MySQL - 主从复制原理
MySQL - 主从复制原理
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。 |
| Mixed | Statement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
- 读写分离，提升数据库性能
- 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
- 冗余备份，主服务器数据损坏丢失，从服务器保留备份
2.1 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。
2.2 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
- 当主库数据发生变更时，写入本地Bin Log文件
- 从库IO线程发起dump主库Bin Log文件的请求
- 主库IO线程推送Bin Log文件到从库中
- 从库IO线程把Bin Log内容写入本地的Relay Log文件中
- 从库SQL线程读取Relay Log文件内容
- 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。
4.1 主从同步延迟的原因有哪些？
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。
4.2 主从同步延迟的解决方案？
- 从库机器性能较差
把从库换成跟主库同等规格的机器。 - 从库压力更大
多搞几台从库，分担读请求压力。 - 网络延迟
联系运维或者云服务提供商解决。 - 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
5.1. 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。
5.2 修改同步模式，改为异步
主从同步共有三种复制方式：
- 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。 - 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。 - 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。
5.3 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。
6. 知识点总结：
