MySQL主從數據庫的同步延遲原理及解決方案

下文內容主要給大家帶來MySQL主從數據庫的同步延遲原理及解決方案，所講到的知識，與書籍略有不同，都是億速云專業技術人員在與用戶接觸過程中，總結出來的，具有一定的經驗分享價值，希望給廣大讀者帶來幫助。

MySQL主從數據庫同步延遲問題

                        摘要： MySQL的主從同步是一個很成熟的架構，優點為：①在從云服務器可以執行查詢工作(即我們常說的讀功能)，降低主服務器壓力;②在從主服務器進行備份，避免備份期間影響主服務器服務;③當主服務器出現問題時，可以切換到從服務器。 相信大家對于這些好處已經非常了解了，在項目的部署中也采用這種方案。但是MySQL...

MySQL的主從同步是一個很成熟的架構，優點為：①在從服務器可以執行查詢工作(即我們常說的讀功能)，降低主服務器壓力;②在從主服務器進行備份，避免備份期間影響主服務器服務;③當主服務器出現問題時，可以切換到從服務器。

相信大家對于這些好處已經非常了解了，在項目的部署中也采用這種方案。但是MySQL的主從同步一直有從庫延遲的問題，那么為什么會有這種問題。這種問題如何解決呢？

1. MySQL數據庫主從同步延遲原理。

2. MySQL數據庫主從同步延遲是怎么產生的。

3. MySQL數據庫主從同步延遲解決方案。

1. MySQL數據庫主從同步延遲原理。

答：談到MySQL數據庫主從同步延遲原理，得從mysql的數據庫主從復制原理說起，mysql的主從復制都是單線程的操作，主庫對所有DDL和 DML產生binlog，binlog是順序寫，所以效率很高，slave的Slave_IO_Running線程到主庫取日志，效率很比較高，下一步， 問題來了，slave的Slave_SQL_Running線程將主庫的DDL和DML操作在slave實施。DML和DDL的IO操作是隨即的，不是順 序的，成本高很多，還可能可slave上的其他查詢產生lock爭用，由于Slave_SQL_Running也是單線程的，所以一個DDL卡主了，需要 執行10分鐘，那么所有之后的DDL會等待這個DDL執行完才會繼續執行，這就導致了延時。有朋友會問：“主庫上那個相同的DDL也需要執行10分，為什 么slave會延時？”，答案是master可以并發，Slave_SQL_Running線程卻不可以。

2. MySQL數據庫主從同步延遲是怎么產生的。

答：當主庫的TPS并發較高時，產生的DDL數量超過slave一個sql線程所能承受的范圍，那么延時就產生了，當然還有就是可能與slave的大型query語句產生了鎖等待。

3. MySQL數據庫主從同步延遲解決方案

答：最簡單的減少slave同步延時的方案就是在架構上做優化，盡量讓主庫的DDL快速執行。還有就是主庫是寫，對數據安全性較高，比如 sync_binlog=1，innodb_flush_log_at_trx_commit = 1 之類的設置，而slave則不需要這么高的數據安全，完全可以講sync_binlog設置為0或者關閉binlog，innodb_flushlog也 可以設置為0來提高sql的執行效率。另外就是使用比主庫更好的硬件設備作為slave。

mysql-5.6.3已經支持了多線程的主從復制。原理和丁奇的類似，丁奇的是以表做多線程，Oracle使用的是以數據庫(schema)為單位做多線程，不同的庫可以使用不同的復制線程。

基于局域網的master/slave機制在通常情況下已經可以滿足'實時'備份的要求了。如果延遲比較大，就先確認以下幾個因素： 
1. 網絡延遲
2. master負載
3. slave負載
一般的做法是，使用多臺slave來分攤讀請求，再從這些slave中取一臺專用的服務器，只作為備份用，不進行其他任何操作，就能相對最大限度地達到'實時'的要求了

slave_net_timeout單位為秒 默認設置為 3600秒

參數含義：當slave從主數據庫讀取log數據失敗后，等待多久重新建立連接并獲取數據

master-connect-retry單位為秒 默認設置為 60秒

參數含義：當重新建立主從連接時，如果連接建立失敗，間隔多久后重試。

通常配置以上2個參數可以減少網絡問題導致的主從數據同步延遲

判斷主從延時，通常有兩個方法：

1. Seconds_Behind_Master  vs  2. mk-heartbeat，下面具體說下兩者在實現功能的差別。

可以通過監控show slave status\G命令輸出的Seconds_Behind_Master參數的值來判斷，是否有發生主從延時。
其值有這么幾種：
NULL - 表示io_thread或是sql_thread有任何一個發生故障，也就是該線程的Running狀態是No,而非Yes.
0 - 該值為零，是我們極為渴望看到的情況，表示主從復制良好，可以認為lag不存在。
正值 - 表示主從已經出現延時，數字越大表示從庫落后主庫越多。
負值 - 幾乎很少見，只是聽一些資深的DBA說見過，其實，這是一個BUG值，該參數是不支持負值的，也就是不應該出現。

Seconds_Behind_Master是通過比較sql_thread執行的event的timestamp和io_thread復制好的 event的timestamp(簡寫為ts)進行比較，而得到的這么一個差值。我們都知道的relay-log和主庫的bin-log里面的內容完全一 樣，在記錄sql語句的同時會被記錄上當時的ts，所以比較參考的值來自于binlog，其實主從沒有必要與NTP進行同步，也就是說無需保證主從時鐘的 一致。你也會發現，其實比較真正是發生在io_thread與sql_thread之間，而io_thread才真正與主庫有關聯，于是，問題就出來了， 當主庫I/O負載很大或是網絡阻塞，io_thread不能及時復制binlog（沒有中斷，也在復制），而sql_thread一直都能跟上 io_thread的腳本，這時Seconds_Behind_Master的值是0，也就是我們認為的無延時，但是，實際上不是，你懂得。這也就是為什 么大家要批判用這個參數來監控數據庫是否發生延時不準的原因，但是這個值并不是總是不準，如果當io_thread與master網絡很好的情況下，那么 該值也是很有價值的。（就好比：媽–兒子–媳婦的關系，媽與兒子親人，媳婦和兒子也親人，不見得媳婦與媽就很親。開個玩笑:-）之前，提到 Seconds_Behind_Master這個參數會有負值出現，我們已經知道該值是io_thread的最近跟新的ts與sql_thread執行到 的ts差值，前者始終是大于后者的，唯一的肯能就是某個event的ts發生了錯誤，比之前的小了，那么當這種情況發生時，負值出現就成為可能。

方法2. mk-heartbeat，Maatkit萬能工具包中的一個工具，被認為可以準確判斷復制延時的方法。

mk-heartbeat的實現也是借助timestmp的比較實現的，它首先需要保證主從服務器必須要保持一致，通過與相同的一個NTP server同步時鐘。它需要在主庫上創建一個heartbeat的表，里面至少有id與ts兩個字段，id為server_id，ts就是當前的時間戳 now()，該結構也會被復制到從庫上，表建好以后，會在主庫上以后臺進程的模式去執行一行更新操作的命令，定期去向表中的插入數據，這個周期默認為1 秒，同時從庫也會在后臺執行一個監控命令，與主庫保持一致的周期去比較，復制過來記錄的ts值與主庫上的同一條ts值，差值為0表示無延時，差值越大表示 延時的秒數越多。我們都知道復制是異步的ts不肯完全一致，所以該工具允許半秒的差距，在這之內的差異都可忽略認為無延時。這個工具就是通過實打實的復 制，巧妙的借用timestamp來檢查延時，贊一個！

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