§ Changes in GreatSQL 8.0.32-24 (2023-6-5)

GreatSQL 8.0.32-24 版本发布,增加并行 LOAD DATA、(逻辑 & CLONE)备份加密、MGR 读写节点可绑定动态 VIP、Oracle 兼容扩展、审计日志增强等重磅特性。

§ 新增特性

§ SQL 兼容性

在 GreatSQL 8.0.32-24 中,实现了多项 SQL 兼容性功能,包括数据类型扩展、SQL 语法等超过 20 个兼容特性。

§ 数据类型扩展

  • CLOB
  • VARCHAR2

§ SQL 语法

§ 函数

更多信息详见文档:GreatSQL 中的 SQL 兼容性。

§ MGR

§ MGR 内置动态 VIP

在 GreatSQL 8.0.32-24 中,新增 MGR 读写节点支持绑定 VIP(虚拟 IP)特性。利用该特性,使得 MGR 在单主模式下运行时,能自动识别读写节点并绑定 VIP,支持应用端即可通过 VIP 对数据库发起读写请求,当读写节点角色发生变化时,VIP 也会随之自动漂移并重新绑定,应用端无需修改 VIP 配置。

更多信息详见文档:GreatSQL 中 MGR 支持内置 VIP 特性。

§ 新增 applier queue 批处理机制

新增相应选项 group_replication_applier_batch_size_threshold。当 MGR 中的并发事务太大,或者个别 Secondary 节点(磁盘 I/O)性能较差时,可能会导致 applier queue 堆积越来越大,一直无法及时跟上 Primary 节点。

这时候有效的办法就是让 applier queue 落地时采用批量的方式,提高落盘效率。默认地,applier queue 里的 event 是逐个落盘的,这种方式效率很低。当 applier queue 超过 group_replication_applier_batch_size_threshold 设定的阈值时,就会触发批量落盘模式,每 100 个 event 批量落盘,就能大大提高落盘效率。

在生产环境中,选项 group_replication_applier_batch_size_threshold 值不要设置太小,建议不低于 10000。默认值 100000,最小值 10(仅用于开发、测试环境),最大值 100000000(基本上等于禁用)。一个大事务会包含很多个 event,当该选项设置太低时,可能会导致一个事务中的 event 没办法及时落盘,会造成 Relay Log 不完整,节点 crash 时,就需要从 Primary 节点重新读取 binlog 进行恢复。

System Variable Name group_replication_applier_batch_size_threshold
Variable Scope Global
Dynamic Variable YES
Permitted Values [10 ~ 100000000]
Default 100000
Description 当 applier queue 超过 group_replication_applier_batch_size_threshold 设定的阈值时,就会触发批量落盘模式,每 100 个 event 批量落盘,提高落盘效率。

§ XCom cache 分配静态化

在 MySQL 5.7 里,XCom cache size 最大值 1G,且不可动态调整。从 MySQL 8.0 开始,可对其动态调整。在 <= MySQL 8.0.20 的版本中,最小值 1G。在>= MySQL 8.0.21 的版本中,最小值 128M。

在 MySQL 中,是动态按需分配 XCom cache 的,如果太多有空闲,就释放;如果不够用,再动态分配更多内存,一次分配大概 250000 个 cache item,很容易造成约 150ms 的响应延迟。也就是说,会随着事务多少的变化而可能频繁产生响应延迟。

在 GreatSQL 中,对 XCom cache 采用了静态化分配机制,即一开始就预分配约 1GB 内存用于 XCom cache,这可以避免前面提到的响应延迟抖动风险,不过“副作用”是 mysqld 进程所占用的内存会比原来多,在内存特别紧张的服务器上不太适合。

新增相应选项 group_replication_xcom_cache_mode 用于设置 XCom cache 静态化初始大小:

System Variable Name group_replication_xcom_cache_mode
Variable Scope Global
Dynamic Variable YES
Permitted Values [0 ~ 4]
Default 2
Description 设置 XCom cache 静态化初始大小,对应关系如下:
0:约能缓存 50 万个 XCom 条目,相应内存消耗约 200MB;
1:约能缓存 100 万个 XCom 条目,相应内存消耗约 500MB;
2:约能缓存 200 万个 XCom 条目,相应内存消耗约 1GB;
3:约能缓存 400 万个 XCom 条目,相应内存消耗约 2GB;
4:约能缓存 800 万个 XCom 条目,相应内存消耗约 4GB;

§ 其他优化

  • 优化了孟子算法,使得无论是单主模式还是多主模式下,均有不同程度的性能提升。
  • 消除了杀节点进程场景下的性能抖动。
  • 优化了加入节点时可能导致性能剧烈抖动的问题。
  • 优化手工选主机制,解决了长事务造成无法选主的问题。
  • 完善 MGR 中的外键约束机制,降低或避免从节点报错退出 MGR 的风险。
  • 提升了 Secondary 节点上大事务并发应用回放的速度。
  • 增加 XCom cache 条目,提升了在网络延迟较大或事务应用较慢场景下的性能。
  • 新增参数选项:group_replication_broadcast_gtid_executed_period 用于设置节点之间各自广播节点的 GTID 值的频率,单位为毫秒,默认为 1000,最小 200,最大 60 000,配合新的事务认证队列清理算法,进行认证数据库的清理操作。收到所有节点的 GTID 后,就可以清理都执行完毕的 GTID 的认证信息了。
  • 新增参数选项:group_replication_flow_control_max_wait_time,用于设置每次触发流控时,流控等待的最大时长,默认为 3600 秒,最大为 86400 秒(1 天)。

§ 性能优化

§ 并行 LOAD DATA

MySQL 原生的 LOAD DATA 采用单线程读取本地文件(或收取 client 传来的网络数据包),逐行获取内容后再插入数据。

当导入的单个文件很大时,单线程处理模式无法充分利用数据库的资源,导致执行时间很长。又由于 LOAD DATA 导入的数据在一个事务内,当 binlog 事务超过 2G 时,可能会导致无法使用 binlog 在 MGR 集群间同步。

为解决上述两个问题,GreatSQL 支持了 LOAD DATA 并行导入。开启并行导入后,会自动切分文件成小块(可配置),然后启动多个 worker 线程(数量可配置)导入文件块。并行导入与 engine 无关,理论上支持任何存储引擎。

更多信息详见文档:GreatSQL 中的并行 LOAD DATA 特性。

§ 优化器优化

  • 优化了执行计划,使得 benchmark tpcc 测试吞吐量更高,也更加稳定。

§ 安全

§ mysqldump 备份加密

GreatSQL 8.0.32-24 支持在 mysqldump 进行逻辑备份时产生加密备份文件,并且也支持对加密后的备份文件解密导入。

更多信息详见文档:GreatSQL 中的逻辑备份加密特性。

§ 审计日志入表

GreatSQL 支持将审计日志写入数据表中,并且设置审计日志入表规则,以便达到不同的审计需求。

审计内容将包括操作账户、客户端 IP、被操作的数据库对象、操作的完整语句、操作结果。

更多信息详见文档:GreatSQL 中的审计日志入表特性。

§ 表空间国密加密

在开源 MySQL 原有 keyring 架构,通过国密算法,增强开源 MySQL keyring 架构的安全性。 MySQL 的表空间加密 keyring 架构包含 2 层加密,master key 和 tablespace key。master key 用于加密 tablespace key,加密后的结果存储在 tablespace 的 header 中。tablespace key 用于加密数据,当用户想访问加密的表时,InnoDB 会先用 master key 对之前存储在 header 中的加密信息进行解密,得到 tablespace key。再用 tablespace key 解密数据信息。tablespace key 是不会被改变的,而 master key 可以随时改变。 开源 MySQL 的 master key 采用 keyring_file 插件,key file 直接存储在磁盘上。 本功能点通过基于国密算法 sm4,增加了数据库的安全性。

创建国密算法加密表

CREATE TABLE test.t1(c1 INT, c2 INT) ENGINE = InnoDB ENCRYPTION = 'Y';
1

更多信息详见文档:GreatSQL 中的表空间加密国密支持。

§ CLONE 备份加密

GreatSQL 支持在利用 CLONE 备份时同步进行加密操作,提升备份文件安全性,避免备份文件被盗或泄漏时造成损失。

更多信息详见文档:CLONE 备份加密。

§ 稳定性提升

§ 其他调整

§ bug 修复

  • 修复 InnoDB 并行查询可能导致查询 hang 住,甚至 crash 的问题。
  • 修复 MGR recovering 节点被中途停止导致的数据异常问题。
  • 修复 MGR 多主多写模式中,个别情况下可能丢数据的问题。
  • 修复在某些特殊场景下,多个 MGR 节点同时启动一直处于 recovering 的状态。
  • 修复 MGR 节点 rejoin 过程中,member_stats 相关查询导致崩溃的问题。
  • 修复 MGR 中 STOP GROUP_REPLICATION 时可能长时间等待的问题。
  • 修复主从环境下的 binlog 导入 MGR 可能引起死循环问题。
  • 修复 MGR 中协程调度不合理的问题,该问题可能会造成在大事务时系统错误判断为网络错误。
  • 修复 MGR 中新加入节点在追 Paxos 数据时,由于写数据超时导致连接提前关闭的问题。
  • 修复 MGR 中高并发情况下由于创建线程失败导致的死循环问题。
  • 修复 MGR 中某个 Secondary 节点 hang 住导致整个 MGR 被拖垮的问题。
  • 修复 MGR 中 5 个及以上节点数量同时重启导致的视图问题(某一个节点会一直处于 recovering 状态)。
  • 修复 MGR 中在某些场景下同时添加节点失败的问题。
  • 修复 MGR 在 BEFORE 模式下,可能导致 assert 失败的问题。

§ GreatSQL VS MySQL

特性 GreatSQL 8.0.32-24 MySQL 8.0.32
开源 ✅ ✅
ACID 完整性 ✅ ✅
MVCC 特性 ✅ ✅
支持行锁 ✅ ✅
Crash 自动修复 ✅ ✅
表分区(Partitioning) ✅ ✅
视图(Views) ✅ ✅
子查询(Subqueries) ✅ ✅
触发器(Triggers) ✅ ✅
存储过程(Stored Procedures) ✅ ✅
外键(Foreign Keys) ✅ ✅
窗口函数(Window Functions) ✅ ✅
通用表表达式 CTE ✅ ✅
地理信息(GIS) ✅ ✅
基于 GTID 的复制 ✅ ✅
组复制(MGR) ✅ ✅
MyRocks 引擎 ✅ ❎
SQL 兼容扩展 1.数据类型扩展
2.SQL 语法扩展
共超过 20 个扩展新特性
❎
MGR 提升 1.地理标签
2.仲裁节点
3.读写节点绑定 VIP
4.快速单主模式
5.智能选主机制
6.全新流控算法
❎
性能提升 1.InnoDB 并行查询
2.并行 LOAD DATA
❎
安全提升 1.国密支持
2.备份加密
3.审计日志入库
❎

此外,GreatSQL 8.0.32-24 基于 Percona Server for MySQL 8.0.32-24 版本,它在 MySQL 8.0.32 基础上做了大量的改进和提升以及众多新特性,详情请见:Percona Server for MySQL feature comparison (opens new window),这其中包括线程池、审计、数据脱敏等MySQL企业版才有的特性,以及PFS提升、IFS提升、性能和可扩展性提升、用户统计增强、processlist增强、Slow Query Log 增强等大量改进和提升,这里不一一重复列出。

§ GreatSQL Release Notes

§ GreatSQL 8.0

§ GreatSQL 5.7

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