MySQL マスタースレーブ同期の原理と応用

1. マスタースレーブ同期原理

マスタースレーブ同期アーキテクチャ図（非同期同期）

これは最も一般的なマスター スレーブ同期アーキテクチャです。

マスタースレーブ同期プロセス（非同期同期）

• メインデータベースはデータの変更をbinlogファイルに書き込みます
• ライブラリI/Oスレッドからdump要求を開始する
• マスターI/Oスレッドはbinlogをスレーブにプッシュします
• ライブラリI/Oスレッドからローカルrelay logファイルを書き込みます（ binlogと同じ形式）
• スレーブ SQL スレッドはrelay logを読み取り、それをシリアルに再実行して、マスター データベースと同じデータを取得します。

binlog とは何ですか?

メイン データベースがトランザクションをコミットするたびに、データの変更がbinlogと呼ばれるバイナリ ファイルに記録されます。注: binlogには書き込み操作のみが記録され、読み取り専用操作 ( selectステートメントやshowステートメントなど) は記録されません。

binlogの3つの形式

ステートメント形式: binlog実際に実行されたSQLステートメントを記録します
行形式: binlog 、 update table_a set col1=value1 , col2=value2 ... where col1=condition1 and col2=condition2 ...
混合形式:デフォルトではstatement形式が選択され、 row形式は必要な場合にのみ使用されます。

Binlog フォーマットの比較

• ステートメントレベル: binlogファイルが小さいという利点がありますが、マスターデータベースの遅いSQLがスレーブデータベースにも再び現れ、環境やコンテキストに依存する一部の関数が不整合なデータを生成する可能性があるという欠点があります。
• 行レベル:欠点はファイルが大きいことです (ステートメントが複数の行を含む場合、n 倍に拡大されます)。利点は、前述の SQL の低速問題がなく、環境やコンテキストに依存しないことです。
• 変更前後のデータを取得するには、 canal rowの使用を推奨します。

マスタースレーブ同期の2つの方法

• 非同期同期:デフォルト モードでは、マスターとスレーブの切り替え中にデータが失われる可能性があります。マスター データベースがcommitかどうかは、マスター スレーブ同期プロセスとは関係がなく、認識されないためです。
• 半同期:新しいバージョンのmysqlでサポートされている高可用性ソリューションです。マスターcommit結果をclientに返す前に、少なくとも 1 つのスレーブ (デフォルトは 1 で、特定の数を指定できます) がrelay logへの書き込みを確認する必要があります。

マスタースレーブ同期プロセス（半同期）

• マスターに接続すると、スレーブは半同期レプリケーションをサポートしていることを示します。
• マスター データベースは、半同期レプリケーションもサポートする必要があります。トランザクションcommit前に、マスター データベースはブロックされ、少なくとも 1 つのスレーブ データベースがタイムアウトになるまでrelay logにackを書き込むのを待機します。
• ブロッキング待機がタイムアウトすると、マスター データベースは一時的に非同期同期モードに戻ります。少なくとも 1 つのスレーブ データベースの半同期が進行に追いつくと、マスター データベースは半同期モードに戻ります。

半同期アプリケーションシナリオ

高可用性バックアップ:半同期レプリケーションにより、スレーブ データベースとマスター データベース間の一貫性が確保されます。マスター データベースに障害が発生した場合、スレーブ データベースに切り替えてもデータが失われることはありません。安定性を確保するため (遅い準同期によってメイン データベースのパフォーマンスが低下しないようにするため)、通常はビジネス トラフィックを処理せず、できるだけ早くack 、同期とバックアップにのみ使用されます。

2. マスタースレーブ同期アプリケーションシナリオ

一般的なシナリオ: オンラインスレーブの非同期同期と高可用性バックアップの半同期

高い一貫性が求められる大規模なデータ収集要件

大容量データの取得により、スレーブ データベースの CPU 使用率が急上昇し、ACK が遅くなる可能性があります。半同期に必要な ACK の数は 1 に設定できます。通常の状況では、高可用性バックアップは迅速にackできるため、マスター データベースはcommitて戻り、大容量データの取得とレプリケーションが遅くなっても問題ありません。この方法により、メイン データベースと業務は、大容量データ取得の遅いackの影響を受けません。

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