《Mysql - 读写分离有哪些坑?》
一:读写分离
- 概念
- 读写分离的主要目标就是分摊主库的压力。
- 基本架构
- -
二:两种读写分离的架构特点
- 客户端直连方案
- 因为少了一层 proxy 转发,所以查询性能稍微好一点儿,并且整体架构简单,排查问题更方便。
- 但是这种方案,由于要了解后端部署细节,所以在出现主备切换、库迁移等操作的时候,客户端都会感知到,并且需要调整数据库连接信息。
- 你可能会觉得这样客户端也太麻烦了,信息大量冗余,架构很丑。
- 其实也未必,一般采用这样的架构,一定会伴随一个负责管理后端的组件,比如 Zookeeper,尽量让业务端只专注于业务逻辑开发。
- proxy 方案
- 带 proxy 的架构,对客户端比较友好。客户端不需要关注后端细节,连接维护、后端信息维护等工作,都是由 proxy 完成的。
- 但这样的话,对后端维护团队的要求会更高。而且,proxy 也需要有高可用架构。
- 因此,带 proxy 架构的整体就相对比较复杂。
三:什么是“过期读” ?
- “在从库上会读到系统的一个过期状态”的现象,暂且称之为“过期读”。
四:处理 “过期读” 的方案?
- 强走主库方案
- sleep 方案;
- 判断主备无延迟方案;
- 配合 semi-sync 方案;
- 等主库位点方案;
- 等 GTID 方案。
五:强走主库方案
- 原理
- 强制走主库方案其实就是,将查询请求做分类。
- 对于必须要拿到最新结果的请求,强制将其发到主库上。
- 比如,在一个交易平台上,卖家发布商品以后,马上要返回主页面,看商品是否发布成功。
- 那么,这个请求需要拿到最新的结果,就必须走主库。
- 对于可以读到旧数据的请求,才将其发到从库上。
- 在这个交易平台上,买家来逛商铺页面,就算晚几秒看到最新发布的商品,也是可以接受的。那么,这类请求就可以走从库。
- 问题
- 这个方案最大的问题在于,有时候你会碰到“所有查询都不能是过期读”的需求,比如一些金融类的业务。
- 这样的话,你就要放弃读写分离,所有读写压力都在主库,等同于放弃了扩展性。
六:sleep 方案
- 原理
- 主库更新后,读从库之前先 sleep 一下。具体的方案就是,类似于执行一条 select sleep(1) 命令。
- 这个方案的假设是,大多数情况下主备延迟在 1 秒之内,做一个 sleep 可以有很大概率拿到最新的数据。
- 如如在客户端在下单完成后做1s的loading,其实等于变相的等待了从库1s。
- 问题
- sleep 方案确实解决了一定场景下的过期读问题。
- 但,从严格意义上来说,这个方案存在的问题就是不精确。
- 这个不精确包含了两层意思:
- 如果这个查询请求本来 0.5 秒就可以在从库上拿到正确结果,也会等 1 秒;
- 如果延迟超过 1 秒,还是会出现过期读。
七:判断主备无延迟方案
- 原理
- 通过 show slave status;结果
-
- 对比 seconds_behind_master 判断主备无延迟(精度S)
- 每次从库执行查询请求前,先判断 seconds_behind_master 是否已经等于 0。
- 如果还不等于 0 ,那就必须等到这个参数变为 0 才能执行查询请求。
- 对比 点位 判断主备无延迟
- Master_Log_File 和 Read_Master_Log_Pos,表示的是读到的主库的最新位点;
- Relay_Master_Log_File 和 Exec_Master_Log_Pos,表示的是备库执行的最新位点。
- 如果
- Master_Log_File == Relay_Master_Log_File
- Read_Master_Log_Pos == Exec_Master_Log_Pos
- 这两组值完全相同,就表示接收到的日志已经同步完成。
- 对比 GTID 判断主备无延迟
- Auto_Position=1 ,表示这对主备关系使用了 GTID 协议。
- Retrieved_Gtid_Set,是备库收到的所有日志的 GTID 集合;
- Executed_Gtid_Set,是备库所有已经执行完成的 GTID 集合。
- 如果这两个集合相同,也表示备库接收到的日志都已经同步完成。
- 小结
- 虽然等待无延迟是可以解决问题,但是可能存在主备一直不一致,导致备库无法读取的问题。
- 对比位点和对比 GTID 这两种方法,都要比判断 seconds_behind_master 是否为 0 更准确。
- 这几种办法并没有达到 “精确” 的程度,可能存在 主库已经执行,但是还没有发送给备库的情况,导致过期读。(通过 semi-sync 解决)
八: 等主库点位方案 / 等GTID方案
- 这两个方案都是 在备库执行,等待一定时间,如果在时间内 主库点位 / GTID 同步,则在备库执行,否则到主库执行。
九:小结
- 这几种方案中,有的方案看上去是做了妥协,有的方案看上去不那么靠谱儿,但都是有实际应用场景的,你需要根据业务需求选择。
- 即使是最后等待位点和等待 GTID 这两个方案,虽然看上去比较靠谱儿,但仍然存在需要权衡的情况。
- 如果所有的从库都延迟,那么请求就会全部落到主库上,这时候会不会由于压力突然增大,把主库打挂了呢?
- 其实,在实际应用中,这几个方案是可以混合使用的。
- 比如,先在客户端对请求做分类,区分哪些请求可以接受过期读,而哪些请求完全不能接受过期读;然后,对于不能接受过期读的语句,再使用等 GTID 或等位点的方案。
- 但话说回来,过期读在本质上是由一写多读导致的。
- 在实际应用中,可能会有别的不需要等待就可以水平扩展的数据库方案,但这往往是用牺牲写性能换来的,也就是需要在读性能和写性能中取权衡。
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