MySQL主從同步原理及應用

1、主從同步原理

主從同步架構圖（異步同步）

這是最常見的主從同步架構

主從同步流程（異步同步）

• 主庫把數據變更寫入binlog文件
• 從庫I/O線程發起dump請求
• 主庫I/O線程推送binlog至從庫
• 從庫I/O線程寫入本地的relay log文件（與binlog格式一樣）
• 從庫SQL線程讀取relay log并重新串行執行一遍，得到與主庫相同的數據

什么是binlog？

主庫每提交一次事務，都會把數據變更，記錄到一個二進制文件中，這個二進制文件就叫binlog。需注意：只有寫操作才會記錄至binlog，只讀操作是不會的（如select、show語句）。

binlog的3種格式

statement格式：binlog記錄的是實際執行的sql語句
row格式：binlog記錄的是變化前后的數據（涉及所有列），形如update table_a set col1=value1, col2=value2 ... where col1=condition1 and col2=condition2 ...
mixed格式：默認選擇statement格式，只在需要時改用row格式

binlog格式對比

• statement級別：優點是binlog文件小，缺點是主庫的慢sql也會在從庫上再出現一次，一些依賴環境或上下文的函數可能會產生不一致的數據
• row級別：缺點是文件大（一條語句如果涉及多行，會放大n倍），優點是無上述慢sql問題，不依賴環境或上下文
• 為了獲取前后變化數據，canal建議使用row級別

主從同步的2種方式

• 異步同步：默認方式，可能會導致主從切換時數據丟失。因為主庫是否commit與主從同步流程無關，也不感知。
• 半同步：高可用方案，較新mysql版本支持，需要至少1個從庫（默認1，具體數量可指定）對寫入relay log進行ack，主庫才會commit并把結果返回client。

主從同步流程（半同步）

• 從庫在連接主庫時，表明自己支持半同步復制
• 主庫也需支持半同步復制，主庫commit事務前會阻塞等待至少一個從庫寫入relay log的ack，直至超時
• 如果阻塞等待超時，則主庫臨時切換回異步同步模式，當至少一個從庫的半同步追上進度時，主庫再切換至半同步模式

半同步適用場景

高可用備份：半同步復制，可確保從庫與主庫的一致性，當主庫發生故障時，切換到從庫不會丟失數據。為了保證穩定性（不因半同步慢而拖累主庫），一般不承擔業務流量、盡可能快地ack，只用于同步備份。

2、主從同步應用場景

普通場景：線上從庫異步同步，高可用備份半同步

對一致性要求較高的大數據取數需求

大數據取數可能導致從庫cpu使用率飆升、ack變慢，可設置半同步所需ack數量為1，正常情況下高可用備份能很快ack，于是主庫會commit并返回，而大數據取數復制慢一些也無所謂。這樣就不會因為大數據取數ack慢而影響主庫和業務了。

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