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高级程序员必知必会,一文详解MySQL主从同步原理,推荐收藏

2022-07-07 21:50:00 u012804784

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1. MySQL主从同步实现方式

MySQL主从同步是基于Bin Log实现的,而Bin Log记录的是原始SQL语句。

Bin Log共有三种日志格式,可以binlog_format配置参数指定。

参数值含义
Statement记录原始SQL语句,会导致更新时间与原库不一致。比如 update_time=now()
Row记录每行数据的变化,保证了数据与原库一致,缺点是数据量较大。
MixedStatement和Row的混合模式,默认采用Statement模式,涉及日期、函数相关的时候采用Row模式,既减少了数据量,又保证了数据一致性。

常见的主从同步架构有一主多从、双主多从。

2. MySQL主从同步的作用

  1. 读写分离,提升数据库性能
  2. 容灾恢复,主服务器不可用时,从服务器提供服务,提高可用性
  3. 冗余备份,主服务器数据损坏丢失,从服务器保留备份

一主多从架构:

一般是主库负责所有读写请求,而从库只负责容灾恢复和冗余备份。

如果做了读写分离的话,主库负责写请求,从库负责读请求,可以提升数据库性能。

双主多从架构:

一般是主库1负责所有读写请求,主库2不对外提供服务,只用来容灾恢复。

相比一主多从架构,双主多从架构可以减少宕机时间,更快恢复数据库可用状态。

3. 主动同步的原理

  1. 当主库数据发生变更时,写入本地Bin Log文件
  2. 从库IO线程发起dump主库Bin Log文件的请求
  3. 主库IO线程推送Bin Log文件到从库中
  4. 从库IO线程把Bin Log内容写入本地的Relay Log文件中
  5. 从库SQL线程读取Relay Log文件内容
  6. 从库SQL线程重新执行一遍SQL语句

4. 主从同步延迟问题

主从同步最常遇到的问题就是主从同步延迟,可以通过在从库上执行show slave status命令查看延迟时间,Seconds_Behind_Master表示延迟的秒数。

主从同步延迟的原因有哪些?

  1. 从库机器性能较差

主库负责所有读写请求,从库只用来备份,会用性能较差的机器,执行时间自然较慢。
2. 从库压力更大

读写分离后,主库负责写请求,从库负责读请求。

互联网应用一般读请求更多,所以从库读压力更大,占用更多CPU资源。
3. 网络延迟

当主库的Bin Log文件往从库上发送时,可能产生网络延迟,也会导致从库数据跟不上。
4. 主库有大事务

当主库上有个大事务需要执行5分钟,把Bin Log文件发送到从库,从库至少也需要执行5分钟,所以这时候从库就出现了5分钟的延迟。

主从同步延迟的解决方案?

  1. 从库机器性能较差

把从库换成跟主库同等规格的机器。
2. 从库压力更大

多搞几台从库,分担读请求压力。
3. 网络延迟

联系运维或者云服务提供商解决。
4. 主库有大事务

把大事务分割成小事务执行,大事务不但会产生从库延迟,还可能产生死锁,降低数据库并发性能,所以尽量少用大事务。

5. 如何提升主从同步性能

1. 从库开启多线程复制

就是在主从同步的最后两步使用多线程,修改配置 slave_parallel_workers=4,代表开启4个复制线程。

2. 修改同步模式,改为异步

主从同步共有三种复制方式:

  1. 全同步复制

当主库执行完一个事务,并且所有从库都执行完该事务后,才给客户端返回成功。
2. 半同步复制

至少有一个从库执行完成后,就给客户端返回成功。
3. 异步复制

主库执行完后,立即返回成功,不关心从库是否执行完成。

如果对数据安全性要求没那么高,可以把同步模式改成半同步复制或者异步复制。

3. 修改从库Bin Log配置

修改sync_binlog配置:

sync_binlog=0 ,表示写binlog不立即刷新磁盘,由系统决定什么时候刷新磁盘。

sync_binlog=1,每次写binlog都刷新磁盘,安全性高,性能差。

sync_binlog=N,写N次binlog才刷新磁盘。

从库对数据安全性要求没那么高,可以设置sync_binlog=0。

修改innodb_flush_log_at_trx_commit配置:

innodb_flush_log_at_trx_commit=0,每隔一秒钟,把事务日志刷新到磁盘。

innodb_flush_log_at_trx_commit=1,每次事务都刷新到磁盘。

innodb_flush_log_at_trx_commit=2,每次事务都不主动刷新磁盘,由系统决定什么时候刷新磁盘。

从库对数据安全性要求没那么高,可以设置innodb_flush_log_at_trx_commit=2。

知识点总结:

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