Clone Plugin是MySQL 8.0.17引入的一個重大特性。有了Clone Plugin，我們可以很友善的進行備份恢複，添加slave，及MGR節點擴充。
Clone Plugin是MySQL 8.0.17引入的一個重大特性，為什麼要實作這個特性呢？個人感覺，主要還是為Group Replication服務。在Group Replication中，添加一個新的節點，差異資料的補齊是通過分布式恢複（Distributed Recovery）來實作的。
在MySQL 8.0.17之前，隻支援一種恢複方式-Binlog。但如果新節點需要的Binlog已經被Purge了，這個時候，隻能先借助于備份工具（XtraBackup，mydumper，mysqldump）做個全量資料的同步，然後再通過分布式恢複同步增量資料。
這種方式，雖然也能實作添加節點的目的，但總歸還是要借助于外部工具，需要一定的工作量和使用門檻。要知道，其競争對手，PXC，預設內建了XtraBackup進行State Snapshot Transfer（類似于全量同步），而MongoDB則更進一步，原生就實作了Initial Sync同步全量資料。從易用性來看，單就叢集添加節點這一項而言，MySQL确實不如其競争對手。客戶體驗上，還有很大的提升空間。
好在MySQL官方也正視到這個差距，終于在MySQL 8.0.17實作了Clone Plugin。當然，對于官方來說，實作這個特性并不算難，畢竟有現成的實體備份工具（MySQL Enterprise Backup）可供借鑒。
本文将從以下幾個方面展開：
Clone Plugin的安裝 Clone Plugin的使用 如何檢視克隆操作的進度 如何基于克隆資料搭建從庫 Clone Plugin的實作細節 Clone Plugin的限制 Clone Plugin與XtraBackup的對比 Clone Plugin的參數解析
Clone Plugin支援以下兩種安裝方式：
（1）配置檔案指定
這裡的clone，嚴格來說，不是參數名，而是插件名，可加可不加，FORCE_PLUS_PERMANENT 控制插件的行為。
有四個取值：
ON（開啟插件）
OFF（禁用插件），
FORCE（強制開啟。如果插件初始化失敗，MySQL将不會啟動）
FORCE_PLUS_PERMANENT（在FORCE的基礎上，不允許通過UNINSTALL PLUGIN指令解除安裝插件）。
（2）動态加載
檢視插件是否安裝成功
clone狀态顯示為”ACTIVE“代表插件加載成功。
Clone Plugin支援兩種克隆方式：本地克隆和遠端克隆。
本地克隆是在執行個體本地發起的，其文法如下：
其中，clone_dir是克隆目錄。
下面看個具體的Demo。
建立克隆使用者
建立克隆目錄
建立本地克隆
其中，“/data/mysql/3307” 是克隆目錄，其需滿足以下幾點要求：
克隆目錄必須是絕對路徑。 “/data/mysql”必須存在，且MySQL對其有可寫權限。 3307不能存在。
檢視克隆目錄的内容
相對于Xtrabackup，無需Prepare，直接即可啟動使用。
遠端克隆涉及兩個執行個體，其中，待克隆的執行個體是Donor，接受克隆資料的執行個體是Recipient。克隆指令需在Recipient上發起，文法如下：
其中，host，port 是待克隆執行個體的（Donor）的IP和端口，user，password是Donor上的克隆使用者和密碼，需要backup_admin權限，如上面建立的clone_user。
DATA DIRECTORY指定備份目錄，不指定的話，則預設克隆到Recipient的資料目錄下。
REQUIRE [NO] SSL，是否開啟SSL通信。
下面，看個具體Demo。
首先，在Donor執行個體上建立克隆使用者，加載Clone Plugin。
backup_admin是克隆操作必需權限。
接着，在Recipient執行個體上建立克隆使用者，加載Clone Plugin。
這裡的clone_admin，隐式含有backup_admin（阻塞DDL）和shutdown（重新開機執行個體）權限。
設定Donor白名單。Recipient隻能克隆白名單中的執行個體。
設定該參數需要SYSTEM_VARIABLES_ADMIN權限。
在Recipient上發起克隆指令
遠端克隆會依次進行以下操作：
（1）擷取備份鎖。備份鎖和DDL互斥。注意，不僅僅是Recipient，Donor上的備份鎖同樣會擷取。
（2）DROP使用者表空間。注意，DROP的隻是使用者資料，不是資料目錄，也不包括mysql，ibdata等系統表空間。
（3）從Donor執行個體拷貝資料。對于使用者表空間，會直接拷貝，如果是系統表空間 ，則會重命名為xxx.#clone，不會直接替代原檔案。
（4）重新開機執行個體。在啟動的過程中，會用xxx.#clone替換掉原來的系統表空間檔案。
檢視克隆操作的進度主要依托于performance_schema.clone_status和performance_schema.clone_progress這兩張表。
首先看看performance_schema.clone_status表。
顧名思義，該表記錄了克隆操作的目前狀态。
其中，
PID：Processlist ID。對應show processlist中的Id，如果要終止目前的克隆操作，執行kill processlist_id指令即可。
STATE：克隆操作的狀态，Not Started（克隆尚未開始），In Progress（克隆中），Completed（克隆成功），Failed（克隆失敗）。如果是Failed狀态，ERROR_NO，ERROR_MESSAGE會給出具體的錯誤編碼和錯誤資訊。
BEGIN_TIME，END_TIME：克隆操作開始，結束時間。
SOURCE：Donor執行個體的位址。
DESTINATION：克隆目錄。“LOCAL INSTANCE”代表目前執行個體的資料目錄。
GTID_EXECUTED，BINLOG_FILE（BINLOG_POSITION）：克隆操作結束時，主庫已經執行的GTID集合，及一緻性位置點。可利用這些資訊來搭建從庫。
接下來看看performance_schema.clone_progress表。
該表記錄了克隆操作的進度資訊。
STAGE：一個克隆操作可依次細分為DROP DATA，FILE COPY，PAGE COPY，REDO COPY，FILE SYNC，RESTART，RECOVERY等7個階段。目前階段結束了才會開始下一個階段。
STATE：目前階段的狀态。有三種狀态：Not Started，In Progress，Completed。
BEGIN_TIME，END_TIME：目前階段的開始時間和結束時間。
THREADS：目前階段使用的并發線程數。
ESTIMATE：預估的資料量。
DATA：已經拷貝的資料量。
NETWORK：通過網絡傳輸的資料量。如果是本地克隆，該列的值為0。
DATA_SPEED，NETWORK_SPEED：目前資料拷貝的速率和網絡傳輸的速率。
注意，是目前值。
在前面，我們介紹過performance_schema.clone_status表，該表會記錄Donor執行個體的一緻性位置點資訊。我們可以利用這些資訊來搭建從庫。
這裡，區分兩種場景，GTID複制和基于位置點的複制。
需要注意的是，無需額外執行set global gtid_purged操作。通過克隆資料啟動的執行個體，gtid_purged已經初始化完畢。
這裡，同樣要區分兩種場景。
場景1，Recipient要作為Donor的從庫。
master_host_name，master_port_num：Donor執行個體的IP和端口。
master_log_name，master_log_pos：performance_schema.clone_status 中的BINLOG_FILE, BINLOG_POSITION。
場景2，Donor本身就是一個從庫，Recipient要作為Donor主庫的從庫。
master_host_name，master_port_num：Donor主庫的IP和端口。
master_log_name，master_log_pos：mysql.slave_relay_log_info中的Master_log_name，Master_log_pos（分别對應 SHOW SLAVE STATUS 中的 Relay_Master_Log_File，Exec_Master_Log_Pos）。
在搭建從庫時，建議設定--skip-slave-start。該參數預設為OFF，執行個體啟動後，會自動執行START SLAVE操作。
如果Donor是個從庫，Recipient會基于mysql.slave_master_info，mysql.slave_relay_log_info中的資訊自動建立複制，很多時候，這未必是我們的預期行為。
克隆操作可細分為以下5個階段。
1、INIT：初始化一個克隆對象。
2、FILE COPY：拷貝所有資料檔案。在拷貝之前，會記錄一個LSN，作為“CLONE START LSN”，這個LSN其實是目前CHECKPOINT的LSN，同時啟動“Page Tracking”特性。
“Page Tracking”會跟蹤“CLONE START LSN”之後被修改的頁，具體來說，會記錄該頁的Tablespace ID和page ID。資料檔案拷貝結束後，會将目前CHECKPOINT的LSN記為“CLONE FILE END LSN”。
3、PAGE COPY：拷貝“CLONE START LSN”和“CLONE FILE END LSN”之間的頁，在拷貝之前，會對這些頁進行排序-基于Tablespace ID和page ID，盡量避免拷貝過程中出現随機讀寫。同時，開啟“Redo Archiving”特性。
“Redo Archiving”會在背景開啟一個歸檔線程将Redo檔案中的内容按Chunk拷貝到歸檔檔案中。通常來說，歸檔線程的拷貝速度會快于Redo日志的生成速度。即使慢于，在寫入新的Redo日志時，也會等待歸檔線程完成拷貝，不會出現還未拷貝的Redo日志被覆寫的情況。當所有修改的頁拷貝完畢後，會擷取執行個體的一緻性位置點資訊，此時的LSN記為“CLONE LSN”。
4、REDO COPY：拷貝歸檔檔案中“CLONE FILE END LSN”與“CLONE LSN”之間的Redo日志。
5、Done：調用snapshot_end()銷毀克隆對象。
1、克隆期間，不允許執行DDL指令。同樣，DDL會阻塞克隆指令的執行
2、Clone Plugin不會拷貝Donor的配置參數。
3、Clone Plugin不會拷貝Donor的二進制日志檔案。
4、Clone Plugin隻會拷貝InnoDB表的資料，對于其它存儲引擎的表，隻會拷貝表結構。
5、Donor執行個體中如果有表通過DATA DIRECTORY指定了絕對路徑，在進行本地克隆時，會提示檔案已存在。在進行遠端克隆時，絕對路徑必須存在且有可寫權限。
6、不允許通過MySQL Router連接配接Donor執行個體。
7、執行CLONE INSTANCE操作時，指定的Donor端口不能為X Protocol端口。
除此之外，在進行遠端克隆時，還會進行如下檢查：
MySQL版本（包括小版本）必須一緻，且支援Clone Plugin。
主機的作業系統和位數（32位，64位）必須一緻。兩者可根據version_compile_os，version_compile_machine參數擷取。
Recipient必須有足夠的磁盤空間存儲克隆資料。
字元集（character_set_server），校驗集（collation_server），character_set_filesystem必須一緻。
innodb_page_size必須一緻。會檢查innodb_data_file_path中ibdata的數量和大小。
目前Clone Plugin（8.0.20）的實作，無論是Donor，還是Recipient，同一時間，隻能執行一個克隆操作。後續會支援多個克隆操作并發執行。
Recipient需要重新開機，是以其必須通過mysqld_safe或systemd等進行管理。如果是通過mysqld進行啟動，執行個體關閉後，需要手動啟動。
ACTIVE狀态的Plugin必須一緻。
1、在實作上，兩者都有FILE COPY和REDO COPY階段，但Clone Plugin比XtraBackup多了一個PAGE COPY，由此帶來的好處是，Clone Plugin的恢複速度比XtraBackup更快。
2、XtraBackup沒有Redo Archiving特性，有可能出現未拷貝的Redo日志被覆寫的情況。
3、GTID下建立複制，無需額外執行set global gtid_purged操作。
clone_autotune_concurrency 是否自動調節克隆過程中并發線程數的數量，預設為ON，此時，最大線程數受clone_max_concurrency參數控制。若設定為OFF，則并發線程數的數量将是固定的，同clone_max_concurrency參數一緻。該參數的預設值為16。
clone_buffer_size 本地克隆時，中轉緩沖區的大小，預設4M。緩沖區越大，備份速度越快，相應的，對磁盤IO的壓力越大。
clone_ddl_timeout 克隆操作需要擷取備份鎖（Backup Lock）。如果在執行CLONE指令時，有DDL在執行，則CLONE指令會被阻塞，等待擷取備份鎖（Waiting for backup lock）。等待的最大時長由clone_ddl_timeout參數決定，預設300（機關秒）。如果在這個時間内還沒擷取到鎖，CLONE指令會失敗，且提示“ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction”。
需要注意的是，如果在執行DDL時，有CLONE指令在執行，DDL同樣會因擷取不到備份鎖被阻塞，隻不過，DDL操作的等待時長由lock_wait_timeout參數決定，該參數的預設值為31536000s，即365天。
clone_enable_compression 遠端克隆，在傳輸資料時，是否開啟壓縮。開啟壓縮能節省網絡帶寬，但相應的，會增加CPU消耗。
clone_max_data_bandwidth 遠端克隆時，可允許的最大資料拷貝速率（機關MiB/s）。預設為0，不限制。注意，這裡限制的隻是單個線程的拷貝速率，如果存在多個線程并行拷貝，實際最大拷貝速率=clone_max_data_bandwidth*線程數。
clone_max_network_bandwidth 遠端克隆時，可允許的最大網絡傳輸速率（機關MiB/s）。預設為0，不限制。如果網絡帶寬存在瓶頸，可通過該參數進行限速。
clone_valid_donor_list 設定Donor白名單，隻能克隆白名單中指定的執行個體。
clone_ssl_ca，clone_ssl_cert，clone_ssl_key SSL相關。
InnoDB: Clone local replica：
https://dev.mysql.com/worklog/task/?id=9209
InnoDB: Clone remote replica：
https://dev.mysql.com/worklog/task/?id=9210
InnoDB: Clone Replication Coordinates
https://dev.mysql.com/worklog/task/?id=9211
InnoDB: Clone Remote provisioning：
https://dev.mysql.com/worklog/task/?id=11636
MySQL/InnoDB資料克隆插件(clone plugin)實作剖析
https://zhuanlan.zhihu.com/p/79328512
作者：Chen Chen
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