FAQ系列 | 如何保证主从复制数据一致性

导读

MySQL主从复制环境中,如何才能保证主从数据的一致性呢?

关于主从复制

现在常用的MySQL高可用方案,十有八九是基于 MySQL的主从复制(replication)来设计的,包括常规的一主一从、双主模式,或者半同步复制(semi-sync replication)。

我们常常把MySQL replication说成是MySQL同步(sync),但事实上这个过程是异步(async)的。大概过程是这样的:

  1. 在master上提交事务后,并且写入binlog,返回事务成功标记;
  2. 将binlog发送到slave,转储成relay log;
  3. 在slave上再将relay log读取出来应用。

步骤1和步骤3之间是异步进行的,无需等待确认各自的状态,所以说MySQL replication是异步的。

MySQL semi-sync replication在之前的基础上做了加强完善,整个流程变成了下面这样:

  1. 首先,master和至少一个slave都要启用semi-sync replication模式;
  2. 某个slave连接到master时,会主动告知当前自己是否处于semi-sync模式;
  3. 在master上提交事务后,写入binlog后,还需要通知至少一个slave收到该事务,等待写入relay log并成功刷新到磁盘后,向master发送“slave节点已完成该事务”确认通知;
  4. master收到上述通知后,才可以真正完成该事务提交,返回事务成功标记;
  5. 在上述步骤中,当slave向master发送通知时间超过rpl_semi_sync_master_timeout设定值时,主从关系会从semi-sync模式自动调整成为传统的异步复制模式。

半同步复制看起来很美好有木有,但如果网络质量不高,是不是出现抖动,触发上述第5条的情况,会从半同步复制降级为普通复制;此外,采用半同步复制,会导致master上的tps性能下降非常严重,最严重的情况下可能会损失50%以上。

这样来看,除非需要非常严格保证数据一致性等迫不得已的场景,就不太建议使用半同步复制了。当然了,事实上我们也可以通过加强程序端的逻辑控制,来避免主从数据不一致时发生逻辑错误,比如说如果在从上读取到的数据和主不一致的话,那么就触发主从间的一次数据修复工作。或者,我们也可以用 pt-table-checksum & pt-table-sync 两个工具来校验并修复数据,只要运行频率适当,是可行的。

真想要提高多节点间的数据一致性,可以考虑采用PXC方案。现在已知用PXC规模较大的有qunar、sohu,如果团队里初期没有人能比较专注PXC的话,还是要谨慎些,毕竟和传统的主从复制差异很大,出现问题时需要花费更多精力去排查解决。

如何保证主从复制数据一致性

上面说完了异步复制、半同步复制、PXC,我们回到主题:在常规的主从复制场景里,如何能保证主从数据的一致性,不要出现数据丢失等问题呢?

在MySQL中,一次事务提交后,需要写undo、写redo、写binlog,写数据文件等等。在这个过程中,可能在某个步骤发生crash,就有可能导致主从数据的不一致。为了避免这种情况,我们需要调整主从上面相关选项配置,确保即便发生crash了,也不能发生主从复制的数据丢失。

1. 在master上修改配置

innodb_flush_log_at_trx_commit = 1
sync_binlog = 1

上述两个选项的作用是:保证每次事务提交后,都能实时刷新到磁盘中,尤其是确保每次事务对应的binlog都能及时刷新到磁盘中,只要有了binlog,InnoDB就有办法做数据恢复,不至于导致主从复制的数据丢失。

2. 在slave上修改配置

master_info_repository = "TABLE"
relay_log_info_repository = "TABLE"
relay_log_recovery = 1

上述前两个选项的作用是:确保在slave上和复制相关的元数据表也采用InnoDB引擎,受到InnoDB事务安全的保护,而后一个选项的作用是开启relay log自动修复机制,发生crash时,会自动判断哪些relay log需要重新从master上抓取回来再次应用,以此避免部分数据丢失的可能性。

通过上面几个选项的调整,就可以确保主从复制数据不会发生丢失了。但是,这并不能保证主从数据的绝对一致性,因为,有可能设置了ignore\do\rewrite等replication规则,或者某些SQL本身存在不确定因素,或者人为在slave上修改数据,最终导致主从数据不一致。这种情况下,可以采用pt-table-checksumpt-table-sync 工具来进行数据的校验和修复。

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