15 MySQL是怎么保证高可用的?

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1.在一个主备关系中,每个备库接收主库的binlog并执行。
2.正常情况下,只要主库执行更新生成的所有binlog,都可以传到备库并被正确地执行,备库就能达到跟主库一致的状态,这就是最终一致性。

MySQL要提供高可用能力,只有最终一致性是不够的.

1. 主备延迟

主备切换可能是一个主动运维动作,比如软件升级、主库所在机器按计划下线等,也可能是被动操作,比如主库所在机器掉电。

与数据同步有关的时间点主要包括以下三个:

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1.主库A执行完成一个事务,写入binlog,我们把这个时刻记为T1;
2.之后传给备库B,我们把备库B接收完这个binlog的时刻记为T2;
3.备库B执行完成这个事务,我们把这个时刻记为T3。

所谓主备延迟,就是同一个事务,在备库执行完成的时间和主库执行完成的时间之间的差值,也就是T3-T1。

可以在备库上执行show slave status命令,它的返回结果里面会显示

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seconds_behind_master,用于表示当前备库延迟了多少秒。

seconds_behind_master的计算方法:

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1.每个事务的binlog 里面都有一个时间字段,用于记录主库上写入的时间;
2.备库取出当前正在执行的事务的时间字段的值,计算它与当前系统时间的差值,得seconds_behind_master

所以,我们可以用seconds_behind_master来作为主备延迟的值,这个值的时间精度是秒。

如果主备库机器的系统时间设置不一致,会不会导致主备延迟的值不准?

其实不会的。因为,备库连接到主库的时候,会通过执行SELECT UNIX_TIMESTAMP()函数来获得当前主库的系统时间。如果这时候发现主库的系统时间与自己不一致,备库在执行seconds_behind_master计算的时候会自动扣掉这个差值。

在网络正常的时候,日志从主库传给备库所需的时间是很短的,即T2-T1的值是非常小的。也就是说,网络正常情况下,主备延迟的主要来源是备库接收完binlog和执行完这个事务之间的时间差。

所以说,主备延迟最直接的表现是,备库消费中转日志(relay log)的速度,比主库生产binlog的速度要慢。

2. 主备延迟的来源

首先,有些部署条件下,备库所在机器的性能要比主库所在的机器性能差。

一般情况下,有人这么部署时的想法是,反正备库没有请求,所以可以用差一点儿的机器。或者,他们会把20个主库放在4台机器上,而把备库集中在一台机器上。

其实,更新请求对IOPS的压力,在主库和备库上是无差别的。所以,做这种部署时,一般都会将备库设置为"非双1"的模式。

但实际上,更新过程中也会触发大量的读操作。所以,当备库主机上的多个备库都在争抢资源的时候,就可能会导致主备延迟了。

当然,这种部署现在比较少了。因为主备可能发生切换,备库随时可能变成主库,所以主备库选用相同规格的机器,并且做对称部署,是现在比较常见的情况。

追问1:但是,做了对称部署以后,还可能会有延迟。这是为什么呢?

这就是第二种常见的可能了,即备库的压力大。一般的想法是,主库既然提供了写能力,那么备库可以提供一些读能力。或者一些运营后台需要的分析语句,不能影响正常业务,所以只能在备库上跑。

不少这样的情况。由于主库直接影响业务,大家使用起来会比较克制,反而忽视了备库的压力控制。结果就是,备库上的查询耗费了大量的CPU资源,影响了同步速度,造成主备延迟。

这种情况,一般可以这么处理:

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1.一主多从。除了备库外,可以多接几个从库,让这些从库来分担读的压力。
2.通过binlog输出到外部系统,比如Hadoop这类系统,让外部系统提供统计类查询的能力

其中,一主多从的方式大都会被采用。因为作为数据库系统,还必须保证有定期全量备份的能力。而从库,就很适合用来做备份。

追问2:采用了一主多从,保证备库的压力不会超过主库,还有什么情况可能导致主备延迟吗?

这就是第三种可能了,即大事务。

大事务这种情况很好理解。因为主库上必须等事务执行完成才会写入binlog,再传给备库。所以,如果一个主库上的语句执行10分钟,那这个事务很可能就会导致从库延迟10分钟。

不要一次性地用delete语句删除太多数据。其实,这就是一个典型的大事务场景。

比如,一些归档类的数据,平时没有注意删除历史数据,等到空间快满了,业务开发人员要一次性地删掉大量历史数据。同时,又因为要避免在高峰期操作会影响业务(至少有这个意识还是很不错的),所以会在晚上执行这些大量数据的删除操作。

结果,负责的DBA同学半夜就会收到延迟报警。然后,DBA团队就要求你后续再删除数据的时候,要控制每个事务删除的数据量,分成多次删除。

另一种典型的大事务场景,就是大表DDL

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处理方案就是,计划内的DDL,建议使用gh-ost方案
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