MySQL -- 主从复制的可靠性与可用性

 

1. 主库A执行完成一个事务， 写入binlog ，记为 T1
2. 而后传给从库B，从库B 接收该binlog ，记为 T2
3. 从库B执行完成这个事务，记为 T3
4. 同步延时： T3-T1

• 同一个事务，在 从库执行完成的时间 和 主库执行完成的时间 之间的差值
• SHOW SLAVE STATUS 中的 Seconds_Behind_Master

 

Seconds_Behind_Master

1. 计算方法

• 每一个事务的 binlog 里面都有一个 时间字段 ，用于记录该 binlog 在 主库 上的写入时间
• 从库取出当前正在执行的事务的时间字段的值，计算它与当前系统时间点差值，获得 Seconds_Behind_Master
• 即 T3-T1

1. 若是主库与从库的时间不一致， Seconds_Behind_Master 会不会有偏差？

• 通常不会
• 在 从库链接到主库 时，会经过 SELECT UNIX_TIMESTAMP() 获取 当前主库的系统时间
• 若是 从库 发现 当前主库的系统时间 与本身的不一致，在计算 Seconds_Behind_Master 会 自动扣除 这部分差值
• 但创建链接后，主库或从库又修改了系统时间，依然会不许确

1. 在 网络正常 的状况下， T2-T1 一般会很是小，此时同步延时的主要来源是 T3-T2

• 从库消费 relaylog 的速度跟不上主库生成 binlog 的速度

延时来源

1. 从库所在 机器的性能 要弱于主库所在的机器

• 更新请求对于IPOS的压力 ，在 主库 和 从库 上是 无差异 的

1. 非对称部署 ：20个主库放在4个机器上，但全部从库放在一个机器上

• 主从之间可能会 随时切换 ，如今通常都会采用 相同规格的机器 + 对称部署

1. 从库压力大

• 常见场景：管理后台的查询语句
• 从库上的查询耗费大量的 CPU资源 和 IO资源 ，影响了同步速度，形成了 同步延时
• 解决方案
• 一主多从 ，分担读压力，通常都会采用
• 经过 binlog 输出到 外部系统 ，例如Hadoop

1. 大事务

• 主库上必须等待 事务执行完成 后才会写入 binlog ，再传给从库
• 常见场景1： 一次性删除太多数据 （如归档的历史数据）
• 解决方案：控制每一个事务删除的数据量，分屡次删除
• 常见场景2： 大表DDL
• 解决方案： gh-ost

1. 从库的 并行复制能力 （后续展开）

切换策略

可靠性优先

切换过程通常由专门的 HA 系统完成，存在 不可用时间 （主库A和从库B都处于 只读 状态）

 

1. 判断 从库B 的 Seconds_Behind_Master 值，当 小于 某个值（例如5）才继续下一步
2. 把 主库A 改成 只读 状态（ readonly=true ）
3. 等待 从库B 的 Seconds_Behind_Master 值降为 0
4. 把 从库B 改成 可读写 状态（ readonly=false ）
5. 把 业务请求 切换至 从库B

可用性优先

不等主从同步完成， 直接把业务请求切换至从库B ，而且让 从库B可读写 ，这样几乎不存在不可用时间，但可能会 数据不一致

表初始化

CREATE TABLE `t` (
 `id` INT(11) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
 `c` INT(11) UNSIGNED DEFAULT NULL,
 PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB;
INSERT INTO t (c) VALUES (1),(2),(3);

插入数据

INSERT INTO t (c) VALUES (4);
-- 主库上的其它表有大量的更新，致使同步延时为5S，插入c=4后发起了主从切换
INSERT INTO t (c) VALUES (5);

MIXED

 

1. 主库A执行完 INSERT c=4 ，获得 (4,4) ，而后开始执行 主从切换
2. 主从之间有5S的同步延迟，从库B会先执行 INSERT c=5 ，获得 (4,5) ，而且会把这个 binlog 发给主库A
3. 从库B执行主库A传过来的 INSERT c=4 ，获得 (5,4)
4. 主库A执行从库B传过来的 INSERT c=5 ，获得 (5,5)
5. 此时主库A和从库B会有 两行 不一致的数据

ROW

 

1. 采用 ROW 格式的 binlog 时，会记录新插入行的 全部字段的值 ，因此最后只会有 一行 数据不一致
2. 主库A和从库B的同步线程都会 报错并中止 ： duplicate key error

小结

1. 使用 ROW 格式的 binlog ，数据不一致的问题 更容易发现 ，采用 MIXED 或 STATEMENT 格式的 binlog ，数据可能悄悄地不一致
2. 主从切换采用 可用性优先 策略，可能会致使 数据不一致 ，大多数状况下，优先选择 可靠性优先 策略
3. 在知足 数据可靠性 的前提下，MySQL的 可用性 依赖于 同步延时 的大小（ 同步延时越小 ， 可用性越高 ）

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