MySQL主从复制底层网络通信过程

- 通信交互图
- 详细通信流程
- - [1. CHANGE MASTER TO 阶段](#1. CHANGE MASTER TO 阶段)
  - [2. START SLAVE 阶段](#2. START SLAVE 阶段)
  - - [阶段1: 建立TCP连接](#阶段1: 建立TCP连接)
    - [阶段2: MySQL协议握手](#阶段2: MySQL协议握手)
    - [阶段3: 身份验证](#阶段3: 身份验证)
    - [阶段4: 获取二进制日志信息](#阶段4: 获取二进制日志信息)
    - [阶段5: 二进制日志传输](#阶段5: 二进制日志传输)
  - [3. 数据流控制机制](#3. 数据流控制机制)
  - - 滑动窗口机制
    - 关键网络参数
  - [4. 故障恢复通信](#4. 故障恢复通信)
  - - 连接中断重连
    - 二进制日志位置同步
  - [5. GTID复制模式下的差异](#5. GTID复制模式下的差异)
  - [6. 监控和诊断](#6. 监控和诊断)
  - - 关键状态变量
    - 网络问题诊断

以下是执行 CHANGE MASTER TO和 START SLAVE过程中底层网络通信的详细描述：

通信交互图

主库(Master) 从库(Slave) 主库(Master) 从库(Slave) 阶段1: CHANGE MASTER TO (配置阶段) 阶段2: START SLAVE (建立连接) 阶段3: 身份验证阶段4: 获取主库状态阶段5: 持续复制 loop [持续复制] 保存主库配置信息到系统表 1. TCP三次握手建立连接连接建立完成 2. 发送COM_REGISTER_SLAVE命令返回OK包 3. 发送用户名密码进行认证认证结果 4. 发送SHOW MASTER STATUS请求返回binlog文件/位置信息 5. 发送COM_BINLOG_DUMP请求返回FORMAT_DESCRIPTION_EVENT 6. 推送二进制日志事件确认接收 7. 发送心跳包(可选)

详细通信流程

1. CHANGE MASTER TO 阶段

无网络通信 ：该命令仅将配置信息保存到从库的mysql.slave_master_info和mysql.slave_relay_log_info系统表中
配置信息包括：
- 主库IP地址和端口
- 复制用户凭据
- 二进制日志文件名和位置（或GTID）
- 连接参数（超时、重试等）

2. START SLAVE 阶段

阶段1: 建立TCP连接

text 复制代码

从库 → 主库: SYN (seq=x)
主库 → 从库: SYN-ACK (seq=y, ack=x+1)
从库 → 主库: ACK (seq=x+1, ack=y+1)

从库使用配置的主库IP和端口（默认3306）发起TCP连接

阶段2: MySQL协议握手

初始握手包交换：
- 主库发送初始握手包（Protocol::Handshake）
- 包含协议版本、服务器版本、连接ID、随机种子等
从库注册：
- 从库发送COM_REGISTER_SLAVE命令
- 包含从库服务器ID、主机名等信息

阶段3: 身份验证

从库使用CHANGE MASTER TO中配置的用户名和密码进行认证
发送COM_AUTHENTICATE命令
主库验证复制用户权限（需REPLICATION SLAVE权限）

阶段4: 获取二进制日志信息

获取主库状态：
sql 复制代码
```
-- 从库隐式执行（通过COM_QUERY）
SHOW MASTER STATUS
```
- 获取当前二进制日志文件名和位置
发送binlog dump请求：
- 从库发送COM_BINLOG_DUMP命令
- 参数包括：
  - 二进制日志文件名
  - 开始位置（或GTID）
  - 服务器ID（用于主库识别从库）

阶段5: 二进制日志传输

初始事件传输：
- 主库发送FORMAT_DESCRIPTION_EVENT
- 描述二进制日志格式版本
持续事件推送：
- 主库IO线程读取binlog事件
- 通过已建立的连接推送到从库
- 事件类型包括：
  - TABLE_MAP_EVENT
  - WRITE_ROWS_EVENT
  - UPDATE_ROWS_EVENT
  - DELETE_ROWS_EVENT
  - XID_EVENT（事务提交）

半同步复制（如果启用）：

text 复制代码

从库 → 主库: 接收日志写入relay log
从库 → 主库: 发送ACK确认
主库 → 客户端: 提交事务完成（收到ACK后）

心跳机制（可选）：
- 主库定期发送HEARTBEAT_EVENT
- 保持连接活跃，检测从库是否存活

3. 数据流控制机制

滑动窗口机制

主库binlog
主库发送缓冲区
TCP发送窗口
网络传输
从库接收缓冲区
从库IO线程
relay log
从库确认
主库调整窗口

关键网络参数

sql 复制代码

-- 影响复制的网络相关参数
CHANGE MASTER TO
  MASTER_CONNECT_RETRY = 60,      -- 重试间隔(秒)
  MASTER_RETRY_COUNT = 86400,     -- 重试次数
  MASTER_HEARTBEAT_PERIOD = 30,   -- 心跳间隔
  MASTER_LOG_BUFFER_SIZE = 16777216; -- 日志缓冲区大小

4. 故障恢复通信

连接中断重连

IO线程检测到连接断开
等待MASTER_CONNECT_RETRY间隔
重新发起TCP连接
重新进行身份验证
从上次成功接收的位置继续请求binlog

二进制日志位置同步

从库记录master_log_file和master_log_pos
重连时发送最后成功接收的位置
主库从指定位置开始发送binlog事件

5. GTID复制模式下的差异

主库从库主库从库发送executed_gtid_set COM_BINLOG_DUMP_GTID 计算缺失事务发送缺失的GTID事务持续发送新事务

在GTID模式下：

从库发送已执行的GTID集合
主库计算需要发送的缺失事务
无需指定具体的binlog文件和位置

6. 监控和诊断

关键状态变量