MySQL主從復(fù)制的幾種復(fù)制方式
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來源 | urlify.cn/eUFv22
異步復(fù)制
MySQL的復(fù)制默認是異步的，主從復(fù)制至少需要兩個MYSQL服務(wù)，這些MySQL服務(wù)可以分布在不同的服務(wù)器上，也可以在同一臺服務(wù)器上。
MySQL主從異步復(fù)制是最常見的復(fù)制場景。數(shù)據(jù)的完整性依賴于主庫BINLOG的不丟失，只要主庫的BINLOG不丟失，那么就算主庫宕機了，我們還可以通過BINLOG把丟失的部分數(shù)據(jù)通過手工同步到從庫上去。
注意：主庫宕機的情況下，DBA可以通過mysqlbinlog工具手工訪問主庫binlog，抽取缺失的日志并同步到從庫上去；也可以通過配置高可用MHA架構(gòu)來自動抽取缺失的數(shù)據(jù)補全從庫，或者啟用Global Transaction Identifiers（GTID)來自動抽取缺失binlog到從庫。
MySQL在BINLOG中記錄事務(wù)(或SQL語句),也就是說對于支持事務(wù)的的引擎(例如InnoDB)來說，每個事務(wù)提交時都需要寫B(tài)INLOG；對于不支持事務(wù)的引擎(例如MyISAM)來說，每個SQL語句執(zhí)行完成時，都需要些BINLOG。為了保證Binlog的安全，MySQL引入sync_binlog參數(shù)來控制BINLOG刷新到磁盤的頻率。
show variables like 'sync_binlog';
在默認情況下，sync_binlog=1，表示事務(wù)提交之前，MySQL都需要先把BINLOG刷新到磁盤，這樣的話，即使出現(xiàn)數(shù)據(jù)庫主機操作系統(tǒng)崩潰或者主機突然掉電的情況，系統(tǒng)最多損失prepared狀態(tài)的事務(wù)；設(shè)置sync_binlog=1，盡可能保證數(shù)據(jù)安全。
sync_binlog=0,表示MySQL不控制binlog的刷新，由文件系統(tǒng)自己控制文件緩存的刷新。
sync_binlog=N,如果N不等于0或者1，刷新方式同sync_binlog=1類似，只不過此時會延長刷新頻率至N次binlog提交組之后。
以上是傳統(tǒng)的異步復(fù)制，在MySQL5.7的并行復(fù)制技術(shù)(也稱多線程復(fù)制)到來之前，為人詬病最多的還是效率問題，slave延遲是一個頑疾，雖然之前已經(jīng)出現(xiàn)了schema級別的并行復(fù)制，但實際效果并不好。
多線程復(fù)制
在MySQL5.7中，帶來了全新的多線程復(fù)制技術(shù)，解決了當master同一個schema下的數(shù)據(jù)發(fā)生了變更，從庫不能并發(fā)應(yīng)用的問題，同時也真正將binlog組提交的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，保障了從庫并發(fā)應(yīng)用Relay Log的能力。
在MySQL8.0中，多線程復(fù)制又進行了技術(shù)更新，引入了writeset的概念，而在之前的版本中，如果主庫的同一個會話順序執(zhí)行多個不同相關(guān)對象的事務(wù)，例如，先執(zhí)行了Update A表的數(shù)據(jù)，又執(zhí)行了Update B表的數(shù)據(jù)，那么BINLOG在復(fù)制到從庫后，這兩個事務(wù)是不能并行執(zhí)行的，writeset的到來，突破了這個限制。
增強半同步復(fù)制
前面介紹的復(fù)制是異步操作，主庫和從庫的數(shù)據(jù)之間難免會存在一定的延遲，這樣存在一個隱患：當在主庫上寫入一個事務(wù)并提交成功，而從庫尚未得到主庫的BINLOG日志時，主庫由于磁盤損壞、內(nèi)存故障、斷電等原因意外宕機，導(dǎo)致主庫上該事務(wù)BINLOG丟失，此時從庫就會損失這個事務(wù)，從而造成主從不一致。
為了解決這個問題，從MySQL5.5開始，引入了半同步復(fù)制，此時的技術(shù)暫且稱之為傳統(tǒng)的半同步復(fù)制，因該技術(shù)發(fā)展到MySQL5.7后，已經(jīng)演變?yōu)樵鰪姲胪綇?fù)制(也成為無損復(fù)制)。在異步復(fù)制時，主庫執(zhí)行Commit提交操作并寫入BINLOG日志后即可成功返回客戶端，無需等待BINLOG日志傳送給從庫，如圖所示。
而半同步復(fù)制時，為了保證主庫上的每一個BINLOG事務(wù)都能夠被可靠地復(fù)制到從庫上，主庫在每次事務(wù)成功提交時，并不及時反饋給前端應(yīng)用用戶，而是等待至少一個從庫(詳見參數(shù)rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count)也接收到BINLOG事務(wù)并成功寫入中繼日志后，主庫才返回Commit操作成功給客戶端(不管是傳統(tǒng)的半同步復(fù)制，還是增強的半同步復(fù)制，目的都是一樣的，只不過兩種方式有一個席位地方不同，將在下面說明)
半同步復(fù)制保證了事務(wù)成功提交后，至少有兩份日志記錄，一份在主庫的BINLOG日志上，另一份在至少一個從庫的中繼日志Relay Log上，從而更進一步保證了數(shù)據(jù)的完整性。
在傳統(tǒng)的半同步復(fù)制中，主庫寫數(shù)據(jù)到BINLOG，且執(zhí)行Commit操作后，會一直等待從庫的ACK，即從庫寫入Relay Log后，并將數(shù)據(jù)落盤，返回給主庫消息，通知主庫可以返回前端應(yīng)用操作成功，這樣會出現(xiàn)一個問題，就是實際上主庫已經(jīng)將該事務(wù)Commit到了事務(wù)引擎層，應(yīng)用已經(jīng)可以可以看到數(shù)據(jù)發(fā)生了變化，只是在等待返回而已，如果此時主庫宕機，有可能從庫還沒能寫入Relay Log，就會發(fā)生主從庫不一致。增強半同步復(fù)制就是為了解決這個問題，做了微調(diào)，即主庫寫數(shù)據(jù)到BINLOG后，就開始等待從庫的應(yīng)答ACK，直到至少一個從庫寫入Relay Log后，并將數(shù)據(jù)落盤，然后返回給主庫消息，通知主庫可以執(zhí)行Commit操作，然后主庫開始提交到事務(wù)引擎層，應(yīng)用此時可以看到數(shù)據(jù)發(fā)生了變化。增強半同步復(fù)制的大致流程如下圖所示。
半同步復(fù)制模式下，假如在傳送BINLOG日志到從庫時，從庫宕機或者網(wǎng)絡(luò)延遲，導(dǎo)致BINLOG并沒有即使地傳送到從庫上，此時主庫上的事務(wù)會等待一段時間(時間長短由參數(shù)rpl_semi_sync_master_timeout設(shè)置的毫秒數(shù)決定)，如果BINLOG在這段時間內(nèi)都無法成功發(fā)送到從庫上，則MySQL自動調(diào)整復(fù)制為異步模式，事務(wù)正常返回提交結(jié)果給客戶端。
半同步復(fù)制很大程度上取決于主從庫之間的網(wǎng)絡(luò)情況，往返時延RTT越小決定了從庫的實時性越好。通俗地說，主從庫之間的網(wǎng)絡(luò)越快，從庫約實時。
注意：往返時延RTT(Round-Trip Time)在計算機網(wǎng)絡(luò)中是一個重要的性能指標，它表示從發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)開始到發(fā)送端接收到接收端的確認，總共經(jīng)歷的時長(這里可能有點拗口，我們可以理解為TCP三次握手的前兩次握手)。
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