MySQL半同步复制详解-优快云博客

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MySQL 半同步复制

MySQL通过复制（Replication）实现存储系统的高可用。目前，MySQL支持的复制方式有：

异步复制（Asynchronous Replication）：原理最简单，性能最好。但是主备之间数据不一致的概率很大。
半同步复制（Semi-synchronous Replication）：相比异步复制，半同步复制牺牲了一定的性能，提升了主备之间数据的一致性（有一些情况还是会出现主备数据不一致）。
组复制（Group Replication）：基于Paxos算法实现分布式数据复制的强一致性。只要大多数机器存活就能保证系统可用。相比半同步复制，Group Replication的数据一致性和系统可用性更高。

半同步复制介绍

默认情况下MySQL是异步复制，异步复制可以提供最佳的性能。主库把binlog日志发送给从库，从库IO线程接收存入中继日志，SQL线程执行二进制日志以同步主库数据。这一过程并不会验证从库是否接收完毕，也就意味着有可能出现当主服务器或从服务器端发生故障的时候，有可能从服务器没有接收到主服务器发送过来的binlog日志，这就会造成主服务器和从服务器的数据不一致，甚至在恢复时造成数据的丢失。
MySQL5.5之后支持半自动同步模式，该模式可以确保从服务器接收完主服务器发送的binlog日志文件并写入到自己的中继日志relay log里，然后会给主服务器一个反馈，告诉主服务器已经接收完毕，这时主服务线程才返回给当前session告知操作完成。
当出现超时情况是，主服务器会暂时切换到异步复制模式，直到至少有一个从服务器从及时收到信息为止。
从MySQL5.5开始，增加了relay_log_recovery参数，这个参数的作用是：当slave从库宕机后，假如relay.log损坏了，导致一部分中继日志没有处理，则自动放弃所有未执行的relay-log,并且重新从master上获取日志，这样就保证了relay-log的完整性。默认情况下该功能是关闭的，将relay_log_recovery的值设置为1时，可在slave从库上开启该功能，建议开启。
半同步复制与异步复制的切换：
半同步复制的工作原理就是当slave从库IO_Thread线程将binlog日志接收完毕之后，要给master主库一个确认，如果rpl_semi_sync_master_timeout=10000 (10秒)超过10秒未收到slave从库的接受确认信号，那么就会自动切换为传统的异步复制模式。

MySQL支持两种略有不同的半同步复制：AFTER_SYNC和AFTER_COMMIT（受rpl_semi_sync_master_wait_wait_point控制），MySQL5.7.3开始支持配置半同步复制等待Slave应答的个数：rpl_semi_sync_master_wait_slave_count 。

AFTER_SYNC：日志复制到Slave之后，Master再commit。
- 所有在master上commit的事务都已经复制到slave。
- 所有已经复制到slave的事务在master不一定commit了（比如，master将日志复制到slave之后，在commit之前宕机了）
AFTER_COMMIT：Master commit之后再将日志复制到Slave。
- 所有master上commit的事务不一定复制到slave。（比如，master commit之后，还没来得及将日志复制到slave就宕机了）
- 所有已经复制到slave的事务在master上一定commit了。
  
  注意：
  半同步复制模式必须在主服务器和从服务器端同时开启，否则主服务器默认使用异步复制模式。

MySQL半同步复制配置

首先安装两台MySQL，我这里提供了两台安装了MySQL服务的虚机

master：192.168.204.128
slave：192.168.204.129

这是在异步复制的基础上配置的MySQL 主从复制

master配置
- 在Master数据库安装半同步复制插件：
  mysql>INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_master SONAME 'semisync_master.so;
- 设置Master上开启半同步复制和超时时间：
  mysql>SET GLOBAL rpl_semi_sync_master_enabled = 1; mysql>SET GLOBAL rpl_semi_sync_master_timeout=1000
- 重启生效需要修改 /etc/my.cnf 配置文件
  [mysqld] rpl_semi_sync_master_enabled=1 rpl_semi_sync_master_timeout=1000
- 查看配置是否成功：
  mysql>SELECT PLUGIN_NAME, PLUGIN_STATUS FROM INFORMATION_SCHEMA.PLUGINS WHERE PLUGIN_NAME LIKE '%semi%';
- 参数说明：
  - rpl_semi_sync_master_enabled = 1,表示在master上已经开启了半同步复制模式；
  - rpl_semi_sync_master_timeout = 10000，表示如果主库在某次事务中的等待时间超过10000毫秒，则降级为异步复制模式，不在等待slave从库。如果主库再次探测到slave从恢复了，则会自动切换回半同步复制模式；
  - rpl_semi_sync_master_wait_no_slave ,表示是否允许master每个事务提交后都要等待slave的接收确认信号。默认为ON，即每一个事务都会等待。如果为OFF，则slave追赶上之后，也不会开启半同步复制模式，需要手工开启；
  - rpl_semi_sync_master_trace_level = 32,指用于开启半同步复制模式时的调试级别，默认为32，可以看出，在配置Master的时候，只设置了1，其他的都采取的默认设置。
Slave配置
- 在Slave数据库安装半同步复制插件：
  mysql>INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_slave SONAME 'semisync_slave.so';
- 设置Slave上开启半同步复制：
  mysql>SET GLOBAL rpl_semi_sync_slave_enabled = 1;
- 修改 /etc/my.cnf 配置文件：
  [mysqld] rpl_semi_sync_slave_enabled = 1
- 查看配置是否成功：
  mysql>SELECT PLUGIN_NAME, PLUGIN_STATUS FROM INFORMATION_SCHEMA.PLUGINS WHERE PLUGIN_NAME LIKE '%semi%';
- 参数说明：
  - rpl_semi_sync_slave_enabled = 1,表示在slave上已经开启了半同步复制模式；
  - rpl_semi_sync_slave_trace_level = 32,指用于开启半同步复制模式时的调试级别，默认为32。
为Slave指定Master
重启master和slave mysql服务
service mysql restart
- 查看master状态

mysql> show master status\G;
*************************** 1. row ***************************
             File: mysql-bin.000006
         Position: 120
     Binlog_Do_DB: 
 Binlog_Ignore_DB: mysql,information_schema
Executed_Gtid_Set: 
1 row in set (0.00 sec)

ERROR: 
No query specified

为Slave指定Master：
- 首先关闭Slave的半同步复制
  stop slave
- 为Slave指定Master
  mysql>change master to master_host='192.168.204.128',master_user='root',master_password='123456',master_log_file='mysql-bin.000006', master_log_pos=120;
- 开启Slave的半同步复制
  start slave

场景模拟

半同步复制与异步复制切换
- 查看master 半同步复制状态
  show status like '%Rpl_semi_sync_master_status%';
- 关闭slave同步，停止IO接收binlog日志
  stop slave
- 在master 插入一条数据，可以明显看到停顿了一会，这是在等待slave响应，slave一直没有响应，超时后自动切为异步复制
  show status like '%Rpl_semi_sync_master_status%';
- 开启slave，有能切换为半同步复制
同步报错演示
- 在master新建一张表 test
  create table test(id int);
- 在slave 把这张表删了
  drop table test;
- 在master 插入一条数据
- slave 同步报错
- 查看 master 状态
  
  是开启的，因此没有将半同步复制模式转化为异步复制模式，可以看出半同步复制模式跟IO_Thread是有直接关系的，但跟SQL_THREAD没有关系。

总结：
1. slave从库接收完二进制日志后给master主库一个确认，但是他不会管relay-log中继日志是否执行完毕。
2. 在通常情况下，由于异步复制模式不需要等待从服务器的响应，其速度较半同步复制模式要快，吞吐率要高，在数据进行更新、插入、删除的时候其速度要高于半同步复制模式。但是，半同步复制模式有利于数据的一致性，对于一些数据一致性要求较高的，网络波动较小的可以采用半同步复制模式。