为什么要使用FTWRL

 MySQL dba在日常工作中,数据备份绝对是工作频度最高的工作内容之一。当你使用逻辑方式进行备份(mydumper,mysqldump)或物理方式进行备份(percona-xtrabackup),为了保证数据的一致性,这两种备份方式都会在备份过程中执行 flush table with read lock 这个命令(**以下简称为FTWRL**),通过执行FTWRL,来对事务和非事务表来加table level级别的共享锁,取得此时的gtid或者binlog偏移量,继而得到某一个时间点的备份数据。

 

FTWRL是如何工作的

  在过去的很长一段时间内,我们做备份一直是按以上的方式来做的,那么这种依靠FTWRL这种方式获得备份点的做法是否真的合理,对数据库有什么不良的影响吗?

  首先让我们来看下,FTWRL具体做了哪些事情,当flush tables with read lock这条命令在数据库中被执行的时候,执行逻辑可以分为下面的几个步骤:


    
    
      
      
      
      
  1. 步骤一、请求获得相关类型的 MDL lock,这里我们暂时称之为 FTWRL_MDL_ LOCK.
  2. 步骤二、清空query cache中的内容(当前应该很少有人开启这个功能了)
  3. 步骤三、FLUSH TABLES,将当前所有打开的 tablefd关闭
  4. 步骤四、请求获得全局table-level lock
  5. 步骤五、
上全局COMMIT锁(make_global_read_lock_block_commit)
 

  以上步骤,在某些db场景下会产生非常严重的问题,我们以下面栗子说明: 
  当有很大的事务在进行的时候,此时FTWRL的步骤一,步骤二可以完成,但是进行到步骤三的时候,由于表相关的事务正在执行中,相应table的句柄被占用,无法进行flush table操作。

  笔者当时在现网就遇到这种情景,当时使用的工具是mydumper,该工具在进行到FTWRL步骤的时候,在步骤三卡住了,此时工具hang在那里,但是还误以为加锁失败,自然对业务不会造成影响,实际上步骤一,步骤二已经成功执行了,要命的是步骤一的FTWRL_MDL_LOCK对DML事务的排他的,所以在工具hang住的期间,其他的后续DML事务都是被阻塞的 -_-

 

有比FTWRL更好的方法吗

  我们发现FTWRL是一种非常重量级锁,或者说采取了一些额外过度的动作。有非常大的可能失败,比如非常大的事务正在执行,这时候会被阻塞;而阻塞的时候又会影响其他的DML事务的执行,这时候是很危险的!

  那是否有改良的更好方案呢,percona的回答的是肯定的,在 5.6.16-64.0这个版本中,percona开始引入了两个新的MDL类型的锁,相应的引入了两个新的备份命令


   
   
     
     
     
     
  1. > LOCK TABLES FOR BACKUP
  2. > LOCK BINLOG FOR BACKUP

 

lock tables for backup

  执行该命令后,获得的新的MDL锁会阻塞对非事务表的更新及所有DDL动作,此时其他用户可以继续更新inonodb引擎的表,但是无法对myisam表进行更新动作。

 

lock binglog for backup

  执行该命令后,如果加锁成功,将会阻塞binglog的更新,此时所有的DML操作被阻塞。

 那么通过上面两个命令在获取一致性的数据备份相比之前用FTWRL,有什么好处呢,我们通过下面两张图可以看到区别:

  首先我们看下在非percona-5.6.16-64.0版本中。xtrabackup的工作流程:

 

  然后我们看下percona-5.6.16-64.0版本及以上中,xtrabackup备份的流程是怎样的: 

从上面两张图我们可以总结如下: 
  1、使用FTWTRL备份的方式,如果myisam表数量众多,或者当前有大事务在执行,FTWTRL处于等待或者FTWTRL保持,这个时间段期间,后续对innod的DML都将被阻塞,因此时间持续越长,对业务影响越大。 
  2、使用 lock tables for backup备份myisam表期间,对innodb的dml事务无影响,且加锁过程不受当前是否有大事务正在执行的影响

  我们可以发现使用 lock table和lock binlog来备份数据,不仅可以实现更轻量级的上锁,并且可以节约myisam备份期间对业务的写操作影响,我在percona server的环境下试验证了以下,可以看到xtrabackup不再使用FTWRL命令了 

  percona这个小的改动解决了之前长期以来热备数据的问题,特别是非percona server 版本下的云平用户有的执着使用myisam引擎,在备份期间非常容易造成监控程序的写入失败,从而触发告警,-_-。

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