MySQL主从同步延迟的原因及解决办法-木庄网络博客

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Mysql主从基本原理，主要形式以及主从同步延迟原理 (读写分离)导致主库从库数据不一致问题的及解决方案

一、主从数据库的区别

从数据库(Slave)是主数据库的备份，当主数据库(Master)变化时从数据库要更新，这些数据库软件可以设计更新周期。这是提高信息安全的手段。主从数据库服务器不在一个地理位置上，当发生意外时数据库可以保存。

(1) 主从分工

其中Master负责写操作的负载，也就是说一切写的操作都在Master上进行，而读的操作则分摊到Slave上进行。这样一来的可以大大提高读取的效率。在一般的互联网应用中，经过一些数据调查得出结论，读/写的比例大概在 10：1左右，也就是说大量的数据操作是集中在读的操作，这也就是为什么我们会有多个Slave的原因。但是为什么要分离读和写呢？熟悉DB的研发人员都知道，写操作涉及到锁的问题，不管是行锁还是表锁还是块锁，都是比较降低系统执行效率的事情。我们这样的分离是把写操作集中在一个节点上，而读操作其其他的N个节点上进行，从另一个方面有效的提高了读的效率，保证了系统的高可用性。

(2) 基本过程
1)、Mysql的主从同步就是当master（主库）发生数据变化的时候，会实时同步到slave（从库）。
2)、主从复制可以水平扩展数据库的负载能力，容错，高可用，数据备份。

3)、不管是delete、update、insert，还是创建函数、存储过程，都是在master上，当master有操作的时候，slave会快速的接受到这些操作，从而做同步。

(3) 用途和条件
1)、mysql主从复制用途
●实时灾备，用于故障切换
●读写分离，提供查询服务
●备份，避免影响业务
2)、主从部署必要条件：
●主库开启binlog日志（设置log-bin参数）
●主从server-id不同
●从库服务器能连通主库

二、主从同步的粒度、原理和形式：

(1)、三种主要实现粒度
详细的主从同步主要有三种形式：statement、row、mixed
　1)、statement: 会将对数据库操作的sql语句写道binlog中
　2)、row: 会将每一条数据的变化写道binlog中。
3)、mixed: statement与row的混合。Mysql决定何时写statement格式的binlog, 何时写row格式的binlog。

(2)、主要的实现原理、具体操作、示意图

1)、在master机器上的操作：
　当master上的数据发生变化时，该事件变化会按照顺序写入bin-log中。当slave链接到master的时候，master机器会为slave开启binlog dump线程。当master的binlog发生变化的时候，bin-log dump线程会通知slave，并将相应的binlog内容发送给slave。
2)、在slave机器上操作：

　当主从同步开启的时候，slave上会创建两个线程：I\O线程。该线程连接到master机器，master机器上的binlog dump 线程会将binlog的内容发送给该I\O线程。该I/O线程接收到binlog内容后，再将内容写入到本地的relay log；sql线程。该线程读取到I/O线程写入的ralay log。并且根据relay log。并且根据relay log 的内容对slave数据库做相应的操作。

3)、MySQL主从复制原理图如下:

从库生成两个线程，一个I/O线程，一个SQL线程；
i/o线程去请求主库的binlog，并将得到的binlog日志写到relay log（中继日志）文件中；
主库会生成一个 log dump 线程，用来给从库 i/o线程传binlog；
SQL 线程，会读取relay log文件中的日志，并解析成具体操作，来实现主从的操作一致，而最终数据一致；

(2)、主从形式

mysql主从复制灵活
● 一主一从
● 主主复制
● 一主多从---扩展系统读取的性能，因为读是在从库读取的；
● 多主一从---5.7开始支持

● 联级复制---

三、主从同步的延迟等问题、原因及解决方案：

(1)、mysql数据库从库同步的延迟问题

　 1）相关参数：

首先在服务器上执行show slave satus;可以看到很多同步的参数：　

Master_Log_File： SLAVE中的I/O线程当前正在读取的主服务器二进制日志文件的名称
Read_Master_Log_Pos：在当前的主服务器二进制日志中，SLAVE中的I/O线程已经读取的位置
Relay_Log_File： SQL线程当前正在读取和执行的中继日志文件的名称
Relay_Log_Pos：在当前的中继日志中，SQL线程已读取和执行的位置
Relay_Master_Log_File：由SQL线程执行的包含多数近期事件的主服务器二进制日志文件的名称
Slave_IO_Running： I/O线程是否被启动并成功地连接到主服务器上
Slave_SQL_Running： SQL线程是否被启动
Seconds_Behind_Master：从属服务器SQL线程和从属服务器I/O线程之间的时间差距，单位以秒计。
从库同步延迟情况出现的● show slave status显示参数Seconds_Behind_Master不为0，这个数值可能会很大
● show slave status显示参数Relay_Master_Log_File和Master_Log_File显示bin-log的编号相差很大，说明bin-log在从库上没有及时同步，所以近期执行的bin-log和当前IO线程所读的bin-log相差很大
● mysql的从库数据目录下存在大量mysql-relay-log日志，该日志同步完成之后就会被系统自动删除，存在大量日志，说明主从同步延迟很厉害

(2)、MySql数据库从库同步的延迟问题

1)、MySQL数据库主从同步延迟原理mysql主从同步原理：主库针对写操作，顺序写binlog，从库单线程去主库顺序读”写操作的binlog”，从库取到binlog在本地原样执行（随机写），来保证主从数据逻辑上一致。mysql的主从复制都是单线程的操作，主库对所有DDL和DML产生binlog，binlog是顺序写，所以效率很高，slave的Slave_IO_Running线程到主库取日志，效率比较高，下一步，问题来了，slave的Slave_SQL_Running线程将主库的DDL和DML操作在slave实施。DML和DDL的IO操作是随即的，不是顺序的，成本高很多，还可能可slave上的其他查询产生lock争用，由于Slave_SQL_Running也是单线程的，所以一个DDL卡主了，需要执行10分钟，那么所有之后的DDL会等待这个DDL执行完才会继续执行，这就导致了延时。有朋友会问：“主库上那个相同的DDL也需要执行10分，为什么slave会延时？”，答案是master可以并发，Slave_SQL_Running线程却不可以。

2)、MySQL数据库主从同步延迟是怎么产生的？当主库的TPS并发较高时，产生的DDL数量超过slave一个sql线程所能承受的范围，那么延时就产生了，当然还有就是可能与slave的大型query语句产生了锁等待。首要原因：数据库在业务上读写压力太大，CPU计算负荷大，网卡负荷大，硬盘随机IO太高次要原因：读写binlog带来的性能影响，网络传输延迟。

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