MySQL主从复制作用和原理

什么是主从复制

主从复制是用来建立一个和主数据库完全一样的数据库环境,称为从数据库;主数据库一般是准实时的业务数据库。

主从复制的作用

  • 做数据的热备
    作为后备数据库,主数据库故障后,可切换到从数据库继续工作,避免数据丢失。
  • 读写分离
    使数据库能够支撑更大的并发,在报表中尤其重要。由于部分报表sql语句非常的慢,导致锁表,影响前台使用master,报表使用Slave,那么报表sql将不会造成前台锁,保证了前台速度
  • 架构的扩展
    业务量越来越大,IO访问频率过高,单机无法满足,此时做多库的存储,降低磁盘I/O访问的频率,提高单个机器的I/O性能。

主从复制的原理

  • 1.数据库有个bin-log二进制文件,记录了所有sql语句。
  • 2.我们的目标就是把主数据库的bin-log文件的sql语句复制过来。
  • 3.让其在从数据的relay-log重做日志文件中再执行一次这些sql语句即可。
  • 4.下面的主从配置就是围绕这个原理配置
  • 5.具体需要三个线程来操作:
    (1)binlog输出线程:每当有从库连接到主库的时候,主库都会创建一个线程然后发送binlog内容到从库。在从库里,当复制开始的时候,从库就会创建两个线程进行处理:
    (2)从库I/O线程:当START SLAVE语句在从库开始执行之后,从库创建一个I/O线程,该线程连接到主库并请求主库发送binlog里面的更新记录到从库上。从库I/O线程读取主库的binlog输出线程发送的更新并拷贝这些更新到本地文件,其中包括relay log文件。
    (3)从库的SQL线程:从库创建一个SQL线程,这个线程读取从库I/O线程写到relay log的更新事件并执行。
    可以知道,对于每一个主从复制的连接,都有三个线程。拥有多个从库的主库为每一个连接到主库的从库创建一个binlog输出线程,每一个从库都有它自己的I/O线程和SQL线程。

mysql主从同步延时分析

mysql的主从复制都是单线程的操作,主库对所有DDL和DML产生的日志写进binlog,由于binlog是顺序写,所以效率很高,slave的sql thread线程将主库的DDL和DML操作事件在slave中重放。DML和DDL的IO操作是随机的,不是顺序,所以成本要高很多,另一方面,由于sql thread也是单线程的,当主库的并发较高时,产生的DML数量超过slave的SQL thread所能处理的速度,或者当slave中有大型query语句产生了锁等待,那么延时就产生了。

解决方案

    1. 业务的持久化层的实现采用分库架构,mysql服务可平行扩展,分散压力。
    1. 单个库读写分离,一主多从,主写从读,分散压力。这样从库压力比主库高,保护主库。
    1. 服务的基础架构在业务和mysql之间加入memcache或者redis的cache层。降低mysql的读压力。
    1. 不同业务的mysql物理上放在不同机器,分散压力。
    1. 使用比主库更好的硬件设备作为slave,mysql压力小,延迟自然会变小。
    1. 使用更加强劲的硬件设备

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