FAQ系列 | 如何保證主從複制資料一緻性

導讀

MySQL主從複制環境中，如何才能保證主從資料的一緻性呢？

關于主從複制

現在常用的MySQL高可用方案，十有八九是基于 MySQL的主從複制（replication）來設計的，包括正常的一主一從、雙主模式，或者半同步複制（semi-sync replication）。

我們常常把MySQL replication說成是MySQL同步（sync），但事實上這個過程是異步（async）的。大概過程是這樣的：

1. 在master上送出事務後，并且寫入binlog，傳回事務成功标記；
2. 将binlog發送到slave，轉儲成relay log；
3. 在slave上再将relay log讀取出來應用。

步驟1和步驟3之間是異步進行的，無需等待确認各自的狀态，是以說MySQL replication是異步的。

MySQL semi-sync replication在之前的基礎上做了加強完善，整個流程變成了下面這樣：

1. 首先，master和至少一個slave都要啟用semi-sync replication模式；
2. 某個slave連接配接到master時，會主動告知目前自己是否處于semi-sync模式；
3. 在master上送出事務後，寫入binlog後，還需要通知至少一個slave收到該事務，等待寫入relay log并成功重新整理到磁盤後，向master發送“slave節點已完成該事務”确認通知；
4. master收到上述通知後，才可以真正完成該事務送出，傳回事務成功标記；
5. 在上述步驟中，當slave向master發送通知時間超過rpl_semi_sync_master_timeout設定值時，主從關系會從semi-sync模式自動調整成為傳統的異步複制模式。

半同步複制看起來很美好有木有呢，但如果網絡品質不高，是不是出現抖動，觸發上述第5條的情況，會從半同步複制降級為普通複制；此外，采用半同步複制，會導緻master上的tps性能下降非常嚴重，最嚴重的情況下可能會損失50%以上。

這樣來看，除非需要非常嚴格保證資料一緻性等迫不得已的場景，就不太建議使用半同步複制了。當然了，事實上我們也可以通過加強程式端的邏輯控制，來避免主從資料不一緻時發生邏輯錯誤，比如說如果在從上讀取到的資料和主不一緻的話，那麼就觸發主從間的一次資料修複工作。或者，我們也可以用 pt-table-checksum & pt-table-sync 兩個工具來校驗并修複資料，隻要運作頻率适當，是可行的。

真想要提高多節點間的資料一緻性，可以考慮采用PXC方案。現在已知用PXC規模較大的有qunar、sohu，如果團隊裡初期沒有人能比較專注PXC的話，還是要謹慎些，畢竟和傳統的主從複制差異很大，出現問題時需要花費更多精力去排查解決。

如何保證主從複制資料一緻性

上面說完了異步複制、半同步複制、PXC，我們回到主題：在正常的主從複制場景裡，如何能保證主從資料的一緻性，不要出現資料丢失等問題呢？

在MySQL中，一次事務送出後，需要寫undo、寫redo、寫binlog，寫資料檔案等等。在這個過程中，可能在某個步驟發生crash，就有可能導緻主從資料的不一緻。為了避免這種情況，我們需要調整主從上面相關選項配置，確定即便發生crash了，也不能發生主從複制的資料丢失。

1. 在master上修改配置

innodb_flush_log_at_trx_commit = 1
sync_binlog = 1      

上述兩個選項的作用是：保證每次事務送出後，都能實時重新整理到磁盤中，尤其是確定每次事務對應的binlog都能及時重新整理到磁盤中，隻要有了binlog，InnoDB就有辦法做資料恢複，不至于導緻主從複制的資料丢失。

2. 在slave上修改配置

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

上述前兩個選項的作用是：確定在slave上和複制相關的中繼資料表也采用InnoDB引擎，受到InnoDB事務安全的保護，而後一個選項的作用是開啟relay log自動修複機制，發生crash時，會自動判斷哪些relay log需要重新從master上抓取回來再次應用，以此避免部分資料丢失的可能性。

通過上面幾個選項的調整，就可以確定主從複制資料不會發生丢失了。但是，這并不能保證主從資料的絕對一緻性，因為，有可能設定了ignore\do\rewrite等replication規則，或者某些SQL本身存在不确定因素，或者人為在slave上修改資料，最終導緻主從資料不一緻。這種情況下，可以采用pt-table-checksum 和 pt-table-sync 工具來進行資料的校驗和修複。