MySQL-半同步复制原理实践

参考文档:

http://mysql.taobao.org/monthly/2017/04/01/ 阿里内核月报半同步复制的数据一致性

https://www.cnblogs.com/ivictor/p/5735580.html 半同步复制搭建

https://www.cnblogs.com/f-ck-need-u/p/9166452.html 大神博客

复制类型

异步复制（Asynchronous replication）

MySQL默认的复制即是异步的，主库在执行完客户端提交的事务后会立即将结果返给给客户端，并不关心从库是否已经接收并处理，这样就会有一个问题，主如果crash掉了，此时主上已经提交的事务可能并没有传到从上，如果此时，强行将从提升为主，可能导致新主上的数据不完整。

全同步复制（Fully synchronous replication）

指当主库执行完一个事务，所有的从库都执行了该事务才返回给客户端。因为需要等待所有从库执行完该事务才能返回，所以全同步复制的性能必然会收到严重的影响。

半同步复制（Semisynchronous replication）

介于异步复制和全同步复制之间，主库在执行完客户端提交的事务后不是立刻返回给客户端，而是等待至少一个从库接收到并写到relay log中才返回给客户端。相对于异步复制，半同步复制提高了数据的安全性，同时它也造成了一定程度的延迟，这个延迟最少是一个TCP/IP往返的时间。所以，半同步复制最好在低延时的网络中使用。

半同步复制的两种模式

5.7.2开始,半同步支持两种类型

控制参数

rpl_semi_sync_master_wait_point

两个值:AFTER_SYNC和AFTER_COMMIT。

在MySQL 5.7.2之后，默认值为AFTER_SYNC，在此版本之前，等价的类型为AFTER_COMMIT

这个变量控制master何时提交,何时接时ACK以及何时将成功信息回复给客户端

1. AFTER_SYNC模式：master将新的事务写进binlog(buffer)，然后发送给slave，再sync到自己的binlog file(disk)。之后才允许接收slave的ack回复，接收到ack之后才会提交事务，并返回成功信息给客户端。
2. AFTER_COMMIT模式：master将新的事务写进binlog(buffer)，然后发送给slave，再sync到自己的binlog file(disk)，然后直接提交事务。之后才允许接收slave的ack回复，然后再返回成功信息给客户端。

前提：已经设置了sync_binlog=1，否则binlog刷盘时间由操作系统决定

两种模式的优缺点

• AFTER_SYNC：

• 对于所有客户端来说，它们看到的数据是一样的，因为它们看到的数据都是在接收到slave的ack后提交后的数据。

• 这种模式下，如果master突然故障，不会丢失数据，因为所有成功的事务都已经写进slave的relay log中了，slave的数据是最新的。

• AFTER_COMMIT：
  • 不同客户端看到的数据可能是不一样的。对于发起事务请求的那个客户端，它只有在master提交事务且收到slave的ack后才能看到提交的数据。但对于那些非本次事务的请求客户端，它们在master提交后就能看到提交后的数据，这时候master可能还没收到slave的ack。
  • 如果master收到ack回复前，slave和master都故障了，那么将丢失这个事务中的数据。

在MySQL 5.7.2之前，等价的模式是 AFTER_COMMIT ，在此版本之后，默认的模式为 AFTER_SYNC ，该模式能最大程度地保证数据安全性，且性能上并不比 AFTER_COMMIT 差。

MySQL半同步插件介绍

MySQL的半同步是通过加载google为MySQL提供的半同步插件 semisync_master.so 和 semisync_slave.so 来实现的。其中前者是master上需要安装的插件，后者是slave上需要安装的插件。

MySQL的插件位置默认存放在$basedir/lib/plugin目录下

[mysql@g1-db-test ~/jin1_mysql/lib/plugin]$ ll|grep semi
-rwxr-xr-x 1 mysql mysql   708290 Nov 29  2018 semisync_master.so
-rwxr-xr-x 1 mysql mysql   152309 Nov 29  2018 semisync_slave.so

　　

查看MySQL是否支持半同步插件

(admin@g1-db-test-v07:6005)[(none)]>select @@global.have_dynamic_loading;
+-------------------------------+
| @@global.have_dynamic_loading |
+-------------------------------+
| YES                           |
+-------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

　　

1.MySQL安装插件

安装方式有2种:

1、在mysql客户端里安装

2、在配置文件中配置好永久生效

1、MySQL中INSTALL PLUGIN语法:

Syntax:
INSTALL PLUGIN plugin_name SONAME 'shared_library_name'

This statement installs a server plugin. It requires the INSERT
privilege for the mysql.plugin system table.

UNINSTALL PLUGIN plugin_name

　　

主库安装插件:

INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_master SONAME 'semisync_master.so';

从库安装插件

INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_slave SONAME 'semisync_slave.so';

　　

2、在配置文件中配置

[mysqld]
plugin-load='plugin_name=shared_library_name'

　在配置文件中加载semisync_master.so插件

[mysqld]
plugin-load="rpl_semi_sync_master=sermisync_master.so"

　如果需要加载多个插件,使用分号分割,考虑到以后高可用切换,最好把插件都配置上

[mysqld]
plugin-load="rpl_semi_sync_master=semisync_master.so;rpl_sync_slave=semisync_slave.so"

　　

2.验证插件是否安装成功

方法一:

(admin@g1-db-test:6005)[(none)]>show plugins;
| rpl_semi_sync_master       | ACTIVE   | REPLICATION        | semisync_master.so | GPL     |

　　

方法二:

或者查看information_schema.plugins表获取更详细的信息

(admin@g1-db-test:6005)[(none)]>SELECT PLUGIN_NAME, PLUGIN_STATUS FROM INFORMATION_SCHEMA.PLUGINS  WHERE PLUGIN_NAME LIKE '%semi%';
+----------------------+---------------+
| PLUGIN_NAME          | PLUGIN_STATUS |
+----------------------+---------------+
| rpl_semi_sync_master | ACTIVE        |
+----------------------+---------------+
1 row in set (0.01 sec)

　　

3.启动半同步复制

master:

set @@global.rpl_semi_sync_master_enabled=1;

slave

set @@global.rpl_semi_sync_slave_enabled=1;

　　也可以配置到配置文件中

[mysqld]
rpl_semi_sync_master_enabled=1

[mysqld]
rpl_semi_sync_slave_enabled=1

　　

4.重启线上IO线程

slave上执行

STOP SLAVE IO_THREAD;
Query OK, 0 rows affected (0.26 sec)

START SLAVE IO_THREAD;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

　　

5.查看半同步是否开启

主库

mysql> show status like 'Rpl_semi_sync_master_status';

　　

从库

show status like 'Rpl_semi_sync_slave_status';

　　

6.半同步插件相关变量

环境变量

how global variables like '%semi%';
+-------------------------------------------+------------+
| Variable_name                             | Value      |
+-------------------------------------------+------------+
| rpl_semi_sync_master_enabled              | OFF        |
| rpl_semi_sync_master_timeout              | 10000      |
| 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         |
| rpl_semi_sync_slave_trace_level           | 32         |
+-------------------------------------------+------------+
8 rows in set (0.07 sec)

　　

• rpl_semi_sync_master_enabled : master是否开启半同步复制。
• rpl_semi_sync_master_timeout:当半同步复制发生超时时（由rpl_semi_sync_master_timeout参数控制，单位是毫秒，默认为10000，即10s），会暂时关闭半同步复制，转而使用异步复制。当master dump线程发送完一个事务的所有事件之后，如果在rpl_semi_sync_master_timeout内，收到了从库的响应，则主从又重新恢复为半同步复制。
• rpl_semi_sync_master_trace_level:半同步复制时master的调试级别。
• rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count :MySQL 5.7.3引入的，该变量设置主需要等待多少个slave应答，才能返回给客户端，默认为1
• rpl_semi_sync_master_wait_no_slave:值为ON(默认)或者OFF。ON表示master在超时时间内如果未收到指定数量的ack消息，则会一直等待下去直到收满ack，即一直采用半同步复制方式，不会降级；OFF表示如果在超时时间内未收到指定数量的ack，则超时时间一过立即降级为异步复制。

　　ON:默认值，当状态变量Rpl_semi_sync_master_clients中的值小于rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count时，Rpl_semi_sync_master_status依旧显示为ON。

　　OFF:当状态变量Rpl_semi_sync_master_clients中的值于rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count时，Rpl_semi_sync_master_status立即显示为OFF，即异步复制。说得直白一点，如果我的架构是1主2从，2个从都采用了半同步复制，且设置的是rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count=2，如果其中一个挂掉了，对于rpl_semi_sync_master_wait_no_slave设置为ON的情况，此时显示的仍然是半同步复制，如果rpl_semi_sync_master_wait_no_slave设置为OFF，则会立刻变成异步复制。

• rpl_semi_sync_master_wait_point:控制master上commit、接收ack、返回消息给客户端的时间点。值为 AFTER_SYNC 和 AFTER_COMMIT ，该选项是MySQL5.7.2后引入的，默认值为 AFTER_SYNC ，在此版本之前，等价于使用了 AFTER_COMMIT 模式。关于这两种模式，见前文对两种半同步类型的分析。
• rpl_semi_sync_slave_enabled :slave是否开启半同步复制。
• rpl_semi_sync_slave_trace_level :slave的调试级别。

状态变量

how global status like '%semi%';
+--------------------------------------------+-------+
| Variable_name                              | Value |
+--------------------------------------------+-------+
| Rpl_semi_sync_master_clients               | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_net_avg_wait_time     | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_net_wait_time         | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_net_waits             | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_no_times              | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_no_tx                 | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_status                | OFF   |
| Rpl_semi_sync_master_timefunc_failures     | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_tx_avg_wait_time      | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_tx_wait_time          | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_tx_waits              | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_wait_pos_backtraverse | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_wait_sessions         | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_yes_tx                | 0     |
| Rpl_semi_sync_slave_status                 | ON    |
+--------------------------------------------+-------+

1、master相关变量

Rpl_semi_sync_master_clients：(状态变量)master所拥有的半同步复制slave的主机数量。

Rpl_semi_sync_master_net_avg_wait_time:

Rpl_semi_sync_master_net_wait_time:

Rpl_semi_sync_master_net_waits:

Rpl_semi_sync_master_no_times:

Rpl_semi_sync_master_no_tx

Rpl_semi_sync_master_status:(状态变量)master当前是否以半同步复制状态工作(ON)，OFF表示降级为了异步复制。