架構(gòu)師必備:MySQL主從同步原理和應(yīng)用

1、主從同步原理

主從同步架構(gòu)圖(異步同步)

這是最常見的主從同步架構(gòu)。

主從同步流程(異步同步)

主庫把數(shù)據(jù)變更寫入binlog文件

從庫I/O線程發(fā)起dump請求

主庫I/O線程推送binlog至從庫

從庫I/O線程寫入本地的relay log文件(與binlog格式一樣)

從庫SQL線程讀取relay log并重新串行執(zhí)行一遍,得到與主庫相同的數(shù)據(jù)

什么是binlog?

主庫每提交一次事務(wù),都會(huì)把數(shù)據(jù)變更,記錄到一個(gè)二進(jìn)制文件中,這個(gè)二進(jìn)制文件就叫binlog。需注意:只有寫操作才會(huì)記錄至binlog,只讀操作是不會(huì)的(如select、show語句)。

binlog的3種格式:

statement格式:binlog記錄的是實(shí)際執(zhí)行的sql語句

row格式:binlog記錄的是變化前后的數(shù)據(jù)(涉及所有列),形如update table_a set col1=value1, col2=value2 ... where col1=condition1 and col2=condition2 ...

mixed格式:默認(rèn)選擇statement格式,只在需要時(shí)改用row格式

binlog格式對比

statement級(jí)別:優(yōu)點(diǎn)是binlog文件小,缺點(diǎn)是主庫的慢sql也會(huì)在從庫上再出現(xiàn)一次,一些依賴環(huán)境或上下文的函數(shù)可能會(huì)產(chǎn)生不一致的數(shù)據(jù)

row級(jí)別:缺點(diǎn)是文件大(一條語句如果涉及多行,會(huì)放大n倍),優(yōu)點(diǎn)是無上述慢sql問題,不依賴環(huán)境或上下文

為了獲取前后變化數(shù)據(jù),canal建議使用row級(jí)別

主從同步的2種方式

異步同步:默認(rèn)方式,可能會(huì)導(dǎo)致主從切換時(shí)數(shù)據(jù)丟失。因?yàn)橹鲙焓欠馽ommit與主從同步流程無關(guān),也不感知。

半同步:高可用方案,較新mysql版本支持,需要至少1個(gè)從庫(默認(rèn)1,具體數(shù)量可指定)對寫入relay log進(jìn)行ack,主庫才會(huì)commit并把結(jié)果返回client。

主從同步流程(半同步)

從庫在連接主庫時(shí),表明自己支持半同步復(fù)制

主庫也需支持半同步復(fù)制,主庫commit事務(wù)前會(huì)阻塞等待至少一個(gè)從庫寫入relay log的ack,直至超時(shí)

如果阻塞等待超時(shí),則主庫臨時(shí)切換回異步同步模式,當(dāng)至少一個(gè)從庫的半同步追上進(jìn)度時(shí),主庫再切換至半同步模式

半同步適用場景

高可用備份:半同步復(fù)制,可確保從庫與主庫的一致性,當(dāng)主庫發(fā)生故障時(shí),切換到從庫不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。為了保證穩(wěn)定性(不因半同步慢而拖累主庫),一般不承擔(dān)業(yè)務(wù)流量、盡可能快地ack,只用于同步備份。

2、主從同步應(yīng)用場景

普通場景:線上從庫異步同步,高可用備份半同步

對一致性要求較高的大數(shù)據(jù)取數(shù)需求

大數(shù)據(jù)取數(shù)可能導(dǎo)致從庫cpu使用率飆升、ack變慢,可設(shè)置半同步所需ack數(shù)量為1,正常情況下高可用備份能很快ack,于是主庫會(huì)commit并返回,而大數(shù)據(jù)取數(shù)復(fù)制慢一些也無所謂。這樣就不會(huì)因?yàn)榇髷?shù)據(jù)取數(shù)ack慢而影響主庫和業(yè)務(wù)了。

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