MySQL的各种无损复制说明

超、凢脫俗 2022-05-08 09:18 108阅读 0赞

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# MySQL5.7新特性：lossless replication 无损复制 #

> [https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/replication-semisync.html][https_dev.mysql.com_doc_refman_5.7_en_replication-semisync.html]

## MySQL的三种复制方式 ##

> 1.  asynchronous 异步复制
> 2.  fully synchronous 全同步复制
> 3.  Semisynchronous 半同步复制

### asynchronous replication ###

> 原理：在异步复制中，master写数据到binlog且sync，slave request binlog后写入relay-log并flush disk  
> 优点：复制的性能最好  
> 缺点：master挂掉后，slave可能会丢失事务  
> 代表：MySQL原生的复制

![async][]

### fully synchronous replication ###

> 原理：在全同步复制中，master写数据到binlog且sync，所有slave request binlog后写入relay-log并flush disk，并且回放完日志且commit  
> 优点：数据不会丢失  
> 缺点：会阻塞master session，性能太差，非常依赖网络  
> 代表：MySQL-Cluster

![sync][]

### semisynchronous replication ###

*  **普通的半同步复制**

> 原理: 在半同步复制中，master写数据到binlog且sync，且commit，然后一直等待ACK。当至少一个slave request bilog后写入到relay-log并flush disk，就返回ack（不需要回放完日志）  
> 优点：会有数据丢失风险（低）  
> 缺点：会阻塞master session，性能差，非常依赖网络，  
> 代表：after commit, 原生的半同步  
> 重点：由于master是在三段提交的最后commit阶段完成后才等待，所以master的其他session是可以看到这个提交事务的，所以这时候master上的数据和slave不一致，master crash后，slave数据丢失

![semi][]

*  **增强版的半同步复制（lossless replication）**

> 原理: 在半同步复制中，master写数据到binlog且sync，然后一直等待ACK. 当至少一个slave request bilog后写入到relay-log并flush disk，就返回ack（不需要回放完日志）  
> 优点：数据零丢失（前提是让其一直是lossless replication），性能好  
> 缺点：会阻塞master session，非常依赖网络  
> 代表：after sync, 原生的半同步  
> 重点：由于master是在三段提交的第二阶段sync binlog完成后才等待, 所以master的其他session是看不见这个提交事务的，所以这时候master上的数据和slave一致，master crash后，slave没有丢失数据

![lossless][]

## 重要参数 ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>参数</th> 
   <th>comment</th> 
   <th>默认值</th> 
   <th>推荐值</th> 
   <th>是否动态</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count</td> 
   <td>至少有N个slave接收到日志</td> 
   <td>1</td> 
   <td>1</td> 
   <td>dynamic</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>rpl_semi_sync_master_wait_point</td> 
   <td>等待的point</td> 
   <td>AFTER_SYNC</td> 
   <td>AFTER_SYNC</td> 
   <td>dynamic</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>rpl_semi_sync_master_timeout</td> 
   <td>切换复制的timeout</td> 
   <td>10000（10s）</td> 
   <td>1000(1s)</td> 
   <td>dynamic</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>rpl_semi_sync_master_enabled</td> 
   <td>是否开启半同步</td> 
   <td>OFF</td> 
   <td>ON</td> 
   <td>dynamic</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>rpl_semi_sync_slave_enabled</td> 
   <td>是否开启半同步</td> 
   <td>OFF</td> 
   <td>ON</td> 
   <td>dynamic</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 如何开启lossless replication ##

########semi sync replication settings########
    plugin_dir=/usr/local/mysql/lib/plugin
    plugin_load = "rpl_semi_sync_master=semisync_master.so;rpl_semi_sync_slave=semisync_slave.so"
    loose_rpl_semi_sync_master_enabled = 1
    loose_rpl_semi_sync_slave_enabled = 1
    loose_rpl_semi_sync_master_timeout = 1000

## 实践是检验真理的唯一标准 ##

> 如何检验上述after\_sync,after\_commit  
> 如何检验上述原理的正确性

### InnoDB commit ： 三阶段提交过程 ###

A阶段. wite prepare log -- 写入Xid
    B阶段. write binlog
    C阶段. write commit log

### 测试点 ###

> master上当一个事务Waiting for semi-sync ACK from slave的时候，后来的事务是在A,B,C哪个阶段卡住呢？

0，RC模式
    
    1. semi-sync C阶段等待
    
    假设设置time-out=100000s，当事务一提交了一个大事务，在write commit log(C阶段)时候等待，
    那么第二个事务在敲commit命令的时候，是卡在哪个阶段呢？是卡在 wite prepare log（A阶段）？还是write binlog（B阶段）？还是write commit log（C阶段）
    
    测试：semi-sync vs  loss-less semi-sync
    
    【semi-sync】 C阶段等待
    0, 开启事务1，然后在slave上执行stop slave，制造timeout的情况，让其阻塞。(Waiting for semi-sync ACK from slave)
    1，在开启一个事务2，事务2插入一条特殊记录（XXXXX）。  (Waiting for semi-sync ACK from slave)
    2，在开启一个事务3。
    2.1，测试案例：这个时候，kill -9 mysqld，造成人为的mysql crash
    3，假设卡在A阶段，那么事务3，肯定是看不到事务1,2写入的记录（XXXXX）,且重启mysql后，事务2不会提交。
    4，假设卡在C阶段，那么事务3，肯定是可以看见事务1，2写入的记录（XXXXX）。
    
    经过测试：
    1，是卡在C阶段，也就是说事务3是可以看见事务1，事务2的。
    2，MySQL crash重启后，事务1，事务2的dml都已经提交成功，说明不是卡在A阶段
    
    【loss-less semi-sync】B阶段等待
    
    0, 开启事务1，然后在slave上执行stop slave，制造timeout的情况，让其阻塞。(Waiting for semi-sync ACK from slave)
    1，在开启一个事务2，事务2插入一条特殊记录（XXXXX）。(Waiting for semi-sync ACK from slave)
    2，在开启一个事务3
    3，假设卡在A阶段，那么事务3，肯定是看不到事务1,2写入的记录（XXXXX）,且重启mysql后，事务2不会提交。。
    4，假设卡在B阶段，那么事务3，肯定是可以看见事务1,2写入的记录（XXXXX）,且重启mysql后，事务1，2都会提交。。
    5, 假设卡在C阶段，那么事务3，肯定是可以看见事务3写入的记录（XXXXX）。
    
    经过测试：
    1，是卡在B阶段，也就是说事务3，既看不见事务1的提交内容，也看不见事务2的提交内容，且重启mysql后，事务1，2都已经提交。。
    2，MySQL crash重启后，事务1，事务2的dml都已经提交成功，说明不是卡在A阶段。

## 性能 ##

### semi-sync vs lossless semi-sync 的性能对比 ###

> 根据以上的测试，可以得知，lossless只卡在B阶段，普通的semi-sync是卡在C阶段。  
> lossless的性能远远好于普通的semi-sync，即（after\_sync 优于 after\_commit）  
> 因为lossless 卡在B阶段的时候可以堆积事务，可以在C阶段进行group commit。  
> 普通的semi-sync，卡在C阶段,事务都已经commit了，并没有堆积的过程。

## CAP理论 ##

> 一致性【C】  
> 可用性【A】  
> 分区容忍性【P】  
> 理论：CAP 三者不可兼得，必须要牺牲一个

分区，是一定存在的，不是你想不要就不要的。所以，这里只剩下两种组合

*  **CP 牺牲可用性**

> 这种做法，就是保留强一致性，牺牲可用性  
> 案例：可以将rpl\_semi\_sync\_master\_timeout设置成一个无限大的值，比如：100天，那么master和slave就强一致了，但是可用性就大打折扣

*  **AP 牺牲一致性**

> 这种做法，就是保留高可用性，牺牲一致性  
> 案例：比如原生的异步复制就是这样咯。可以快速做到切换，但是一致性就没有保障

[https_dev.mysql.com_doc_refman_5.7_en_replication-semisync.html]: https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/replication-semisync.html
[async]: /images/20220508/c56f09dfb56646539bec2a5d263e9ea3.png
[sync]: /images/20220508/638865ddc0a941a7a95e313f4163d8e6.png
[semi]: /images/20220508/a5e1ccb4ebbe4e6188fb4fd3bd32bc57.png
[lossless]: /images/20220508/0903b76dc79844bfa147863500723d1c.png