主从复制原理
MySQL主从复制是MySQL数据库中一种数据备份和数据同步的方式。它将一台MySQL服务器(主服务器)的数据同步到另外一台MySQL服务器(从服务器)。主服务器是数据的提供者,而从服务器是数据的接收者。主从复制可以用于数据备份和读写分离等场景。
MySQL主从复制的原理如下:
- 主服务器将更新的日志写入二进制日志文件(binary log)。
- 从服务器连接主服务器,通过读取主服务器的二进制日志文件并解析其中的更新记录,将这些记录应用到自己的数据库中,从而实现数据的同步。
- 从服务器会定期向主服务器发送心跳包,以确保主服务器的可用性。当主服务器宕机或网络不通时,从服务器会自动切换为主服务器,继续提供服务。
详细的主从同步主要有三种形式(binlog格式):statement、row、mixed
- 语句复制(Statement-based replication,SBR): 会将对数据库操作的sql语句写道binlog中
- 行复制(Row-based replication,RBR): 会将每一条数据的变化写道binlog中。
- 混合复制(Mixed-based replication,MBR): statement与row的混合。Mysql决定何时写statement格式的binlog, 何时写row格式的binlog。
在 MySQL 中,可以通过配置参数 binlog_format 来选择使用的复制格式,包括 STATEMENT、ROW 和 MIXED。
主从复制延时问题
I/O线程存在延迟
- 网络延迟
- 磁盘I/O存在瓶颈
- 网卡存在问题
SQL线程存在延迟
- 高并发:主库写入量过大,sql线程单线程重放
- 大事务:如果从库执行的二进制日志中包含一个较长时间的事务,而且该事务尚未完成,则SQL线程会一直等待这个事务完成。这会导致SQL线程在处理其他的更新操作时被阻塞,表现为卡顿。
解决主从复制延时的方案
- 网络优化
- 事务优化
- 数据库性能优化
- MySQL配置优化
网络优化
使用高速网络连接
尽可能使用高速网络连接,例如千兆以太网连接或更高速的连接,以确保快速传输数据。
优化网络带宽
通过调整网络带宽分配,可以确保主从数据库之间的网络连接稳定并且带宽充足。
减少跨数据中心的复制
如果数据中心之间的网络延迟比较大,则可以考虑将主从数据库部署在同一数据中心或就近的数据中心。
事务优化
将大事务拆分成多个小事务
将大事务拆分成多个小事务,可以减少主从复制延迟,同时减少锁定资源的时间。
减少并发事务的数量
减少并发事务的数量,可以避免过多的锁定资源和占用资源,从而减少主从复制延迟。
使用InnoDB存储引擎
在使用InnoDB存储引擎时,可以通过设置事务隔离级别,来避免锁定资源的时间。
数据库性能优化
提升硬件性能
通过升级硬件配置,例如增加内存、硬盘容量等,可以提升从数据库性能。
调整服务器负载
通过调整服务器负载,例如减少并发连接数、优化查询语句等,可以减轻从数据库的负载,从而提升性能。
使用缓存技术
在从数据库中使用缓存技术,例如Memcached或Redis等,可以减少从数据库的查询次数,从而提升性能。
MySQL配置优化
调整主从服务器时间
如果主从服务器之间的时间存在偏差,则可以通过调整时间来减少主从复制延迟。可以使用ntpdate命令来同步时间。
修改binlog格式
在MySQL中,有三种binlog格式:STATEMENT、ROW和MIXED。可以通过修改binlog格式来减少主从复制延迟。
STATEMENT格式适用于执行简单的SQL语句,但可能会出现一些不一致的情况。ROW格式记录了每一行数据的修改,但是可能会产生大量的日志,增加复制的负担。MIXED格式将根据具体情况自动选择STATEMENT或ROW格式。
如果使用的是STATEMENT格式,则可以考虑切换到ROW格式,以减少主从复制延迟。如果使用的是ROW格式,则可以考虑切换到MIXED格式,以避免大量的日志。
调整binlog缓存大小
binlog缓存大小是指MySQL服务器用来缓存二进制日志的内存大小。如果binlog缓存大小过小,则可能会导致主从复制延迟。可以通过修改my.cnf文件来调整binlog缓存大小。
调整复制线程数
slave_parallel_workers=n(开启多线程复制)
复制线程是指用于复制二进制日志的MySQL线程。如果复制线程数量过少,则可能会导致主从复制延迟。可以通过修改my.cnf文件来调整复制线程数。
使用半同步复制
半同步复制是一种MySQL复制模式,它可以提高主从复制的可靠性,并减少主从复制延迟。在半同步复制模式下,当从服务器收到主服务器发送的日志时,它会向主服务器发送一个确认消息,以确保数据已经正确地复制到从服务器上。
可以通过在my.cnf文件中启用半同步复制来减少主从复制延迟。