談談Mysql資料庫主從同步延遲分析及解決方案

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一、MySQL的資料庫主從複製原理

MySQL主從複製實際上基於二進位日誌，原理可以用一張圖來表示：

分為四步走：

1. 主庫對所有DDL和DML產生的日誌寫進binlog；

2. 主庫產生一個 log dump 線程，用來給從庫I/O線程讀取binlog；

3. 從庫的I/O Thread去請求主庫的binlog，並將得到的binlog日誌寫到relay log檔案中；

4. 從庫的SQL Thread會讀取relay log檔案中的日誌解析成具體操作，將主庫的DDL和DML操作事件重放。

關於DDL和DML

SQL語言共分為四大類：查詢語言DQL，控制語言DCL，操縱語言DML，定義語言DDL。

DQL：可以簡單理解為SELECT語句；

DCL：GRANT、ROLLBACK和COMMIT一類語句；

DML：可以理解為CREATE一類的語句；

DDL：INSERT、UPDATE和DELETE語句都是；

二、主從複製存在的問題

1. 主庫宕機後，資料可能丟失；

2. 主從同步延遲。

三、MySQL資料庫主從同步延遲產生原因

原因分析

MySQL的主從複製都是單線程的操作，主庫對所有DDL和DML產生的日誌寫進binlog，由於binlog是順序寫，所以效率很高。Slave的SQL Thread線程將主庫的DDL和DML操作事件在slave中重放。DML和DDL的IO操作是隨即的，不是順序的，成本高很多。另一方面，由於SQL Thread也是單線程的，當主庫的並發較高時，產生的DML數量超過slave的SQL Thread所能處理的速度，或者當slave中有大型query語句產生了鎖等待那麼延時就產生了。

常見原因：Master負載過高、Slave負載過高、網路延遲、機器效能太低、MySQL配置不合理。

四、主從延時排查方法

通過監控 show slave status 命令輸出的Seconds_Behind_Master參數的值來判斷：

NULL，表示io_thread或是sql_thread有任何一個發生故障；

0，該值為零，表示主從複製良好；

正值，表示主從已經出現延時，數字越大表示從庫延遲越嚴重。

五、解決方案

解決資料丟失的問題：

1. 半同步複製

從MySQL5.5開始，MySQL已經支援半同步複製了，半同步複製介於非同步複製和同步複製之間，主庫在執行完事務後不立刻返回結果給用戶端，需要等待至少一個從庫接收到並寫到relay log中才返回結果給用戶端。相對於非同步複製，半同步複製提高了資料的安全性，同時它也造成了一個TCP/IP往返耗時的延遲。

2. 主庫配置sync_binlog=1，innodb_flush_log_at_trx_commit=1

sync_binlog的預設值是0，MySQL不會將binlog同步到磁碟，其值表示每寫多少binlog同步一次磁碟。

innodb_flush_log_at_trx_commit為1表示每一次事務提交或事務外的指令都需要把日誌flush到磁碟。

注意:將以上兩個值同時設定為1時，寫入效能會受到一定限制，只有對資料安全性要求很高的情境才建議使用，比如涉及到錢的訂單支付業務，而且系統I/O能力必須可以支撐！

解決從庫複寫延遲的問題：

1. 最佳化網路

2. 升級Slave硬體設定

3. Slave調整參數，關閉binlog，修改innodb_flush_log_at_trx_commit參數值

4. 升級MySQL版本到5.7，使用並行複製

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