MySQL5.7新特性：lossless replication 无损复制

Posted 2020-08-13

mysql的三种复制方式

1. asynchronous 异步复制
2. fully synchronous 全同步复制
3. Semisynchronous 半同步复制

asynchronous replication

原理：在异步复制中，master写数据到binlog且sync，slave request binlog后写入relay-log并flush disk
优点：复制的性能最好
缺点：master挂掉后，slave可能会丢失事务
代表：MySQL原生的复制

fully synchronous replication

原理：在全同步复制中，master写数据到binlog且sync，所有slave request binlog后写入relay-log并flush disk，并且回放完日志且commit
优点：数据不会丢失
缺点：会阻塞master session，性能太差，非常依赖网络
代表：MySQL-Cluster

semisynchronous replication

• 普通的半同步复制

原理: 在半同步复制中，master写数据到binlog且sync，且commit，然后一直等待ACK。当至少一个slave request bilog后写入到relay-log并flush disk，就返回ack（不需要回放完日志）
优点：会有数据丢失风险（低）
缺点：会阻塞master session，性能差，非常依赖网络，
代表：after commit, 原生的半同步
重点：由于master是在三段提交的最后commit阶段完成后才等待，所以master的其他session是可以看到这个提交事务的，所以这时候master上的数据和slave不一致，master crash后，slave数据丢失

• 增强版的半同步复制（lossless replication）

原理: 在半同步复制中，master写数据到binlog且sync，然后一直等待ACK. 当至少一个slave request bilog后写入到relay-log并flush disk，就返回ack（不需要回放完日志）
优点：数据零丢失（前提是让其一直是lossless replication），性能好
缺点：会阻塞master session，非常依赖网络
代表：after sync, 原生的半同步
重点：由于master是在三段提交的第二阶段sync binlog完成后才等待, 所以master的其他session是看不见这个提交事务的，所以这时候master上的数据和slave一致，master crash后，slave没有丢失数据

重要参数

参数	comment	默认值	推荐值	是否动态
rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count	至少有N个slave接收到日志	1	1	dynamic
rpl_semi_sync_master_wait_point	等待的point	AFTER_SYNC	AFTER_SYNC	dynamic
rpl_semi_sync_master_timeout	切换复制的timeout	10000（10s）	1000(1s)	dynamic
rpl_semi_sync_master_enabled	是否开启半同步	OFF	ON	dynamic
rpl_semi_sync_slave_enabled	是否开启半同步	OFF	ON	dynamic

如何开启lossless replication

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########semi sync replication settings######## plugin_dir=/usr/local/mysql/lib/plugin plugin_load = "rpl_semi_sync_master=semisync_master.so;rpl_semi_sync_slave=semisync_slave.so" loose_rpl_semi_sync_master_enabled = 1 loose_rpl_semi_sync_slave_enabled = 1 loose_rpl_semi_sync_master_timeout = 1000

实践是检验真理的唯一标准

如何检验上述after_sync,after_commit
如何检验上述原理的正确性

InnoDB commit ： 三阶段提交过程

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A阶段. wite prepare log -- 写入Xid B阶段. write binlog C阶段. write commit log

测试点

master上当一个事务Waiting for semi-sync ACK from slave的时候，后来的事务是在A,B,C哪个阶段卡住呢？

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0，RC模式   1. semi-sync C阶段等待   假设设置time-out=100000s，当事务一提交了一个大事务，在write commit log(C阶段)时候等待， 那么第二个事务在敲commit命令的时候，是卡在哪个阶段呢？是卡在 wite prepare log（A阶段）？还是write binlog（B阶段）？还是write commit log（C阶段）   测试：semi-sync vs loss-less semi-sync   【semi-sync】 C阶段等待 0, 开启事务1，然后在slave上执行stop slave，制造timeout的情况，让其阻塞。(Waiting for semi-sync ACK from slave) 1，在开启一个事务2，事务2插入一条特殊记录（XXXXX）。 (Waiting for semi-sync ACK from slave) 2，在开启一个事务3。 2.1，测试案例：这个时候，kill -9 mysqld，造成人为的mysql crash 3，假设卡在A阶段，那么事务3，肯定是看不到事务1,2写入的记录（XXXXX）,且重启mysql后，事务2不会提交。 4，假设卡在C阶段，那么事务3，肯定是可以看见事务1，2写入的记录（XXXXX）。   经过测试： 1，是卡在C阶段，也就是说事务3是可以看见事务1，事务2的。 2，MySQL crash重启后，事务1，事务2的dml都已经提交成功，说明不是卡在A阶段   【loss-less semi-sync】B阶段等待   0, 开启事务1，然后在slave上执行stop slave，制造timeout的情况，让其阻塞。(Waiting for semi-sync ACK from slave) 1，在开启一个事务2，事务2插入一条特殊记录（XXXXX）。(Waiting for semi-sync ACK from slave) 2，在开启一个事务3 3，假设卡在A阶段，那么事务3，肯定是看不到事务1,2写入的记录（XXXXX）,且重启mysql后，事务2不会提交。。 4，假设卡在B阶段，那么事务3，肯定是可以看见事务1,2写入的记录（XXXXX）,且重启mysql后，事务1，2都会提交。。 5, 假设卡在C阶段，那么事务3，肯定是可以看见事务3写入的记录（XXXXX）。   经过测试： 1，是卡在B阶段，也就是说事务3，既看不见事务1的提交内容，也看不见事务2的提交内容，且重启mysql后，事务1，2都已经提交。。 2，MySQL crash重启后，事务1，事务2的dml都已经提交成功，说明不是卡在A阶段。

性能

semi-sync vs lossless semi-sync 的性能对比

根据以上的测试，可以得知，lossless只卡在B阶段，普通的semi-sync是卡在C阶段。
lossless的性能远远好于普通的semi-sync，即（after_sync 优于 after_commit）
因为lossless 卡在B阶段的时候可以堆积事务，可以在C阶段进行group commit。
普通的semi-sync，卡在C阶段,事务都已经commit了，并没有堆积的过程。

CAP理论

一致性【C】
可用性【A】
分区容忍性【P】
理论：CAP 三者不可兼得，必须要牺牲一个

分区，是一定存在的，不是你想不要就不要的。所以，这里只剩下两种组合

• CP 牺牲可用性

这种做法，就是保留强一致性，牺牲可用性
案例：可以将rpl_semi_sync_master_timeout设置成一个无限大的值，比如：100天，那么master和slave就强一致了，但是可用性就大打折扣

• AP 牺牲一致性

这种做法，就是保留高可用性，牺牲一致性
案例：比如原生的异步复制就是这样咯。可以快速做到切换，但是一致性就没有保障