MySQL 基础技术（四）—— MySQL 如何保证高可用？
一、引子
上一篇文章，我们讲述了：《MySQL 如何保证数据不丢失？》，介绍了 binlog 和 redo log 的工作流程。
那么，MySQL 怎么保证高可用呢？
为了提高 MySQL 的读写性能，我们往往采用 MySQL 一主多从的方案。
即一个主库（主要负责写），多个从库（只负责读）。
因为单实例有性能瓶颈，多从库能优先解决 MySQL 的读负载压力。
二、主从同步
主从同步（简化）
原理：
将 MySQL 设计成一主多从模式。
简单来说，主要分为三步：
第一步：所有增删改的
DML语句都在master节点的示例上完成。第二步：将处理完成的
binlog日志传输到各个slave节点。第三步：多个
slave节点处理binlog，从而保持主从一致。
详细来说，
主从同步（详细）
Master 与 Slave 之间会维护一个长连接，专门用来同步binlog。
创建从库的过程：
在
Slave机器上，通过change master命令，设置主库的 IP、端口号、用户名、密码，以及binlog从哪里开始获取等信息（具体binlog文件名 + 文件偏移量）。在
Slave机器上，执行start slave命令，启动io_thread和sql_thread线程。
其中io_thread用于接收主库的binlog，sql_thread用于处理主库的binlog。Slave开始尝试连接Master，Master校验完用户名密码后，dump_thread根据Slave设置的binlog文件和偏移量，开始读取binlog发送给Slave。Slave的io_thread将接收到的binlog写到relay log（中转日志）。sql_thread读取中转日志，执行对应SQL，同步完成。
问题：
1. 主从延迟
即“同步延迟”。
表示同一个事务下，主库执行完成到备库执行完成的时间差值。
主从延迟时间
时间线：
Master执行一个事务，成功写入binlog—— 这个时刻，我们记为 T1。Slave的io_thread接收到binlog—— 这个时刻，我们记为 T2。Slave执行完这个事务。—— 这个时刻，我们记为 T3。
所谓主从延迟，就是 T3-T1 的时间。
如果在这段时间里，在从库上查询主库刚插入/修改的数据，会出现主从不一致的现象。
这时，一些对可靠性要求比较高的业务场景里，就会出现错误。
我们可以在从库上执行：
show slave status;
其中，seconds_behind_master 就是从库延迟的时间（T3-T1）
主从延迟的根本原因是：从库消费中转日志（
relay log）的速度比主库生产binlog的速度慢。
2. 主从切换
在实际场景下，可能会遇到主库所在机器异常、掉电、或者机房升级等等。
这就会涉及到“主库”与“从库”之间的切换问题。
由于主从延迟的存在，在主从切换的时候，就会有不同的策略。
主从切换
可靠性优先策略（推荐）：
查询
slave的seconds_behind_master，如果小于预定的某个值（比如3秒），就下一步。
否则就一直轮训，直到出现满足条件的Slave。（选未来主库）将
master的readonly = true，降为从库。查询该
slave（未来主库） 的seconds_behind_master值变成 0。（即无主从延迟）将该
slave（未来主库）的状态变成读写。readonly = false，升成主库。将请求流量切到新主库。
优点：可靠性高，数据可靠。
缺点：会有一小段不可用的时间。
因此，得选择
seconds_behond_master比较短的slave升master。
可用性优先策略：
直接将
slave（未来主库）的状态变成读写。readonly = false，升成主库。将请求流量切到新主库。
将老主库的
readonly = true，降为从库。
优点：可用性高，没有真空期。
缺点：可能会出现数据不一致的情况。
三、如何保证高可用
MySQL 如果要保证高可用，就要满足三个条件。
数据不丢失。（双1策略）
主从最终一致性。（主库所有binlog，备库都执行了）
无主从延迟。
主从延迟的来源：
1. Slave 所在机器性能问题。（部署在同一机器上）
我就遇到过这种 case：
我们的数据库和飞书的数据库部署在同一个机器上，
他们在大量的做一些DML操作，删除/归档很多老数据。
导致于我们的Slave资源被一直抢占，进而出现主从延迟。
解决思路：
如果成本允许，按服务，分开独立部署。
2. Slave 压力大，查询耗费了大量CPU资源，影响了同步速度。
这种也比较常见，表/索引设计不合理、或者有临时任务在拖库，导致慢慢查询，耗费了大量CPU资源。导致 io_thread、sql_thread 抢占不到资源进而同步缓慢。
解决思路：
1.优化表设计、索引设计。解决慢 SQL 问题。
2.增加从库，分担现有从库的压力。
3.对于一些临时/定时任务：可用 Binlog -> Hadoop。转移让另外一个系统来提供查询能力。
3. 大事务
这种也比较好理解，主库上执行一个大事务花了n分钟，那么大概率就会导致从库延迟n分钟。
比如，磁盘空间快满了，需要归档一些历史数据，需要一次性删除大量历史数据。这时候和就会出现主从延迟。
解决思路：
1.业务允许的话，控制每个事务的数据量，分成多次操作。
作者：齐舞647
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来源：简书
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