之前，在一台将成为主的实例上进行一些操作（如数据清理等），通过GTID复制，这些在主从成立之前的操作也会被复制到从服务器上，引起复制失败。也就是说通过GTID复制都是从最先开始的事务日志开始，即使这些操作在复制之前执行。比如在server1上执行一些drop、delete的清理操作，接着在server2上执行change的操作，会使得server2也进行server1的清理操作。

GTID的工作原理

1. 当一个事务在主库端执行并提交时，产生GTID，一同记录到binlog日志中。
2. binlog传输到slave，并存储到slave的relaylog后，读取这个GTID的这个值设置gtid_next变量，即告诉Slave，下一个要执行的GTID值。
3. sql线程从relay log中获取GTID，然后对比slave端的binlog是否有该GTID。
4. 如果有记录，说明该GTID的事务已经执行，slave会忽略。
5. 如果没有记录，slave就会执行该GTID事务，并记录该GTID到自身的binlog，在读取执行事务前会先检查其他session持有该GTID，确保不被重复执行。

一主一从GTID复制的搭建

主机规划：

• master：docker，端口3312
• slave：docker，端口3313

master的配置

配置文件my.cnf内容如下：

$ cat /home/mysql/docker-data/3313/conf/my.cnf
# For advice on how to change settings please see
# http://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/server-configuration-defaults.html

[mysqld]
#
# Remove leading # and set to the amount of RAM for the most important data
# cache in MySQL. Start at 70% of total RAM for dedicated server, else 10%.
# innodb_buffer_pool_size = 128M
#
# Remove leading # to turn on a very important data integrity option: logging
# changes to the binary log between backups.
# log_bin
#
# Remove leading # to set options mainly useful for reporting servers.
# The server defaults are faster for transactions and fast SELECTs.
# Adjust sizes as needed, experiment to find the optimal values.
# join_buffer_size = 128M
# sort_buffer_size = 2M
# read_rnd_buffer_size = 2M
#datadir=/home/mysql/docker-data/3307/data
#socket=/home/mysql/docker-data/3307/mysql.sock

character_set_server=utf8
init_connect='SET NAMES utf8'

# Disabling symbolic-links is recommended to prevent assorted security risks
symbolic-links=0

#log-error=/home/mysql/docker-data/3307/logs/mysqld.log
#pid-file=/home/mysql/docker-data/3307/mysqld.pid
lower_case_table_names=1
server-id=1403311
log-bin=mysql-bin
binlog-format=ROW
auto_increment_increment=1
auto_increment_offset=1
# 开启gtid
gtid_mode=ON
enforce-gtid-consistency=true

#rpl_semi_sync_master_enabled=1
#rpl_semi_sync_master_timeout=10000

创建docker实例：

$ docker run --name mysql3312 -p 3312:3306 --privileged=true -ti -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root -e MYSQL_DATABASE=order -e MYSQL_USER=user -e MYSQL_PASSWORD=pass -v /home/mysql/docker-data/3312/conf:/etc/mysql/conf.d -v /home/mysql/docker-data/3312/data/:/var/lib/mysql -v /home/mysql/docker-data/3312/logs/:/var/log/mysql -d mysql:5.7

添加用于复制的用户并授权：

mysql> GRANT REPLICATION SLAVE,FILE,REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'repluser'@'%' IDENTIFIED BY '123456';
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.01 sec)

mysql> FLUSH PRIVILEGES;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

slave的配置

配置文件my.cnf内容与master一致，注意修改server-id，保持唯一。

创建docker实例：

$ docker run --name mysql3313 -p 3313:3306 --privileged=true -ti -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root -e MYSQL_DATABASE=order -e MYSQL_USER=user -e MYSQL_PASSWORD=pass -v /home/mysql/docker-data/3313/conf:/etc/mysql/conf.d -v /home/mysql/docker-data/3313/data/:/var/lib/mysql -v /home/mysql/docker-data/3313/logs/:/var/log/mysql -d mysql:5.7

开启GTID同步：

mysql> change master to master_host='172.23.252.98',master_port=3310,master_user='repluser',master_password='123456',master_auto_position=1;
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.02 sec)

mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

查看状态：

mysql> show master status;
+------------------+----------+--------------+------------------+----------------------------------------+
| File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set                      |
+------------------+----------+--------------+------------------+----------------------------------------+
| mysql-bin.000008 |      154 |              |                  | cd2eaa0a-7a59-11ec-b3b4-0242ac110002:1 |
+------------------+----------+--------------+------------------+----------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> show slave status\G;
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 172.23.252.98
                  Master_User: repluser
                  Master_Port: 3312
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: mysql-bin.000006
          Read_Master_Log_Pos: 419
               Relay_Log_File: 5dfbef024732-relay-bin.000003
                Relay_Log_Pos: 632
        Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000006
             Slave_IO_Running: Yes
            Slave_SQL_Running: Yes
              Replicate_Do_DB:
          Replicate_Ignore_DB:
           Replicate_Do_Table:
       Replicate_Ignore_Table:
      Replicate_Wild_Do_Table:
  Replicate_Wild_Ignore_Table:
                   Last_Errno: 0
                   Last_Error:
                 Skip_Counter: 0
          Exec_Master_Log_Pos: 419
              Relay_Log_Space: 846
              Until_Condition: None
               Until_Log_File:
                Until_Log_Pos: 0
           Master_SSL_Allowed: No
           Master_SSL_CA_File:
           Master_SSL_CA_Path:
              Master_SSL_Cert:
            Master_SSL_Cipher:
               Master_SSL_Key:
        Seconds_Behind_Master: 0
Master_SSL_Verify_Server_Cert: No
                Last_IO_Errno: 0
                Last_IO_Error:
               Last_SQL_Errno: 0
               Last_SQL_Error:
  Replicate_Ignore_Server_Ids:
             Master_Server_Id: 1403311
                  Master_UUID: cd2eaa0a-7a59-11ec-b3b4-0242ac110002
             Master_Info_File: /var/lib/mysql/master.info
                    SQL_Delay: 0
          SQL_Remaining_Delay: NULL
      Slave_SQL_Running_State: Slave has read all relay log; waiting for more updates
           Master_Retry_Count: 86400
                  Master_Bind:
      Last_IO_Error_Timestamp:
     Last_SQL_Error_Timestamp:
               Master_SSL_Crl:
           Master_SSL_Crlpath:
           Retrieved_Gtid_Set: cd2eaa0a-7a59-11ec-b3b4-0242ac110002:1
            Executed_Gtid_Set: cd2eaa0a-7a59-11ec-b3b4-0242ac110002:1
                Auto_Position: 1
         Replicate_Rewrite_DB:
                 Channel_Name:
           Master_TLS_Version:
1 row in set (0.00 sec)

在master.order表插入数据：

mysql> insert into t_order values(4,"V");

发现数据已经同步至slave：

mysql> select * from order.t_order;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    4 | V    |
+------+------+
3 rows in set (0.00 sec)

先停止slave，再在master.order表插入数据：

mysql> insert into t_order values(5,"X");

然后再启动slave，发现数据已自动同步：

mysql> stop slave;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> select * from order.t_order;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    4 | V    |
+------+------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql> select * from order.t_order;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    4 | V    |
|    5 | X    |
+------+------+
4 rows in set (0.00 sec)

遇到的问题

在slave服务器show slave status:

Fatal error: The slave I/O thread stops because master and slave have equal MySQL server UUIDs; these UUIDs must be different for replication to work.

首先检查master和slave的server_id是否一致，如果一致去修改my.cnf文件中的server_id字段：

mysql> show variables like 'server_id';

然后排查master和slave的uuid是否一致：

mysql> show variables like '%uuid%';

如果uuid一致去修改data目录下的auto.cnf文件，拷贝整个data目录，把auto.cnf文件也拷贝过来了，里面记录了数据库的uuid，每个库的uuid应该是不一样的。