• 关于MySQL主从复制的数据同步延迟问题

    这种主从复制环境在单机应用的时候没有问题，但是在实际的生产环境中，会存在 复制延迟 的问题。

    查看从库同步状态

    在从库中执行 show slave status\G ：

    1. mysql> show slave status\G
    2. *************************** 1. row ***************************
    3.                Slave_IO_State: Waiting for master to send event
    4.                   Master_Host: 192.168.2.158
    5.                   Master_User: root
    6.                   Master_Port: 3306
    7.                 Connect_Retry: 60
    8.               Master_Log_File: master-bin.000001
    9.           Read_Master_Log_Pos: 2560
    10.                Relay_Log_File: mysql-slave-node01-relay-bin.000002
    11.                 Relay_Log_Pos: 2292
    12.         Relay_Master_Log_File: master-bin.000001
    13.              Slave_IO_Running: Yes
    14.             Slave_SQL_Running: Yes
    15.               Replicate_Do_DB: 
    16.           Replicate_Ignore_DB: 
    17.            Replicate_Do_Table: 
    18.        Replicate_Ignore_Table: 
    19.       Replicate_Wild_Do_Table: 
    20.   Replicate_Wild_Ignore_Table: 
    21.                    Last_Errno: 0
    22.                    Last_Error: 
    23.                  Skip_Counter: 0
    24.           Exec_Master_Log_Pos: 2560
    25.               Relay_Log_Space: 2512
    26.               Until_Condition: None
    27.                Until_Log_File: 
    28.                 Until_Log_Pos: 0
    29.            Master_SSL_Allowed: No
    30.            Master_SSL_CA_File: 
    31.            Master_SSL_CA_Path: 
    32.               Master_SSL_Cert: 
    33.             Master_SSL_Cipher: 
    34.                Master_SSL_Key: 
    35.         Seconds_Behind_Master: 0
    36. Master_SSL_Verify_Server_Cert: No
    37.                 Last_IO_Errno: 0
    38.                 Last_IO_Error: 
    39.                Last_SQL_Errno: 0
    40.                Last_SQL_Error: 
    41.   Replicate_Ignore_Server_Ids: 
    42.              Master_Server_Id: 1
    43.                   Master_UUID: c28a6a7f-2a61-11eb-91e9-000c2959176f
    44.              Master_Info_File: /var/lib/mysql/master.info
    45.                     SQL_Delay: 0
    46.           SQL_Remaining_Delay: NULL
    47.       Slave_SQL_Running_State: Slave has read all relay log; waiting for more updates
    48.            Master_Retry_Count: 86400
    49.                   Master_Bind: 
    50.       Last_IO_Error_Timestamp: 
    51.      Last_SQL_Error_Timestamp: 
    52.                Master_SSL_Crl: 
    53.            Master_SSL_Crlpath: 
    54.            Retrieved_Gtid_Set: 
    55.             Executed_Gtid_Set: 
    56.                 Auto_Position: 0
    57.          Replicate_Rewrite_DB: 
    58.                  Channel_Name: 
    59.            Master_TLS_Version: 
    60. 复制代码

    这里有几个比较重要的参数：

    • Master_Log_File ：slave中的IO线程正在读取的主服务器的二进制日志文件的名称
    • Read_Master_Log_Pos ：在当前的主服务器二进制日志中，slave中的IO线程已经读取的位置
    • Relay_Log_File ： SQL线程 当前正在读取和执行的中继日志文件的名称
    • Relay_Log_Pos ：在当前的中继日志中，SQL线程已经读取和执行的位置
    • Relay_Master_Log_File ：由SQL线程执行的包含多数近期事件的主服务器二进制日志文件的名称
    • Slave_IO_Running ： IO线程是否启动并成功的连接到主服务器上
    • Slave_SQL_Running ：SQL线程是否启动
    • Seconds_Behind_Master ：从服务SQL线程和从服务器IO线程之间的时间差（秒）

    值得一提的是 Seconds_Behind_Master ，这个参数直接就给出了当前从库延迟了多长时间。

    那么这个值是如何计算的呢？

    • Master执行完成一个事务，写入 binlog ，这个时刻记为 T1 ；
    • Master传输 binlog 给Slave，Slave接收完 binlog 的时刻记为 T2 ；
    • Slave执行完这个事务的时刻记为 T3 ；

    主从复制延迟时间 就是同一个事务，在从库执行完成的时间和主库执行完成的时间之间的差值，也就是 T3 - T1。

    SBM（Seconds Behind Master） 在进行计算的时候就是按照这样的方式，每个事务的 binlog 中都有一个时间字段，用于记录主库写入的时间，从库取出当前正在执行的事务的时间字段的值，计算它与当前系统时间的差值，得到SBM。

    SBM时间差值产生的原因

    通过SBM计算方式的分析，我们分析一下这个时间差产生的可能原因，以便于我们能在实际生产环境中解决问题。

    • 大事务执行

    比如主库的一个事务执行了N分钟，而 binlog 的写入必须要等待事务完成之后，才会传入从库，那么此时从库在开始执行的时候就已经延迟了N分钟了。

    • 从库随机操作数据

    主库的写操作是 顺序写 binlog ，从库单线程去主库 顺序读 binlog ，从库取到 binlog 之后在本地执行。

    MySQL的主从复制都是单线程的操作，由于主库是顺序写，所以效率很高，而从库也是顺序读取主库的日志，此时的效率也是比较高的，但是 当数据拉取回来之后变成了随机的操作，而不是顺序的，所以此时成本会提高 。

    • 从库同步时与查询线程发生lock征用

    从库在同步数据的同时，可能跟其他查询的线程发生锁抢占用的情况，此时也会发生延时。

    • 主库TPS高

    当主库的TPS并发非常高的时候，产生的DDL数量超过了一个线程所能承受的范围的时候，那么也可能带来延迟。

    • 网络问题

    主从在进行 binlog 日志传输的时候，如果网络带宽也不是很好，那么网络延迟也可能造成数据同步延迟。

    复制延迟问题解决方案

    从sync_binlog参数配置下手

    通过这个图我们可以看到，每个线程都有自己的 binlog cache ，但是共用同一份 binlog 文件。

    其中的 write ，就是 把日志写入到文件系统的page cache，并没有把数据持久化到磁盘，所以速度快 。

    fsync ，才是将数据持久化到磁盘的操作。一般情况下，我们认为 fsync才占用磁盘的IOPS 。

    而 write 和 fsync 的时机就是 由参数sync_binlog来进行控制的 。

    • sync_binlog=0：表示每次提交事务都只write，不fsync
    • sync_binlog=1：表示每次提交事务都执行fsync
    • sync_binlog=N：表示每次提交事务都write，但积累N个事务后才fsync

    在大部分应用场景中，建议将此参数的值设置为1，因为这样的话能够保证数据的安全性。

    但是如果出现主从复制的延迟问题，可以考虑将此值设置为100~1000中的某个数值，非常不建议设置为0，因为设置为0的时候没有办法控制丢失日志的数据量。

    TIP：如果是对安全性要求比较高的业务系统，这个参数产生的意义就不是那么大了。

    禁用salve上的binlog

    直接禁用salve上的binlog，当从库的数据在做同步的时候，有可能从库的binlog也会进行记录，此时肯定也会消耗IO的资源，因此可以考虑将其关闭。

    TIP：如果你搭建的集群是 级联 的模式的话，那么此时的 binlog 也会发送到另外一台从库里方便进行数据同步，此时这个配置项也不会起到太大的作用。

    设置innodb_flush_log_at_trx_commit

    innodb_flush_log_at_trx_commit 是用来表示每一次的事务提交是否需要把日志都写入磁盘（都写入磁盘耗时）。

    **innodb_flush_log_at_trx_commit ** 一共有三个属性值：

    • =0 每次写到服务缓存，一秒钟刷写一次
    • =1 每次事务提交都刷写一次磁盘
    • =2 每次写到OS缓存，一秒钟刷写一次

    一般情况下设置成2，这样就算MySQL的服务宕机了，写在OS缓存中的数据也会进行持久化。

    从根本上解决

    并行复制

    **并行复制 ** 是MySQL 5.6版本之后引入的：

    并行复制就是在中间加了一个 分发 任务的环节，也就是说原来的 SQL Thread 变成了现在的 Coordinator 组件，当日志来了之后， Coordinator 负责 读取日志信息以及分发事务 ，真正的日志执行的过程是放在了 worker线程 上，由多个线程并行的去执行。

    并行复制操作

    查看并行的slave的线程的个数，默认是0，表示单线程：

    1. show global variables like 'slave_parallel_workers';
    2. 复制代码

    根据实际情况设置开启多少线程：

    MySQL主从同步延迟的原因及解决办法
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    1. set global slave_parallel_workers = 4;
    2. 复制代码

    设置并发复制的方式，默认是一个线程处理一个库，值为database：

    1. show global variables like '%slave_parallel_type%';
    2. 复制代码

    设置slave_parallel_type属性值：

    1. set global slave_parallel_type='logical_lock';
    2. 复制代码

    查看线程数

    1. show full processlist;
    2. 复制代码

    MySQL 5.7的并行复制策略

    MySQL 5.7版本优化了自己的并行复制策略，并且可以通过参数 slave-parallel-type 来控制并行复制的策略：

    • 当配置的值为DATABASE的时候，则使用5.6版本的 数据库级别 的并行复制策略；
    • 当配置的值为LOGICAL_CLOCK的时候，则使用MySQL 5.7全新的并行复制策略。

    MySQL 5.7并行复制策略的思路是：

    所有处于 redo log prepare 阶段的事务，都可以并行提交，原因是这些事务都已经经过了锁资源争用的阶段，都是没有冲突的。

    反之，如果这些事务之间有冲突，则后来的事务会等待前面的事务释放锁之后才能执行，因此，这些事务就不会进入prepare阶段。

    总结一下就是，一个组提交（group commit）的事务都是可以并行回放，因为这些事务都已进入到事务的prepare阶段，则说明事务之间没有任何冲突（否则就不可能提交）。

    • binlog_group_commit_sync_delay 表示延迟多少微秒后才调用 fsync;
    • binlog_group_commit_sync_no_delay_count 表示累积多少次以后才调用 fsync。

    基于这样的处理机制，为了增加一组事务内的事务数量提高从库组提交时的并发量引入了 binlog_group_commit_sync_delay=N 和 binlog_group_commit_sync_no_delay_count=N 参数，MySQL等待 binlog_group_commit_sync_delay 毫秒直到达到 binlog_group_commit_sync_no_delay_count 事务个数时，将进行一次组提交。

    基于GTID的主从复制

    之前搭建主从复制环境的时候，在Slave上执行：

    1. change master to master_host='192.168.2.158',master_user='root',master_password='123456',master_port=3306,master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=154
    2. 复制代码

    这种写法限制我们必须知道具体的 binlog是哪个文件，同时在文件的哪个位置开始复制，正常情况下也没有问题。

    但是如果是一个主备主从集群，那么如果主机宕机，当从机开始工作的时候，那么备机就要同步从机的位置，此时位置可能跟主机的位置是不同的，因此在这种情况下，再去找位置就会比较麻烦，所以在5.6版本之后出来一个 基于GTID的主从复制 。

    GTID(Global Transaction ID) 是对于一个已提交事务的编号，并且是一个全局唯一的编号。

    GTID实际上是由 UUID + TID 组成的，其中UUID是MySQL实例的唯一标识，TID表示该实例上已经提交的事务数量，并且随着事务提交单调递增。

    这种方式保证事务在集群中有唯一的ID，强化了主备一致及故障恢复能力。

    配置基于GTID的集群环境

    虚拟机环境与 MySQL高可用之主从复制 中的集群环境一致。

    mysql主从复制延迟问题
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    三台MySQL实例配置文件修改：

    192.168.2.158

    1. [mysqld]
    2. # binlog
    3. log-bin=master-bin
    4. log-slave-updates=true
    5. binlog-format=ROW
    6.  
    7. # GTID
    8. server-id=158
    9. gtid_mode=on
    10.  
    11. # 强制GTID一致性，开启后对于特定create table不被支持
    12. enforce_gtid_consistency=on
    13.  
    14. # 从库：禁止开启IO线程和SQL线程，防止破坏从库
    15. skip_slave_start=1
    16. 复制代码

    192.168.2.159

    1. # binlog
    2. log-bin=master-bin
    3. log-slave-updates=true
    4. binlog-format=ROW
    5.  
    6. # GTID
    7. server-id=159
    8. gtid_mode=on
    9.  
    10. # 强制GTID一致性，开启后对于特定create table不被支持
    11. enforce_gtid_consistency=on
    12.  
    13. # 从库：禁止开启IO线程和SQL线程，防止破坏从库
    14. skip_slave_start=1
    15. 复制代码

    192.168.2.157

    1. [mysqld]
    2. # binlog
    3. log-bin=master-bin
    4. log-slave-updates=true
    5. binlog-format=ROW
    6.  
    7. # GTID
    8. server-id=157
    9. gtid_mode=on
    10.  
    11. # 强制GTID一致性，开启后对于特定create table不被支持
    12. enforce_gtid_consistency=on
    13.  
    14. # 从库：禁止开启IO线程和SQL线程，防止破坏从库
    15. skip_slave_start=1
    16. 复制代码

    三台MySQL实例均重启。

    在两个从库执行：

    1. mysql> stop slave;
    2. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
    3.  
    4. mysql> change master to master_host='192.168.2.158',master_user='root',master_password='123456',master_auto_position=1;
    5. Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.01 sec)
    6. 复制代码

    关于master_auto_position

    • master_auto_position = 0，表示采用老的binlog复制
    • master_auto_position = 1，表示采用GTID复制

    验证

    在Master上执行：

    1. mysql> show slave hosts;
    2. +-----------+------+------+-----------+--------------------------------------+
    3. | Server_id | Host | Port | Master_id | Slave_UUID                           |
    4. +-----------+------+------+-----------+--------------------------------------+
    5. |       157 |      | 3306 |       158 | c269d11a-2a61-11eb-bf0d-000c29599fb3 |
    6. |       159 |      | 3306 |       158 | c2cba590-2a61-11eb-ac0e-000c2900ba99 |
    7. +-----------+------+------+-----------+--------------------------------------+
    8. 2 rows in set (0.00 sec)
    9. 复制代码

    可以看到，有两个从节点的MySQL实例。

    在从节点上， show slave status\G

    基于GTID复制的原理

    当一个事务在Master提交时，该事务就被赋予了一个GTID，并记录在主库的binlog；

    主库的binlog会被传输到从库的relay log中，从库读取此GTID并生成gtid_next系统参数；

    从库验证此GTID并没有在自己的binlog中使用，则应用此事物在从库上。

    如果我们不开启gtid，分组信息该如何保存呢？ 其实是一样的，当没有开启的时候，数据库会有一个 Anonymous_Gtid ，用来保存组相关的信息。

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/Trouvailless/article/details/126069677