MySQL 的半同步模式

1 半同步简介: 解决主从数据一致性问题

2 实现半同步模式实践操作

2.1 MASTER

2.2 SLAVE 1

2.3 SLAVE 2

2.4 查看client链接状态

2.5 SLAVE 服务器故障模拟

2.5.1 停止 SLAVE 的 IO_THREAD

2.5.2 查看SLAVE 的IO线程是否关闭

2.5.3 查看 MASTER 上 client 的连接状态

2.5.4 在MASTER端插入数据

2.5.5 MASTER 还能写入数据的原因

1 半同步简介: 解决主从数据一致性问题

MySQL 半同步复制是一种机制，旨在解决主从数据的一致性问题。它的主要目标是在主服务器提交事务之前等待至少一个从服务器确认收到了该事务的二进制日志事件。这样可以确保主服务器上的事务在从服务器上至少有一个副本，从而提高数据可靠性。

在默认情况下，MySQL的复制是异步的，这意味着主服务器及其从服务器是独立的。异步复制可以提供最佳的性能，因为主服务器在将更新的数据写入它的二进制日志（Binlog）文件中后，无需等待验证更新数据是否已经复制到从服务器中，就可以自由处理其它进入的事务处理请求。但这也同时带来了很高的风险，如果在主服务器或从服务器端发生故障，会造成主从数据的不一致，甚至在恢复时造成数据丢失。

从MySQL5.5开始引入了一种半同步复制功能，该功能可以确保主服务器和访问链中至少一台从服务器之间的数据一致性和冗余。在这种配置结构中，一台主服务器和其许多从服务器都进行了配置，这样在复制拓扑中，至少有一台从服务器在父主服务器进行事务处理前，必须确认更新已经收到并写入了其中继日志（Relay Log）。当出现超时，源主服务器必须暂时切换到异步复制模式重新复制，直到至少有一台设置为半同步复制模式的从服务器及时收到信息。继5.5半同步复制后，MySQL5.6又对其进行了优化和改进，其中有两个地方较为重要：

1> 在主从切换后，在传统的方式里，需要找到binlog和POS点，然后更改master指向，而在mysql5.6里，你无须再知道binlog和POS点，你只需要知道master的IP、端口，账号密码即可，因为同步复制是自动的，mysql通过内部机制GTID自动找点同步。

2> 多线程复制，以前的版本，同步复制是单线程的，只能一个一个执行，在MySQL5.6里，可以做到多个库之间的多线程复制，但一个库里的表，多线程复制是无效的。

1.用户线程写入完成后master中的dump会把日志推送到slave端

2.slave中的io线程接收后保存到relaylog中继日志

3.保存完成后slave向master端返回ack

4.在未接受到slave的ack时master端时不做提交的，一直处于等待当收到ack后提交到存储引擎

5.在5.6版本中用到的时after_commit模式，after_commit模式时先提交在等待ack返回后输出ok

2 实现半同步模式实践操作

2.1 MASTER

mysql> INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_master SONAME 'semisync_master.so';mysql> SELECT PLUGIN_NAME, PLUGIN_STATUS-> FROM INFORMATION_SCHEMA.PLUGINS-> WHERE PLUGIN_NAME LIKE '%semi%';
+----------------------+---------------+
| PLUGIN_NAME          | PLUGIN_STATUS |
+----------------------+---------------+
| rpl_semi_sync_master | ACTIVE        |
+----------------------+---------------+

[root@mysql-01 ~]# vim /etc/my.cnf [mysqld]
datadir=/data/mysql
socket=/data/mysql/mysql.sock
symbolic-links=0
log_bin=mysql-bin
server_id=10
gtid_mode=ON
enforce-gtid-consistency=ON
rpl_semi_sync_master_enabled=1    # 增加模块 master 端自启动 [root@mysql-01 ~]# systemctl restart mysqld# 查看模块是否安装成功
mysql> SELECT PLUGIN_NAME, PLUGIN_STATUS-> FROM INFORMATION_SCHEMA.PLUGINS-> WHERE PLUGIN_NAME LIKE '%semi%';
+----------------------+---------------+
| PLUGIN_NAME          | PLUGIN_STATUS |
+----------------------+---------------+
| rpl_semi_sync_master | ACTIVE        |
+----------------------+---------------+mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'rpl_semi_sync%';
+-------------------------------------------+------------+
| Variable_name                             | Value      |
+-------------------------------------------+------------+
| rpl_semi_sync_master_enabled              | ON         |
| rpl_semi_sync_master_timeout              | 10000      |
| rpl_semi_sync_master_trace_level          | 32         |
| rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count | 1          |
| rpl_semi_sync_master_wait_no_slave        | ON         |
| rpl_semi_sync_master_wait_point           | AFTER_SYNC |
+-------------------------------------------+------------+mysql> SHOW STATUS LIKE 'Rpl_semi_sync%';
+--------------------------------------------+-------+
| Variable_name                              | Value |
+--------------------------------------------+-------+
| Rpl_semi_sync_master_clients               | 0     |  -- (1) 表示当前有多少个从服务器客户端正在进行半同步复制。
| Rpl_semi_sync_master_net_avg_wait_time     | 0     |  -- (2) 表示主服务器在等待从服务器确认时网络平均等待时间（毫秒）。这里的值为0，表示没有平均网络等待时间。
| Rpl_semi_sync_master_net_wait_time         | 0     |  -- (3) 表示主服务器在网络等待上的总时间（毫秒）。这里的值同样为0，表示没有总的网络等待时间。
| Rpl_semi_sync_master_net_waits             | 0     |  -- (4) 表示主服务器因网络原因等待的次数。这里的值为0，表示没有因网络原因导致的等待。
| Rpl_semi_sync_master_no_times              | 0     |  -- (5) 表示主服务器没有等待任何从服务器确认的次数。这里的值为0，表示所有事务都至少等待了一个从服务器的确认。
| Rpl_semi_sync_master_no_tx                 | 0     |  -- (6) 表示主服务器没有提交任何事务的次数。这里的值为0，表示所有事务都进行了半同步复制。
| Rpl_semi_sync_master_status                | ON    |  -- (7) 表示半同步复制当前是否启用。在这里，半同步复制是启用的。
| Rpl_semi_sync_master_timefunc_failures     | 0     |  -- (8) 表示由于时间函数失败而导致半同步复制失败的次数。这里的值为0，表示没有时间函数失败。
| Rpl_semi_sync_master_tx_avg_wait_time      | 0     |  -- (9) 表示主服务器在等待从服务器确认事务时的平均等待时间（毫秒）。这里的值为0，表示没有平均等待时间。
| Rpl_semi_sync_master_tx_wait_time          | 0     |  -- (10) 表示主服务器等待从服务器确认事务的总等待时间（毫秒）。这里的值为0，表示没有总的等待时间。
| Rpl_semi_sync_master_tx_waits              | 0     |  -- (11) 表示主服务器等待从服务器确认事务的次数。这里的值为0，表示没有等待时间。
| Rpl_semi_sync_master_wait_pos_backtraverse | 0     |  -- (12) 表示主服务器在等待从服务器确认时回溯binlog位置的次数。这里的值为0，表示没有回溯binlog位置。
| Rpl_semi_sync_master_wait_sessions         | 0     |  -- (13) 表示主服务器等待从服务器确认事务时涉及的会话数量。这里的值为0，表示没有等待会话。
| Rpl_semi_sync_master_yes_tx                | 0     |  -- (14) 表示主服务器成功提交事务并得到从服务器确认的次数。这里的值为0，表示没有事务成功提交并得到确认。
+--------------------------------------------+-------+

2.2 SLAVE 1

mysql> INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_slave SONAME 'semisync_slave.so';[root@mysql-02 ~]# vim /etc/my.cnf[mysqld]
datadir=/data/mysql
socket=/data/mysql/mysql.sock
symbolic-links=0
server_id=20
gtid_mode=ON
enforce-gtid-consistency=ON
rpl_semi_sync_slave_enabled=1[root@mysql-02 ~]# systemctl restart mysqld[root@mysql-02 ~]# mysql -uroot -pOpenlab123!mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'rpl_semi_sync%';
+---------------------------------+-------+
| Variable_name                   | Value |
+---------------------------------+-------+
| rpl_semi_sync_slave_enabled     | ON    |
| rpl_semi_sync_slave_trace_level | 32    |
+---------------------------------+-------+mysql> SHOW STATUS LIKE 'Rpl_semi_sync%';  # 查看模块是否加载
+----------------------------+-------+
| Variable_name              | Value |
+----------------------------+-------+
| Rpl_semi_sync_slave_status | ON    |
+----------------------------+-------+

2.3 SLAVE 2

mysql> INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_slave SONAME 'semisync_slave.so';[root@mysql-02 ~]# vim /etc/my.cnf[mysqld]
datadir=/data/mysql
socket=/data/mysql/mysql.sock
symbolic-links=0
server_id=30
gtid_mode=ON
enforce-gtid-consistency=ON
rpl_semi_sync_slave_enabled=1[root@mysql-02 ~]# systemctl restart mysqld[root@mysql-02 ~]# mysql -uroot -pOpenlab123!mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'rpl_semi_sync%';
+---------------------------------+-------+
| Variable_name                   | Value |
+---------------------------------+-------+
| rpl_semi_sync_slave_enabled     | ON    |
| rpl_semi_sync_slave_trace_level | 32    |
+---------------------------------+-------+mysql> SHOW STATUS LIKE 'Rpl_semi_sync%';  # 查看模块是否加载
+----------------------------+-------+
| Variable_name              | Value |
+----------------------------+-------+
| Rpl_semi_sync_slave_status | ON    |
+----------------------------+-------+

2.4 查看client链接状态

再次回到MASTER

[root@mysql-01 ~]# systemctl restart mysqldmysql> SHOW STATUS LIKE 'Rpl_semi_sync%';
+--------------------------------------------+-------+
| Variable_name                              | Value |
+--------------------------------------------+-------+
| Rpl_semi_sync_master_clients               | 2     |  # 发现链接客户端变成了两个
| Rpl_semi_sync_master_net_avg_wait_time     | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_net_wait_time         | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_net_waits             | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_no_times              | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_no_tx                 | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_status                | ON    |
| Rpl_semi_sync_master_timefunc_failures     | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_tx_avg_wait_time      | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_tx_wait_time          | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_tx_waits              | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_wait_pos_backtraverse | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_wait_sessions         | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_yes_tx                | 0     |
+--------------------------------------------+-------+

2.5 SLAVE 服务器故障模拟

2.5.1 停止 SLAVE 的 IO_THREAD

# SLAVE 1
mysql> STOP SLAVE IO_THREAD;
mysql> SHOW SLAVE STATUS\G# SLAVE 2 
mysql> STOP SLAVE IO_THREAD;
mysql> SHOW SLAVE STATUS\G

2.5.2 查看SLAVE 的IO线程是否关闭

2.5.3 查看 MASTER 上 client 的连接状态

mysql> SHOW STATUS LIKE 'Rpl_semi%';

2.5.4 在MASTER端插入数据

mysql> insert into wawa values(7,'www.shuyan');
Query OK, 1 row affected (10.00 sec)# 会卡住十秒钟然后从同步转为异步，再插入数据
mysql> SELECT * FROM wawa;
+----+-----------------+
| id | name            |
+----+-----------------+
|  1 | wawa            |
|  2 | shuyan          |
|  3 | shuyan and wawa |
|  4 | shuyan--------  |
|  5 | shuyan.com      |
|  6 | 12333           |
|  7 | www.shuyan      |
+----+-----------------+

mysql> SHOW STATUS LIKE 'Rpl_semi%';
+--------------------------------------------+-------+
| Variable_name                              | Value |
+--------------------------------------------+-------+
| Rpl_semi_sync_master_clients               | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_net_avg_wait_time     | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_net_wait_time         | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_net_waits             | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_no_times              | 1     |
| Rpl_semi_sync_master_no_tx                 | 1     | # 一笔数据为同步
| Rpl_semi_sync_master_status                | OFF   | # 自动转为异步模式，等待slave恢复
| Rpl_semi_sync_master_timefunc_failures     | 0     | # 会自动恢复
| Rpl_semi_sync_master_tx_avg_wait_time      | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_tx_wait_time          | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_tx_waits              | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_wait_pos_backtraverse | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_wait_sessions         | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_yes_tx                | 0     |
+--------------------------------------------+-------+
14 rows in set (0.00 sec)

2.5.5 MASTER 还能写入数据的原因

为什么还能写入呢？是因为他在超过超时时间的时候，模式由同步模式转为异步模式

开启从服务器的 IO_THREAD 线程

# SLAVE 1
mysql> start slave io_thread;
# SLAVE 2
mysql> start slave io_thread;# 在SLAVE上发现数据已经同步过来了
mysql> select * from shuyan.wawa;
+----+-----------------+
| id | name            |
+----+-----------------+
|  1 | wawa            |
|  2 | shuyan          |
|  3 | shuyan and wawa |
|  4 | shuyan--------  |
|  5 | shuyan.com      |
|  6 | 12333           |
|  7 | www.shuyan      |
+----+-----------------+

在从服务器开启半同步复制时，主服务器会在等待从服务器响应之前设置一个超时时间。如果超过这个时间还没有收到从服务器的响应，主服务器会自动转换为异步模式。当从服务器恢复连接时，它会自动接收到主服务器在此期间插入的所有数据。

当从服务器IO_THREAD 线程恢复连接时，从服务器会按照 GTID 的顺序接收并应用来自主服务器的事务。

当从服务器的 I/O 线程恢复连接时，它会查找 gtid_executed 列表中缺失的 GTID，并从相应的二进制日志文件和位置开始复制。这样，从服务器会按照 GTID 的顺序接收并应用来自主服务器的事务，从而保证数据的一致性和完整性

MySQL 半同步复制可以通过 GTID（全局事务标识符）来比对数据。当从服务器恢复连接时，它会根据 GTID 查找主服务器上尚未应用的事务，并自动接收到这些事务。