mysql主从复制

发布时间:2024年01月09日

binlog日志

MySQL 在完成一条更新操作后,Server 层还会生成一条 binlog,等之后事务提交的时候,会将该事物执行过程中产生的所有 binlog 统一写 入 binlog 文件。

binlog 文件是记录了所有数据库表结构变更和表数据修改的日志,不会记录查询类的操作,比如 SELECT 和 SHOW 操作。

主从复制过程

MySQL 的主从复制依赖于 binlog ,也就是记录 MySQL 上的所有变化并以二进制形式保存在磁盘上。复制的过程就是将 binlog 中的数据从主库传输到从库上。

这个过程一般是异步的,也就是主库上执行事务操作的线程不会等待复制 binlog 的线程同步完成。

具体详细过程如下:

  • MySQL 主库在收到客户端提交事务的请求之后,会先写入 binlog,再提交事务,更新存储引擎中的数据,事务提交完成后,返回给客户端“操作成功”的响应。
  • 从库会创建一个专门的 I/O 线程,连接主库的 log dump 线程,来接收主库的 binlog 日志,再把 binlog 信息写入 relay log 的中继日志里,再返回给主库“复制成功”的响应。
  • 从库会创建一个用于回放 binlog 的线程,去读 relay log 中继日志,然后回放 binlog 更新存储引擎中的数据,最终实现主从的数据一致性。

在完成主从复制之后,你就可以在写数据时只写主库,在读数据时只读从库,这样即使写请求会锁表或者锁记录,也不会影响读请求的执行。

主从复制的模型

  • 同步复制:MySQL 主库提交事务的线程要等待所有从库的复制成功响应,才返回客户端结果。这种方式在实际项目中,基本上没法用,原因有两个:一是性能很差,因为要复制到所有节点才返回响应;二是可用性也很差,主库和所有从库任何一个数据库出问题,都会影响业务。
  • 异步复制(默认模型):MySQL 主库提交事务的线程并不会等待 binlog 同步到各从库,就返回客户端结果。这种模式一旦主库宕机,数据就会发生丢失。
  • 半同步复制:MySQL 5.7 版本之后增加的一种复制方式,介于两者之间,事务线程不用等待所有的从库复制成功响应,只要一部分复制成功响应回来就行,比如一主二从的集群,只要数据成功复制到任意一个从库上,主库的事务线程就可以返回给客户端。这种半同步复制的方式,兼顾了异步复制和同步复制的优点,即使出现主库宕机,至少还有一个从库有最新的数据,不存在数据丢失的风险

binlog刷盘

事务执行过程中,先把日志写到 binlog cache(Server 层的 cache),事务提交的时候,再把 binlog cache 写到 binlog 文件中。

一个事务的 binlog 是不能被拆开的,因此无论这个事务有多大(比如有很多条语句),也要保证一次性写入。这是因为有一个线程只能同时有一个事务在执行的设定,所以每当执行一个 begin/start transaction 的时候,就会默认提交上一个事务,这样如果一个事务的 binlog 被拆开的时候,在备库执行就会被当做多个事务分段自行,这样破坏了原子性,是有问题的。

MySQL 给每个线程分配了一片内存用于缓冲 binlog ,该内存叫 binlog cache,参数 binlog_cache_size 用于控制单个线程内 binlog cache 所占内存的大小。如果超过了这个参数规定的大小,就要暂存到磁盘。

什么时候 binlog cache 会写到 binlog 文件?

在事务提交的时候,执行器把 binlog cache 里的完整事务写入到 binlog 文件中,并清空 binlog cache。如下图:

虽然每个线程有自己 binlog cache,但是最终都写到同一个 binlog 文件:

  • 图中的 write,指的就是指把日志写入到 binlog 文件,但是并没有把数据持久化到磁盘,因为数据还缓存在文件系统的 page cache 里,write 的写入速度还是比较快的,因为不涉及磁盘 I/O。
  • 图中的 fsync,才是将数据持久化到磁盘的操作,这里就会涉及磁盘 I/O,所以频繁的 fsync 会导致磁盘的 I/O 升高。

MySQL提供一个 sync_binlog 参数来控制数据库的 binlog 刷到磁盘上的频率:

  • sync_binlog = 0 的时候,表示每次提交事务都只 write,不 fsync,后续交由操作系统决定何时将数据持久化到磁盘;
  • sync_binlog = 1 的时候,表示每次提交事务都会 write,然后马上执行 fsync;
  • sync_binlog =N(N>1) 的时候,表示每次提交事务都 write,但累积 N 个事务后才 fsync。

ps:如果能容少量事务的 binlog 日志丢失的风险,为了提高写入的性能,一般会 sync_binlog 设置为 100~1000 中的某个数值。

文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_54498224/article/details/135453371
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