MYSQL 連接登錄過程分析

MYSQL 連接登錄過程分析

在較新MYSQL版本中，默認沒有開啟線程池的功能，每個客戶連接在服務器進程中都擁有自己的線程。

當客戶端（應用）連接到MySQL服務器時，服務器要對其進行認證（Authenticate），認證方式基于用戶名、原始主機信息和口令。

登錄 mysql 可以通過 Unix socket 與 TCP 兩種方式登陸，

Unix socket 是實現進程間通信的一種方式， mysql 支持利用 Unix socket 來實現客戶端 - 服務端的通信，但要求客戶端和服務端在同一臺機器上。對于 unix socket 而言，同樣也是一種套接字，監聽線程會同時監聽 TCP socket 和 Unix socket ，接受到請求然后處理，后續的處理邏輯都是一致的，只不過底層通信方式不一樣罷了。此處具體分析 TCP 的方式。

具體過程，里面會涉及 client 與 server 的交互，并通過 tcpdump 抓包來展現這一過程。

MYSQL 連接握手過程

MYSQL 的遠程登錄連接是基于 TCP 的 3 次握手機制， TCP 連接建立成功后， mysql 客戶端與 mysql 服務端開始進行通訊，進行 mysql 認證過程。

(1)   服務端首先會發一個握手包到客戶端，

(2)   然后客戶端向服務端發送認證信息 ( 用戶名，密碼等 ) ，

(3)   服務端收到認證包后，會檢查用戶名與密碼是否合法，并發送包告知客戶端認證信息。如果合法，則登陸成功，否則，登陸失敗。連接報錯。

tcpdump  過程    

xx.xxx.7.102 代表客戶端，

xx.xxx.7.104 代表服務器端，

3306 是服務器的監聽端口號。

(1). 在客戶端上打開 tcpdump 命令，監聽與 xx.xxx.7.104   3306 端口的通信網絡包，命令如下：

tcpdump -S -nn -tttt -i bond0 host xx.xxx.7.104 and port 3306 and tcp -c 100

-nn 不進行端口名稱的轉換。

-tttt 在每一行中輸出由date處理的默認格式的時間戳。

-i bond0 指定監聽的網絡接口

 host xx.xxx.7.104 and port 3306  監聽xx.xxx.7.104 的3306端口的網絡包

-c 100 表示監聽100包就結束

此處使用以下命令生成cap文件使用wireshark軟件查看，可以看到更詳細的信息，包括數據包內容。

tcpdump     -i   bond0   host xx.xxx.7.104 and port 3306 -w  /tmp/1.cap --生成cap文件

(2). 在客戶端上，利用 mysql 命令遠程連接服務端 xx.xxx.7.104 ，

mysql –hxx.xxx.7.104 –P3306 –uxxx –pxxx

登陸成功后，然后直接執行 exit ，退出

(3) 分析 tcpdump 抓取的網絡包，如下：

數據包標記解析

S=SYN   發起連接標志，一般用于建立 TCP 連接

P=PUSH 傳送數據標志，一般用于傳輸數據

F=FIN   關閉連接標志，一般用于關閉 TCP 連接

ack     表示應答包

RST= RESET  異常關閉連接

. 表示沒有任何標志

第 1 部分是 TCP 連接建立的 3 次握手過程 :

102 （客戶端）向 104 （服務端）發起連接 ------ 》

104 （服務端）向 102 （客戶端）發起連接和應答包 ----- 》

102 （客戶端）向 104 （服務端）發起應答 ----- 》

TCP 建立連接。

第 2 部分是 MYSQL 認證的過程 :

第 4 、 5 步是服務端向客戶端發送服務端的一些信息，從包內容可以看出，包含 version, 字符集等。。

真正的登錄請求是從第 6 步開始：

102 （客戶端）向 104 （服務端）發起登錄認證請求，用戶是 root------>

104 （服務端）首先在 tcp 返回應答包 , 表示 tcp 連接存在 ------ 》

接著， 104 （服務端）認證通過，返回 OK------->

登錄成功

在第 6 步發送的數據包，包含了用戶密碼這些信息的報文。

第 3 部分是登陸成功后，發送基本元數據信息的過程，

102 （客戶端）向 104 （服務端）發起查詢請求 -------- 》

104 （服務端）向 102 （客戶端）返回信息 -------- 》

102 （客戶端）返回應答包 -------- 》

查詢完成。

第 4 部分是斷開連接的過程

MYSQL 監聽及連接線程

MYSQL 監聽基于 TCP 協議 ，在服務器的 3306 端口， MySQL 服務反復監聽是否有客戶端發過來的請求：

當新的連接成功后，連接會話是在數據庫中創建一個新的前臺線程。

該前臺線程在數據庫中有自己的 id, 同時對應到 os 層面存在相應的線程號，該線程是在 mysqld 進程下。