【MySQL】MySQL是如何传输数据的？

1. 客户端-服务器通信（连接层）

MySQL 客户端（如 mysql 命令行、GUI 工具或应用程序）与 MySQL 服务器之间通过网络 或本地套接字进行通信。

1.1 本地和远程通信协议：TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）

（1）TCP/IP是互联网的基础通信协议，用于 本地（LAN） 和 远程（WAN） 的数据传输。它包含：

• IP（Internet Protocol，互联网协议）：负责寻址和路由数据包。
• TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）：提供可靠的端到端通信，确保数据不丢失、不重复、按顺序到达。

（2）使用IP 地址 & DNS 主机名来识别主机

• IP 地址 ：用于唯一标识网络中的设备（如 192.168.1.100）。
• DNS（域名系统） ：将主机名（如 mysql.example.com）解析为 IP 地址，方便访问远程服务器。

（3）使用TCP 端口号区分同一主机上的不同服务。

（4）本地通信：同一台主机内 进程之间的通信，常用于进程间通信（IPC） 或 测试网络服务。

• 仅在 本机 上运行的进程间通信，不经过物理网卡。

• 使用 回环地址（127.0.0.1） 进行通信。

• 低延迟、高速、安全，不会经过外部网络。

• 通过 Unix Socket 或 127.0.0.1:3306 进行连接。

  mysql -u root -p -h 127.0.0.1 -P 3306

  如果使用 --host=localhost，MySQL 可能会使用 Unix 套接字连接，而不是 TCP。

（5）远程通信：不同设备间通过 TCP 进行通信，通常使用 公网 IP（如 8.8.8.8）或局域网 IP（如 192.168.1.100）。

• 需要网络连接（局域网或互联网）。
• 可能受到防火墙、NAT 限制。
• 存在一定的网络延迟。
• 可能需要身份验证、加密保护（如 SSH、TLS）。

1.2 本地通信协议：Socket

（1）Socket 主要用于同一台计算机上 的进程间通信（IPC），可以通过：

• Unix 域套接字（UDS)：不使用IP地址和端口， 基于 文件路径 通信（如 /tmp/mysqld.sock）。只在 Linux/macOS 可用（Windows 没有 UDS）。低延迟，高性能，比 TCP 更快。
• 本地TCP套接字： 使用 127.0.0.1 作为 IP 地址。支持所有操作系统，性能稍低于 Unix 套接字
• 本地UDP套接字： 使用 127.0.0.1 作 IP 地址，UDP 是无连接的协议，适用于实时通信（如游戏、本地日志传输）。适合小数据传输，但可能丢包。
• 使用/var/lib/mysql/mysql.sock 套接字文件的示例：

 mysql -S /var/lib/mysql/mysql.sock -uroot -p

• 使用默认套接字文件/tmp/mysql.sock 的示例：

   mysql -uroot -p

  如果没有指定主机，mysql 假定-h localhost

1.3 SSL

连接层在可用时使用安全、加密的连接SSL。

• 如果服务器主机上安装了OpenSSL，MySQL包安装程序将创建SSL密钥，安装程序调用mysql_ssl_rsa_setup 实用程序来创建密钥，如果从二进制存档安装，需要手动调用此实用程序。
• 如果密钥可用，MySQL客户机将使用SSL，密钥位于数据目录中，将客户端密钥复制到远程客户端以启用加密的远程连接。
• 如果SSL不可用，则连接将不加密，可以将服务器和客户机配置为强制使用SSL。

1.4连接线程

在 MySQL 默认模式 下，每个客户端连接都会创建一个 独立的服务器线程 来处理 SQL 语句。然而，在高并发场景下，这种模式会带来线程创建和销毁的开销，导致性能下降。

为了解决这个问题，MySQL 提供了 线程池（Thread Pool） ，它分离 了连接管理 和线程管理， 通过线程组（Thread Group） 共享线程资源，提高服务器的可扩展性和并发处理能力。

（1）线程池插件管理连接和服务器线程：

• 线程池不会为每个连接创建独立线程，而是通过线程组（Thread Group）共享线程。
• 连接请求进入线程池 等待调度 ，然后由可用线程 处理 SQL 语句。

（2）线程组（Thread Group）：

• 每个线程组 处理多个客户端连接，但 任何时刻只允许一个线程运行一个短时 SQL 语句。
• 短时语句优先，避免长时间 SQL 语句阻塞其他查询。

（3）事务优先级管理：

• 运行中的事务具有高优先级，保证事务一致性和响应速度。
• 长时间运行的事务不会阻塞短语句，提高数据库吞吐量。