Mysql 主從同步原理簡析

在開始講述原理的情況下，我們先來做個知識匯總，
究竟什么是主從，為什么要搞主從，可以怎么實現主從，mysql主從同步的原理

1、什么是主從

其實主從這個概念非常簡單
主機就是我們平常主要用來讀寫的服務，我們稱之為master（主人、主宰）
從機就是主機進行的一個擴展，他一般不會主動用來讀寫，我們稱之為slave（ [sleɪv] 奴隸）
從機上的數據是從主機通過某種形式獲取到而寫入從機的，理論上從機并不能直接獲取到來自外界的數據。

2、為什么要搞主從呢？

最早搞主從是為了主備，也就是master是主機，salve是備機。因為早期軟件的數據量與并發性并不高。主機完全支撐得住日常的使用。
所以通過主備的形式，保證db高可用，當檢測到主db掛掉的時候，自動將服務的數據源切換到備db。
隨著業務的發展，大家發現單master往往很難支撐的住業務的需要，因此對傳統的主從開始進行了擴展。

（1）一主一從
從機不僅僅作為備機，而且還作為讀數據源的db，業務服務寫數據時，寫到主機，讀數據時，從從機上讀。從而降低主機的壓力
（2）一主多從
主寫從讀之后，我們發現單一的從節點在支撐業務查詢數據時，還是存在性能瓶頸，因此將從機進行水平擴展，實現多從。
（3）雙M
從機的身份提升為主機,兩個主機互為對方的從機,共同分擔讀寫壓力
（4）聯級復制
聯級復制和一主多從比較相像，區別是次級別的從機的數據來源是來自于從機而不再是主機。這樣主要是考慮到從機變多后，同步數據對主機性能的影響
（5）多主一從
多主應用在寫多讀少的場景，通過多主降低主機的壓力，同時通過1個從機，來完成讀操作和數據備份的能力。

3、如何實現主從同步呢？

大家不要把主從同步想的太難以理解，其實非常簡單，對于一個軟件工程師來說，你只要會寫代碼，能從主庫中查出數據，然后連接到備庫里，將數據寫進去，就可以了。這就是最易于理解的主從同步。
但是這種太粗糙了，性能也不好，所以mysql自身就已經提供了一套完整的主從同步機制，保證數據可以高效的從主機到從機的同步過去。
除去mysql 自身的主從同步，業界還有一些通過組件來支持的，比如阿里的canal，這個主要是為了更靈活的進行數據同步，比如對同步數據進行解析，同步的從機可以不再使用mysql，而是其他存儲服務等。

4、mysql 主從同步的原理

mysql自身實現主從同步，主要是利用到binlog 日志。
由于不是本文的重點，這里簡單說下binlog日志：
它是mysql用來記錄db改變的日志，
比如某條數據的值從0改為1 (DML語句)
比如某張表被刪除了 (DDL語句)
binlog 有三種形式：
(1)statement:記錄具體引起改動的操作語句，比如insert xxxxx....
(2)row:基于數據行的，原來數據行是xx值改為了yy 值，這種一般占用空間比較大
(3)mixed:混合模式，由服務自己來決定此次變更采用哪種形式。
當sql操作寫入binlog，就已經算作sql執行成功了，而不是寫入到對應磁盤中（刷盤）。所以binlog中對應的值，我們可以理解為就是mysql的一個映射，同步mysql數據不同撈磁盤中的數據進行同步，而只需要同步binlog日志就行。
具體的同步原理如下：
（1）主從同步設置好之后（進行相關的諸如ip，端口，服務id，等操作設置后）
（2）相關變動會寫入到binlog中
（3）maser會啟動一個線程：binlog dumplog 線程，這個線程會通知從機，當前存在SQL變更，并將binlog的變動發送到從機上
（4）從機收到請求后，會啟動線程：i/o線程 ，該線程會將收到的binlog日志加載到中繼日志delay log中
（5）從機中的另外一個線程：SQL 線程會讀取relay日志中的信息，刷新到從機中
具體可見下圖

根據CAP理論（不清楚這點這里），這套架構很明顯無法保證實時的數據一致性，如：
1、寫入主機后，主機立刻掛掉，進行主備倒換，此時可能會丟失數據，
2、當主機發生寫操作，因為同步數據到從機的binlog中會存在延遲，所以立刻查詢從機時，可能會無法查詢到數據，針對這種情況
解決辦法：
1、啟用半同步復制，之前主從同步信息是異步同步，不影響主庫的邏輯，半同步復制則是主機等待binlog寫入到（至少一個）從機的中繼日志中，主機才確定返回給客戶端。
2、強制敏感數據調用主機，但是這樣使讀寫分離的概念模糊化，不是很推薦
3、使用中間件（canal），大致原理是當寫請求發生時，記錄到cache中，并預估好同步到從機的時間。
此時寫入主庫數據，查詢從庫時，會根據寫入到cache的預估時間判定此時從機上的時間，判定是等待從庫，還是直接查詢從庫

到此這篇關于一文帶你了解Mysql主從同步原理的文章就介紹到這了,更多相關Mysql主從同步原理內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！