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复制3- 半同步复制

时间：2023-05-31 23:45:30浏览次数：46  
标签：同步 semi sync 复制 master NULL rpl

一. loss less semi-sync replication

之前测试的复制，都是异步复制，Master并不关心数据是否被Slave节点所获得，所以复制效率很高，但是数据有可能会丢失。
从MySQL5.5开始，MySQL推出了semi-sync replication（半同步复制）

  • 至少有一个Slave节点收到binlog后再返回（IO线程接收到即可）
  • 减少数据丢失风险
  • 不能完全避免数据丢失
  • 超时后，切换回异步复制

从MySQL5.7开始，MySQL推出了lossless semi-sync replication（无损复制）

  • 二进制日志（binlog）先写远程（IO线程接收到即可）
  • 可保证数据完全不丢失

 

1.1. loss less / semi-sync replication插件安装
1.1.1. 方式一：手工安装
mysql> INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_master SONAME 'semisync_master.so';
mysql> INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_slave SONAME 'semisync_slave.so';
1.1.2. 方式二：写入配置文件
[mysqld]
plugin_dir=/usr/local/mysql/lib/plugin
plugin_load = "rpl_semi_sync_master=semisync_master.so;rpl_semi_sync_slave=semisync_slave.so"

 

上述操作仅仅是加载了插件，还未启动对应的功能，需要配置以下参数：

[mysqld]
# 等同于rpl_semi_sync_master_enabled = 1
loose_rpl_semi_sync_master_enabled = 1
# 等同于rpl_semi_sync_slave_enabled = 1
loose_rpl_semi_sync_slave_enabled = 1
# 超时5秒后，则切换回异步方式
loose_rpl_semi_sync_master_timeout = 5000

 

使用 loose_ 前缀表示如果没有加载 semi_sync 的插件，则忽略该参数
当Slave在Timeout后，又追上了Master了（IO线程），则会自动切换回半同步复制
注意：半同步复制/ 无损复制在主从上都要安装插件和开启功能

 

1.2. semi-sync replication

semi-sync replication称为半同步复制，在一个事物提交（commit）的过程时，在 InnoDB层的commit log步骤后，Master节点需要收到至少一个Slave节点回复的 ACK（表示收到了binlog）后，才能继续下一个事物；

如果在一定时间内（Timeout）内没有收到ACK，则切换为异步模式，具体流程如下：

对应的配置参数如下：

[mysqld]
# 开启主的半同步复制
rpl_semi_sync_master_enabled=1
# 开启从的半同步复制
rpl_semi_sync_slave_enabled=1
# 超时1秒，切回异步
rpl_semi_sync_master_timeout=1000
# 至少收到1 个slave发回的ack
rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count=1

 

1.3 loss less semi-sync replication

loss less semi-sync replication称为无损复制，在一个事物提交（commit）的过程中，在MySQL层的write binlog步骤后，Master节点需要收到至少一个Slave节点回复的ACK（表示收到了binlog）后，才能继续下一个事物；
如果在一定时间内（Timeout）内没有收到ACK，则切换为异步模式，具体流程如下

对应的配置参数如下：

[mysqld]
# 开启主的半同步复制
rpl_semi_sync_master_enabled=1
# 开启从的半同步复制
rpl_semi_sync_slave_enabled=1
# 超时1秒，切回异步
rpl_semi_sync_master_timeout=1000
[mysqld57]
# 控制 半同步复制 还是 无损复制 的参数
# - AFTER_SYNC 表示的是无损复制；（5.7 默认）
# - AFTER_COMMIT 表示的是半同步复制；
rpl_semi_sync_master_wait_point=AFTER_SYNC
# 至少收到1 个slave发回的ack
rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count=1

 

1.4. 两种复制方式的对比
  • 等待ACK的 时间点 不同
    • semi-sync replication （半同步复制）在InnoDB层的Commit Log后 （第三步），等待ACK
    • loss less semi-sync replication（无损复制）在MySQL层的Write binlog后（第二步），等待ACK
  • 主机宕机后主从数据一致性的不同

假设主从复制时产生异常（比如Master宕机了），Master的binlog还没有传递到Slave上，此时两种复制方式，在主从数据一致性上的表现是不一样的（其实都是主有从没有）。

    • semi-sync replication（半同步复制）在commit完成后，才传输binlog，意味着在Master节点上，这个刚刚提交的事物对数据库的修改，对其他事物是可见的（即在Master上该事物已经提交了），假如此时Master宕机了，且发生主从切换，此时的Slave提升为New Master，但是此时的New Master上是没有之前提交的事物的内容的，这样就产生了主从数据的不一致。
      • 对App而言，之前读取到的内容，现在读取不到了；
    • loss less semi-sync replication（无损复制）在write binlog完成后，就传输binlog，但还没有去写commit log，意味着当前这个事物对数据库的修改，其他事物也是不可见的（即在Master上还没有提交），假如此时Master宕机了，且发生了主从切换，此时的Slave提升为New Master，由于Master上对该事物还没有提交，且此时的 New Master 上同样也没有该事物的内容，此时主从的数据是一致的。
      • 如果此时Slave提升为New Master，且原来的Master又恢复了，需要让原来的Master不要提交宕机前的那个事物。
      • 使用Flashback，人工介入，进行人工回滚，因为宕机的那一刻提交的事物，用户是不知道是否成功的，我们可以让他成功，也可以让他回滚。

举例来说，记录row=1修改为row=2

  1. semi-sync replication （半同步复制）模式下，Master上的row=1改成row=2，且commit成功，此时其他事物是可以读到row=2的；若此时binlog还没来得及传给Slave，Master就宕机了，那在Slave上记录还是row=1；发生主从切换后，App读取到的内容是前后是 不一致的；
  2. loss less semi-sync replication（无损复制）模式下，Master上的row=1改成row=2，但是还没有commit完成（仅到第二步），此时其他事物读取到的记录仍为row=1；若此时binlog还没来得及传给Slave，Master就宕机了，但是在Slave上记录也还是row=1； 发生主从切换后，App读取到的内容前后是 一致的；
  • 当主机恢复后，且主从还未切换，则在两种复制模式下，主从的数据都是最终一致的（配置是crash_safe的）

在数据一致性要求较高的场合，比如金融行业（可靠性要求大于可用性需求），则可以把参数rpl_semi_sync_master_timeout设置的很大，不让他切成异步；此时Master节点会hang住，然后需要人工介入。

 

1.5. 查看无损/ 半同步复制状态
root@mysqldb 10:37:  [(none)]> show variables like '%rpl%';
+-------------------------------------------+------------+
| Variable_name                             | Value      |
+-------------------------------------------+------------+
| rpl_semi_sync_master_enabled              | ON         |  -- status正常
| rpl_semi_sync_master_timeout              | 3000       |
| rpl_semi_sync_master_trace_level          | 32         |
| rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count | 1          |
| rpl_semi_sync_master_wait_no_slave        | ON         |
| rpl_semi_sync_master_wait_point           | AFTER_SYNC |
| rpl_semi_sync_slave_enabled               | ON         |  -- status正常
| rpl_semi_sync_slave_trace_level           | 32         |
| rpl_stop_slave_timeout                    | 31536000   |
+-------------------------------------------+------------+
9 rows in set (0.06 sec)

 

1.6. 两种复制方式的性能

  • 蓝色的Normal Slave是异步复制
    • 性能很好，但是随着并发数的增长，性能有所下降
  • 绿色的Enhanced mysqlbinlog是无损复制
    • 随着并发数的增长，性能几乎是线性增长的，在高并发下，性能会优于异步复制
  • 紫色的Normal Semi Slave是半同步复制
    • 性能较低

无损复制性能优于半同步复制的原因

  • 就等待ACK回包问题上，其实两种复制的开销是一样的，没有区别，都是网络的等待开销。
  • 无损复制由于在 write binlog （commit 的第二步）后，需要等待ACK，后续的事物无法提交，这样就堆积了很多需要落盘的事物（半同步复制由于已经提交了事物，没有堆积事物的效果），通过组提交机制，一次 fsync 的事物变多了（半同步复制也有组提交，只是一次fsync 的事物数没那么多）， 相当于提高了I/O性能 。所以线程（事物）越多，效果越明显，以至于有上图中超过异步复制的效果。（无损复制的组提交比例比原版的高3~4倍）

产生上述测试效果的前提：测试用例是 IO Bound 的（比如数据量有100G，而buffer pool 只有10G），且并发数足够多。

 

下面这两个参数不要去设置，设置了反而性能差

root@mysqldb 10:37:  [(none)]> show variables like '%binlog_group%';
+-----------------------------------------+-------+
| Variable_name                           | Value |
+-----------------------------------------+-------+
| binlog_group_commit_sync_delay          | 0     |  -- 等待多少秒才提交
| binlog_group_commit_sync_no_delay_count | 0     |  -- 等待一组里面有多少事物我才提交
+-----------------------------------------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

 

1.7. rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count

该参数控制Master在收到多少个Slave的 ACK 后，才可以继续commit。配置多个ACK和配置一个ACK的效果是类似的，因为他们是并行执行的（理论上来说不会有两倍的等待时间），取决于最慢的那个 。

 

二. 并行复制（Multi-Threaded Slave）（姜老师的博客– MYSQL 5.7 并行复制实现原理与调优）

2.1 介绍

在官方文档中，并行复制的叫法为 Multi-Threaded Slave (MTS)

MySQL的并行复制基于组提交：一个组提交中的事务都是可以并行执行的，因为既然处于组提交中，这意味着事务之间没有冲突（不会去更新同一行数据），否则不可能在同一个组里面。

Slave上开启并行复制，需要在配置文件中增加以下参数：

[mysqld]
# DATABASE -- 基于库级别的并行复制，如果只有一个库，就还是串行（为了兼容5.6）。
# LOGICAL_CLOCK -- 逻辑时钟，主上怎么并行执行的，
#  从上也是怎么并行回放的。
slave-parallel-type=LOGICAL_CLOCK
# 并行复制的线程数，一般设置为一个组内提交的事物数，线上设置为32足够了
slave-parallel-workers=4
# Slave上commit的顺序保持一致，必须为1，否则可能会有GAP锁产生
slave_preserve_commit_order=1  # 这个参数的含义未知

 

2.2. 动态调整复制线程数

配置并行复制后，Slave节点上的效果如下，可以看到4个Coordinator线程

root@mysqldb 10:38:  [(none)]> show processlist;
+----+-----------------+-----------+------+---------+------+--------------------------------------------------------+------------------+
| Id | User            | Host      | db   | Command | Time | State                                                  | Info             |
+----+-----------------+-----------+------+---------+------+--------------------------------------------------------+------------------+
|  1 | system user     |           | NULL | Connect | 2684 | Waiting for master to send event                       | NULL             |
|  2 | system user     |           | NULL | Connect | 2684 | Slave has read all relay log; waiting for more updates | NULL             |
|  3 | system user     |           | NULL | Connect | 2684 | Waiting for an event from Coordinator                  | NULL             |
|  4 | system user     |           | NULL | Connect | 2684 | Waiting for an event from Coordinator                  | NULL             |
|  5 | system user     |           | NULL | Connect | 2684 | Waiting for an event from Coordinator                  | NULL             |
|  6 | system user     |           | NULL | Connect | 2684 | Waiting for an event from Coordinator                  | NULL             |
|  7 | event_scheduler | localhost | NULL | Daemon  | 2683 | Waiting on empty queue                                 | NULL             |
|  9 | root            | localhost | NULL | Query   |    0 | starting                                               | show processlist |
+----+-----------------+-----------+------+---------+------+--------------------------------------------------------+------------------+
8 rows in set (0.04 sec)

 

动态调整方式如下：

root@mysqldb 10:53:  [(none)]> set global slave_parallel_workers=8;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

root@mysqldb 10:54:  [(none)]> stop slave;
Query OK, 0 rows affected (0.47 sec)

root@mysqldb 10:54:  [(none)]> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.20 sec)

root@mysqldb 10:55:  [(none)]> show processlist;
+----+-----------------+-----------+------+---------+------+--------------------------------------------------------+------------------+
| Id | User            | Host      | db   | Command | Time | State                                                  | Info             |
+----+-----------------+-----------+------+---------+------+--------------------------------------------------------+------------------+
|  7 | event_scheduler | localhost | NULL | Daemon  | 2813 | Waiting on empty queue                                 | NULL             |
|  9 | root            | localhost | NULL | Query   |    0 | starting                                               | show processlist |
| 10 | system user     |           | NULL | Connect |   12 | Waiting for master to send event                       | NULL             |
| 11 | system user     |           | NULL | Connect |   11 | Slave has read all relay log; waiting for more updates | NULL             |
| 12 | system user     |           | NULL | Connect |   12 | Waiting for an event from Coordinator                  | NULL             |
| 13 | system user     |           | NULL | Connect |   12 | Waiting for an event from Coordinator                  | NULL             |
| 14 | system user     |           | NULL | Connect |   12 | Waiting for an event from Coordinator                  | NULL             |
| 15 | system user     |           | NULL | Connect |   12 | Waiting for an event from Coordinator                  | NULL             |
| 16 | system user     |           | NULL | Connect |   12 | Waiting for an event from Coordinator                  | NULL             |
| 17 | system user     |           | NULL | Connect |   12 | Waiting for an event from Coordinator                  | NULL             |
| 18 | system user     |           | NULL | Connect |   12 | Waiting for an event from Coordinator                  | NULL             |
| 19 | system user     |           | NULL | Connect |   12 | Waiting for an event from Coordinator                  | NULL             |
+----+-----------------+-----------+------+---------+------+--------------------------------------------------------+------------------+
12 rows in set (0.00 sec)
  1. 特别注意：这里的并行复制指的是 SQL Thread （回放线程），而非IO Thread（IO线程）
  2. Waiting for master to send event 这个 State 在 show processlist 中只有一个，即只有一个 IO Thread 

标签：同步,semi,sync,复制,master,NULL,rpl
From： https://www.cnblogs.com/gavin-zheng/p/17444864.html

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