MySQL 开源主从复制实战指南(SRE 可靠性优先版)

核心原则

  • 异步复制是默认,但不是底线;
  • 半同步是生产核心库的最低要求;
  • 强一致场景必须上 Group Replication(开源方案)。

一、主从复制三步流程(开源环境标准实现)

步骤 1:主库将变更写入 Binary Log(Binlog)
  • 关键进程
    • Binlog Dump 线程(由从库 I/O 线程连接时动态创建)
  • 关键文件
    • mysql-bin.000001(Binlog 文件)
    • mysql-bin.index(Binlog 索引)
  • 过程细节
    • 所有修改操作在 事务提交阶段 ,先写入 binlog(逻辑日志),再提交 InnoDB 事务(通过 两阶段提交 2PC 保证 binlog 与 redo log 一致性)。

    • 关键配置 (主库):

      复制代码
      [mysqld]
      server-id = 1
      log-bin = /var/log/mysql/mysql-bin
      binlog_format = ROW
      sync_binlog = 1              # 每次事务刷 binlog 到磁盘
      innodb_flush_log_at_trx_commit = 1  # redo log 同步刷盘("双1"保一致)

原理补充 :若主库 crash,InnoDB 通过 redo log 恢复未刷盘数据,binlog 通过 sync_binlog=1 保证不丢,二者通过 2PC 对齐。


步骤 2:从库 I/O 线程复制 binlog → 写入 Relay Log
  • 关键进程
    • Slave I/O Thread(从库常驻线程)
  • 关键文件
    • relay-log.000001(中继日志)
    • mysql.slave_master_info(MySQL 5.7+,InnoDB 表存储主库连接信息)
  • 过程细节
    • I/O 线程向主库请求从 MASTER_LOG_FILE + MASTER_LOG_POS 开始的日志;
    • 主库 Binlog Dump 线程读取 binlog 并发送;
    • I/O 线程将内容写入 relay log,并更新 slave_master_info

步骤 3:从库 SQL 线程执行 Relay Log
  • 关键进程
    • Slave SQL Thread (MySQL 5.6+ 支持多线程:slave_parallel_workers
  • 关键文件
    • mysql.slave_relay_log_info(记录已执行位置)
  • 过程细节
    • SQL 线程顺序读取 relay log 并重放;

    • 并行复制 (MySQL 5.7+ 推荐):

      复制代码
      slave_parallel_type = LOGICAL_CLOCK
      slave_parallel_workers = 8

二、复制架构对比(开源场景适用性)

架构 特点 适用场景 关键风险
一主多从 从库直连主库 读写分离、备份 主库网络压力大
级联复制 主 → 中继 → 叶子 跨机房分发 延迟叠加,故障链长
多主复制(原生 Circular) A→B, B→A 双活写入(理论) 无冲突检测 ❌ 主键冲突高发 ✅ 社区不推荐 → 改用 Galera Cluster
半同步复制 主库等至少1从 ACK 核心交易库 增加 RTT 延迟,超时降级异步
Group Replication(同步) Paxos 协议多数派提交 金融级强一致 网络分区时不可用

术语澄清

  • "半同步" ≠ "同步":半同步只要求 relay log 落盘,不要求 APPLY;
  • 真同步 = Group Replication(MySQL 5.7.17+ 开源内置)。

三、半同步 vs 异步:优势与不足

维度 异步复制 半同步复制
数据安全性 主库 crash 可能丢事务 至少一从有 relay log,可恢复
写入延迟 最低(主库 COMMIT 即返回) 增加 1 RTT(等从库 ACK)
可用性 高(主库独立) 依赖从库存活(超时降级)
配置 默认开启 需安装插件 + 配置 timeout
适用场景 日志、分析库 订单、库存、支付等核心库

重要限制

半同步 不能保证从库已执行事务 ,仅保证 relay log 落盘。若需"执行完成才返回",必须用 Group Replication

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