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復(fù)制信息記錄表|全方位認(rèn)識 mysql 系統(tǒng)庫

發(fā)布時(shí)間:2020-08-07 01:10:32 來源:ITPUB博客 閱讀:432 作者:沃趣科技 欄目:MySQL數(shù)據(jù)庫

在上一期《時(shí)區(qū)信息記錄表|全方位認(rèn)識 mysql 系統(tǒng)庫》中,我們詳細(xì)介紹了mysql系統(tǒng)庫中的時(shí)區(qū)信息記錄表,本期我們將為大家?guī)硐盗械谄咂稄?fù)制信息記錄表|全方位認(rèn)識 mysql 系統(tǒng)庫》,下面請跟隨我們一起開始 mysql 系統(tǒng)庫的系統(tǒng)學(xué)習(xí)之旅吧!

1、復(fù)制信息表概述

復(fù)制信息表用于在從庫在復(fù)制主庫的數(shù)據(jù)期間,用于保存從主庫轉(zhuǎn)發(fā)到從庫的二進(jìn)制日志事件、記錄有關(guān)中繼日志當(dāng)前狀態(tài)和位置的信息。 一共有三種類型的日志,如下:

  • master.info文件或者mysql.slave_master_info表:用于保存從庫的IO線程連接主庫的連接狀態(tài)、帳號、IP、端口、密碼以及IO線程當(dāng)前讀取主庫binlog的file和position等信息(被稱為IO線程信息日志。默認(rèn)情況下,IO線程的連接信息和狀態(tài)保存在master.info文件中(默認(rèn)位置在datadir下,可以使用master_info_file選項(xiàng)執(zhí)行master.info文件路徑),如果需要保存在mysql.slave_master_info表中,需要在server啟動之前設(shè)置master-info-repository = TABLE)。

  • relay-log.info文件或者mysql.slave_relay_log_info表: 從庫的IO線程從主庫獲取到最新的binlog事件信息會先寫入到從庫本地的relay log中,SQL線程再去讀取relay log解析并重放,而relay_log.info文件或者mysql.slave_relay_log_info表就是用于記錄最新的relay log的file和position以及SQL線程當(dāng)前重放的事件對應(yīng)主庫binlog的file和position(relay log即被稱為中繼日志,SQL線程位置被稱為SQL線程信息日志。默認(rèn)情況下,relay log的位置信息和SQL線程的位置信息保存在relay-log.info文件中(默認(rèn)位置在datadir下,可以使用relay_log_info_file選項(xiàng)執(zhí)行relay-log.info文件路徑),如果需要保存在mysql.slave_relay_log_info表中,需要在server啟動之前設(shè)置relay-log-info-repository = TABLE)。

設(shè)置relay_log_info_repository和master_info_repository設(shè)置為TABLE可以提高數(shù)據(jù)庫本身或者所在主機(jī)意外終止之后crash recovery的能力(這兩張表是innodb表,可以保證crash之后表中的位置信息不丟失),且可以保證數(shù)據(jù)一致性。

從庫crash時(shí),SQL線程可能還有一部分relay log重放延遲,另外,IO線程的位置也可能正處于一個事務(wù)的中間,并不完整,所以必須在從庫上啟用參數(shù)relay-log-recovery=ON,啟用該參數(shù)之后,從庫crash recovery時(shí)會清理掉SQL線程未重放完成的relay log,并以SQL線程的位置為準(zhǔn)重置掉IO線程的位置重新從主庫請求。

這兩張表在數(shù)據(jù)庫實(shí)例啟動時(shí)如果無法被mysqld初始化,則mysqld允許繼續(xù)啟動,但會在錯誤日志中寫入警告信息,這種情況在MySQL從不支持該表的版本升級到支持該表的版本時(shí)常常遇見。

PS:

  • 不要嘗試手動更新slave_master_info或slave_relay_log_info表,否則后果自負(fù)。

  • 從庫中復(fù)制線程在持續(xù)工作時(shí),不允許任何可能對這兩張表加寫鎖的語句執(zhí)行,但允許對這兩張表做只讀的語句執(zhí)行。

2、復(fù)制信息表詳解

由于本期所介紹的表中存放的復(fù)制信息,在我們?nèi)粘5臄?shù)據(jù)庫維護(hù)過程當(dāng)中尤其重要,所以,下文中會在每張表的介紹過程中適度進(jìn)行一些擴(kuò)展。

2.1. slave_master_info
該表提供查詢IO線程讀取主庫的位置信息,以及從庫連接主庫的IP、賬號、端口、密碼等信息。
下面是該表中存儲的信息內(nèi)容。
root@localhost : mysql 01:08:29> select * from slave_master_info\G;
*************************** 1. row ***************************
       Number_of_lines: 25
       Master_log_name: mysql-bin.000292
        Master_log_pos: 194
                  Host: 192.168.2.148
             User_name: qfsys
         User_password: letsg0
                  Port: 3306
         Connect_retry: 60
           Enabled_ssl: 0
                Ssl_ca:
            Ssl_capath:
              Ssl_cert:
            Ssl_cipher:
               Ssl_key:
Ssl_verify_server_cert: 0
             Heartbeat: 5
                  Bind:
    Ignored_server_ids: 0
                  Uuid: ec123678-5e26-11e7-9d38-000c295e08a0
           Retry_count: 86400
               Ssl_crl:
           Ssl_crlpath:
 Enabled_auto_position: 0
          Channel_name:
           Tls_version:
1 row in set (0.00 sec)
表字段與show slave status輸出字段、master.info文件中的行信息對應(yīng)關(guān)系及其表字段含義如下:
master.info文件中的行數(shù) mysql.slave_master_info表字段 show slave status命令輸出字段 字段含義描述
1 Number_of_lines [None] 表示master.info中的信息行數(shù)或者slave_master_info表中的信息字段數(shù)
2 Master_log_name Master_Log_File 表示從庫IO線程當(dāng)前讀取主庫最新的binlog file名稱
3 Master_log_pos Read_Master_Log_Pos 表示從庫IO線程當(dāng)前讀取主庫最新的binlog position
4 Host Master_Host 表示從庫IO線程當(dāng)前正連接的主庫IO或者主機(jī)名
5 User_name Master_User 表示從庫IO線程用于連接主庫用戶名
6 User_password [None] 表示從庫IO線程用于連接主庫的用戶密碼
7 Port Master_Port 表示從庫IO線程所連接主庫的網(wǎng)絡(luò)端口
8 Connect_retry Connect_Retry 表示從庫IO線程斷線重連主庫的間隔時(shí)間,單位為秒,默認(rèn)值為60
9 Enabled_ssl Master_SSL_Allowed 表示主從之間的連接是否支持SSL
10 Ssl_ca Master_SSL_CA_File 表示CA(Certificate Authority )認(rèn)證文件名
11 Ssl_capath Master_SSL_CA_Path 表示CA(Certificate Authority )認(rèn)證文件路徑
12 Ssl_cert Master_SSL_Cert 表示SSL認(rèn)證證書文件名
13 Ssl_cipher Master_SSL_Cipher 表示用于SSL連接握手中可能使用到的密碼列表
14 Ssl_key Master_SSL_Key 表示SSL認(rèn)證的密鑰文件名
15 Ssl_verify_server_cert Master_SSL_Verify_Server_Cert 表示是否需要校驗(yàn)server的證書
16 Heartbeat [None] 表示主從之間的復(fù)制心跳包的間隔時(shí)間,單位為秒
17 Bind Master_Bind 表示從庫可用于連接主庫的網(wǎng)絡(luò)接口,默認(rèn)為空
18 Ignored_server_ids Replicate_Ignore_Server_Ids 表示從庫復(fù)制需要忽略哪些server-id,注意:這是一個列表,第一個數(shù)字表示需要忽略的實(shí)例server-id總數(shù)
19 Uuid Master_UUID 表示主庫的UUID
20 Retry_count Master_Retry_Count 表示從庫最大允許重連主庫的次數(shù)
21 Ssl_crl [None] SSL證書撤銷列表文件的路徑
22 Ssl_crl_path [None] 包含ssl證書吊銷列表文件的目錄路徑
23 Enabled_auto_position Auto_position 表示從庫是否啟用在主庫中自動尋找位置的功能(使用1時(shí)啟動自動尋找位置,如果使用auto_position=0,則不會自耦東找位置)
24 Channel_name Channel_name 表示從庫復(fù)制通道名稱,一個通道代表一個復(fù)制源
25 Tls_Version Master_TLS_Version 表示在Master上的TLS版本號
2.2. slave_relay_log_info
該表提供查詢SQL線程重放的二進(jìn)制文件對應(yīng)的主庫位置和relay log當(dāng)前最新的位置。
下面是該表中存儲的信息內(nèi)容。
root@localhost : mysql 10:39:31> select * from slave_relay_log_info\G
*************************** 1. row ***************************
  Number_of_lines: 7
   Relay_log_name: /home/mysql/data/mysqldata1/relaylog/mysql-relay-bin.000205
    Relay_log_pos: 14097976
  Master_log_name: mysql-bin.000060
   Master_log_pos: 21996812
        Sql_delay: 0
Number_of_workers: 16
               Id: 1
     Channel_name:
1 row in set (0.00 sec)
表字段與show slave statu s輸出字段、relay-log.info文件中的行信息對應(yīng)關(guān)系及其表字段含義如下:
relay-log.info文件中的行數(shù) mysql.slave_relay_log_info表字段 show slave status命令輸出字段 字段含義描述
1 Number_of_lines [None] 表示relay-log.info中的信息行數(shù)或者slave_relay_log_info表中的信息字段數(shù),用于版本化表定義
2 Relay_log_name Relay_Log_File 表示當(dāng)前最新的relay log文件名稱
3 Relay_log_pos Relay_Log_Pos 表示當(dāng)前最新的relay log文件對應(yīng)的最近一次完整接收的event的位置
4 Master_log_name Relay_Master_Log_File 表示SQL線程當(dāng)前正在重放的中繼日志對應(yīng)的主庫binlog 文件名
5 Master_log_pos Exec_Master_Log_Pos 表示SQL線程當(dāng)前正在重放的中繼日志對應(yīng)主庫binlog 文件中的位置
6 Sql_delay SQL_Delay 表示延遲復(fù)制指定的從庫必須延遲主庫多少秒
7 Number_of_workers [None] 表示從庫當(dāng)前并行復(fù)制有多少個worker線程
8 Id [None] 用于內(nèi)部唯一標(biāo)記表中的每一行記錄,目前總是1
9 Channel_name Channel_name 表示從庫復(fù)制通道名稱,用于多源復(fù)制,一個通道對應(yīng)一個主庫源

什么是中繼日志:

  • 中繼日志(relay log)與二進(jìn)制日志(binlog,即,binary log)中,保存的event數(shù)據(jù)是一樣的(但中繼日志中還保存了更多的信息),也是由一組包含描述數(shù)據(jù)庫變更的事件數(shù)據(jù)的文件組成,這些文件名后綴帶連續(xù)編號,此外,還有一個包含所有正在使用的中繼日志文件名稱的索引文件。

  • 中繼日志中的數(shù)據(jù)存放格式與二進(jìn)制日志相同,都可以使用mysqlbinlog命令來提取數(shù)據(jù),默認(rèn)情況下,中繼日志保存在datadir下,文件名格式為: host_name-relay-bin.nnnnnn,其中host_name是從庫服務(wù)器主機(jī)名,nnnnnn是文件后綴序列號。連續(xù)的中繼日志文件從000001開始的連續(xù)序列號創(chuàng)建。使用索引文件來跟蹤當(dāng)前正在使用的中繼日志文件。默認(rèn)的中繼日志索引文件名保存在datadir下,文件名格式為:host_name-relay-bin.index。

    * 中繼日志文件和中繼日志索引文件名稱可分別使用--relay-log和--relay-log-index參數(shù)選項(xiàng)指定值覆蓋默認(rèn)值,如果文件名使用默認(rèn)值,則要注意主機(jī)名稱不能修改,否則會報(bào)無法打開中繼日志的錯誤,建議使用參數(shù)選項(xiàng)指定固定的文件名稱前綴。如果已經(jīng)出現(xiàn)了這種情況發(fā)生報(bào)錯了,那么需要修改index文件中的中繼日志文件名和datadir下的中繼日志文件名前綴為新的主機(jī)名,然后重啟從庫。

在什么情況下會產(chǎn)生新的中繼日志文件。

  • I/O線程啟動時(shí)。

  • 使用語句: FLUSH LOGS或mysqladmin flush-logs命令時(shí)。

  • 當(dāng)前中繼日志文件的大小變得“太大”時(shí),日志滾動規(guī)則如下:

    * 如果max_relay_log_size系統(tǒng)變量的值大于0,那么中繼日志按照此參數(shù)指定的大小進(jìn)行滾動。

    * 如果max_relay_log_size系統(tǒng)變量的值為0,則中繼日志按照max_binlog_size系統(tǒng)變量指定的大小進(jìn)行滾動。

SQL線程在執(zhí)行完relay log之后,會自行決定何時(shí)清理掉這些已經(jīng)執(zhí)行完成的relay log文件,但如果使用FLUSH LOGS語句或mysqladmin flush-logs命令強(qiáng)制滾動中繼日志時(shí),SQL線程可能會同時(shí)清理掉已經(jīng)執(zhí)行完成的relay log文件。

2.3. slave_worker_info
該表提供查詢多線程復(fù)制時(shí)的worker線程狀態(tài)信息,與performance_schema.replication_applier_status_by_worker表的區(qū)別是: slave_worker_info表記錄worker線程重放的relay log和主庫binlog位置信息,而performance_schema.replication_applier_status_by_worker表記錄的是worker線程重放的GTID位置信息。
下面是該表中存儲的信息內(nèi)容。
root@localhost : mysql 01:09:39> select * from slave_worker_info limit 1\G;
*************************** 1. row ***************************
                        Id: 1
            Relay_log_name:
             Relay_log_pos: 0
           Master_log_name:
            Master_log_pos: 0
 Checkpoint_relay_log_name:
  Checkpoint_relay_log_pos: 0
Checkpoint_master_log_name:
 Checkpoint_master_log_pos: 0
          Checkpoint_seqno: 0
     Checkpoint_group_size: 64
   Checkpoint_group_bitmap:
              Channel_name:
1 row in set (0.00 sec)
表字段含義。
  • Id: 表中數(shù)據(jù)的ID,也是worker線程的ID,對應(yīng)著performance_schema.replication_applier_status_by_worker表的WORKER_ID字段(如果復(fù)制停止,則該字段值仍然存在,不像performance_schema.replication_applier_status_by_worker表中THREAD_ID字段值會清空)。
  • Relay_log_name: 每個worker線程當(dāng)前最新執(zhí)行到的relay log文件名。
  • Relay_log_pos: 每個worker線程當(dāng)前最新執(zhí)行到的relay log文件中的position。
  • Master_log_name: 每個worker線程當(dāng)前最新執(zhí)行到的主庫binary log文件名。
  • Master_log_pos: 每個worker線程當(dāng)前最新執(zhí)行到的主庫binary log文件中的position。
  • Checkpoint_relay_log_name: 每個worker線程最新檢查點(diǎn)的relay log文件名。
  • Checkpoint_relay_log_pos: 每個worker線程最新檢查點(diǎn)的relay log文件中的position。
  • Checkpoint_master_log_name: 每個worker線程最新檢查點(diǎn)對應(yīng)主庫的binary log文件名。
  • Checkpoint_master_log_pos: 每個worker線程最新檢查點(diǎn)對應(yīng)主庫的binary log文件中的position。
  • Checkpoint_seqno: 每個worker線程當(dāng)前最新執(zhí)行完成的事務(wù)號,這個事務(wù)號的大小值是相對于每個worker線程自己的最新檢查點(diǎn)而言的,并不是真正的事務(wù)號。
  • Checkpoint_group_size: 表示每個worker線程的執(zhí)行隊(duì)列大于這個字段值時(shí),就會觸發(fā)當(dāng)前worker線程執(zhí)行一次檢查點(diǎn)。
  • Checkpoint_group_bitmap: 用于從庫crash之后recovery的關(guān)鍵值,它是一個位圖值,表示每個worker線程在自己的最新檢查點(diǎn)中已經(jīng)執(zhí)行的事務(wù)。
  • Channel_name: 復(fù)制通道名稱,多主復(fù)制時(shí),顯示指定的復(fù)制通道名稱,單主復(fù)制時(shí)該字段為空。

該表中記錄的內(nèi)容對從庫多線程復(fù)制crash recovery至關(guān)重要,所以下文對該表中記錄的內(nèi)容如何作用于crash recovery過程進(jìn)行一些必要的說明。

從庫多線程復(fù)制如何做復(fù)制分發(fā)。
  • 我們知道在MySQL 5.7中加入了基于事務(wù)的并行復(fù)制(基于行),主庫在binlog的GTID事件中新加入了last_commit和sequence_number標(biāo)記,用于表示在每個binlog中的每個group中的提交順序(每個binlog中重置這兩個計(jì)數(shù)標(biāo)記),在每個給定的binlog中,每個group中的last_commit總是為上一個group中最大的sequence_number、總是為當(dāng)前group中最小的sequence_number - 1(在每個binlog中,last_commit總是從0開始計(jì)數(shù),sequence_number總是從1開始計(jì)數(shù))。
  • 從庫relay log中記錄的主庫binlog,不會改變主庫的server id、時(shí)間戳信息以及l(fā)ast_commit和sequence_number值,這樣,從庫SQL線程在執(zhí)行binlog重放時(shí),就可以依據(jù)這些信息決定從庫是否需要嚴(yán)格按照主庫提交順序進(jìn)行提交(從庫重放的事務(wù)只是分發(fā)順序按照主庫提交順序,但是從庫自己在提交這些事務(wù)時(shí)是否按照主庫提交順序進(jìn)行提交,還需要看從庫自己的slave_preserve_commit_order變量設(shè)置,設(shè)置為1則嚴(yán)格按照relay log中的順序進(jìn)行提交,設(shè)置為0從庫會自行決定提交順序)。
  • SQL線程并行分發(fā)原理。
    * SQL協(xié)調(diào)器線程讀取到一個新的事務(wù),取出last_commit和sequence_number值。
    * SQL協(xié)調(diào)器線程判斷取出的新事務(wù)的當(dāng)前l(fā)ast_commit是否大于當(dāng)前已執(zhí)行完成的sequence_number中的最小值(Low water mark,簡稱LWM,也叫低水位線標(biāo)記)。
    * 如果SQL協(xié)調(diào)器線程讀取到的當(dāng)前事務(wù)的last_commit大于當(dāng)前已執(zhí)行完成的sequence_number值,則說明上一個group中的事務(wù)還沒有全部執(zhí)行完成,此時(shí)SQL協(xié)調(diào)器線程需要等待所有的worker線程執(zhí)行完成上一個group中的事務(wù),等待LWM變大,直到當(dāng)前讀取到的事務(wù)的last_commit與當(dāng)前已執(zhí)行完成的事務(wù)的最小sequence_number值相等才可以繼續(xù)分發(fā)新的事務(wù)給空閑的worker線程(并行復(fù)制是針對每個group內(nèi)的事務(wù)才可以并行復(fù)制,所以,group之間是串行的,一個group未執(zhí)行完成之前,下一個group的事務(wù)是需要進(jìn)行等待的。 只有同一個group內(nèi)的事務(wù)之間才可以并行執(zhí)行。根據(jù)上文中的描述,每個group中的事務(wù)的last_commit總是為當(dāng)前group中最小的sequence_number - 1,即,如果SQL協(xié)調(diào)器線程讀取到的當(dāng)前事務(wù)的last_commit小于當(dāng)前已執(zhí)行完成事務(wù)的最小的sequence_number 就說明當(dāng)前所有worker線程正在執(zhí)行的事務(wù)處于同一個group中,那么也就是說SQL協(xié)調(diào)器線程可以繼續(xù)往下尋找空閑的worker線程進(jìn)行分發(fā),否則SQL協(xié)調(diào)器線程就需要進(jìn)行等待)。
    * SQL協(xié)調(diào)器線程通過統(tǒng)計(jì)worker線程返回的狀態(tài)信息,尋找一個空閑的worker線程,如果沒有空閑的線程,則SQL協(xié)調(diào)器線程需要進(jìn)行等待,知道找到一個空閑的worker線程為止(如果有多個worker線程,則SQL協(xié)調(diào)器線程隨機(jī)選擇一個空閑的worker線程進(jìn)行分發(fā))。
    * 將當(dāng)前讀取到的事務(wù)的binlog event分發(fā)給選定的空閑worker線程,之后worker線程會去應(yīng)用這個事務(wù),然后SQL協(xié)調(diào)器線程繼續(xù)讀取新的binlog event(注意,SQL協(xié)調(diào)器線程分發(fā)是按照event為單位的,不是事務(wù)單位,所以,如果當(dāng)一個事務(wù)的第一個event分發(fā)給了給定worker線程之后,后續(xù)讀取到的新的event如果同屬于一個事務(wù),則進(jìn)入下一個事務(wù)之前的所有event都會分發(fā)給同一個worker線程處理。 當(dāng)一個事務(wù)中所有的binlog event組分發(fā)完成,讀取到下一個新的事務(wù)時(shí),SQL協(xié)調(diào)器線程會重復(fù)以上判斷流程)。
從庫多線程復(fù)制的crash recovery。
  • 從前面多線程復(fù)制分發(fā)的原理我們可以知道,處于同一個group中的事務(wù)是并行應(yīng)用的,且事務(wù)是隨機(jī)分配的,在從庫正常運(yùn)行過程當(dāng)中,如果任意掐一刻下去,那么所有worker線程正在執(zhí)行的事務(wù)中,哪些是已經(jīng)執(zhí)行完成的,哪些還未執(zhí)行完成其實(shí)是無法使用單個位置來確定(因?yàn)閺膸觳⑿袕?fù)制時(shí)有可能是亂序提交: 需要看slave_preserve_commit_order變量如何設(shè)置),也就是說所有worker線程中正在執(zhí)行的最大位置和最小位置之間可能有斷點(diǎn)。那MySQL是如何解決從庫crash recovery的斷點(diǎn)續(xù)做問題的呢?
  • MySQL 為了解決這個問題,對worker線程的執(zhí)行狀態(tài)做了很多記錄工作,首先,維護(hù)了一個隊(duì)列,這個隊(duì)列叫做GAQ(Group Assigned Queue),當(dāng)SQL協(xié)調(diào)器線程在分配某一個事務(wù)時(shí),首先會將這個事務(wù)加入到這個隊(duì)列,然后,才會去按照規(guī)則來尋找一個空閑的worker線程來執(zhí)行,如下圖(鄭重聲明: 該圖來自書籍《MySQL 運(yùn)維內(nèi)參》):
    復(fù)制信息記錄表|全方位認(rèn)識 mysql 系統(tǒng)庫
每一個事務(wù)在分發(fā)到worker線程之后,都會分配一個編號,這個編號在某一段時(shí)間內(nèi),都是相對固定的,這個編號一旦被分配,就不會再改變。 在事務(wù)被某個worker線程執(zhí)行完成之后,它的位置信息就會被flush一次,這與5.5版本中的relay_log_info記錄的原理是類似的(relay_log_info中存放了從庫當(dāng)前SQL線程重放的位置),但是現(xiàn)在是多線程,每個worker線程的執(zhí)行位置不能直接存放在relay_log_info中了,relay_log_info中存放的是所有worker線程匯總之后的位置,每個worker線程獨(dú)立的位置信息存放在了mysql.slave_worker_info表中,在該表中,有多少個并行復(fù)制線程,就有多少行記錄(如果是多主復(fù)制,則每個復(fù)制通道都有slave_parallel_workers變量指定的記錄數(shù))。
mysql.slave_worker_info表中,Checkpoint開頭的字段記錄了每個worker線程的檢查點(diǎn)相關(guān)的信息(這里與innodb存儲引擎的檢查點(diǎn)不同,但是概念相通),worker線程的檢查點(diǎn)的作用是什么呢?
  • 前面說了SQL協(xié)調(diào)器線程在分配事務(wù)給worker線程之前會將事務(wù)先存放到GAQ隊(duì)列中,但是這個隊(duì)列的長度是有限的(是不是很熟悉? 跟redo log的總大小是有限的概念類似),不可能無限制的增長下去,所以必須要在這個隊(duì)列中,找到一個位置點(diǎn),這個位置點(diǎn)就是GAQ的起點(diǎn)位置,這個位置點(diǎn)之前的binlog就表示已經(jīng)執(zhí)行完成了。確定這個位置的過程,就叫做檢查點(diǎn)。在多線程復(fù)制的執(zhí)行過程中,隨著每個worker線程不斷第應(yīng)用事務(wù)的binlog,檢查點(diǎn)在GAQ中被不斷地向前推進(jìn),每個worker線程通過Checkpoint_point_bitmap字段記錄自己已經(jīng)執(zhí)行過的事務(wù)和每個已執(zhí)行事務(wù)與之對應(yīng)的當(dāng)時(shí)的最新檢查點(diǎn)的相對位置,這樣一來,當(dāng)復(fù)制意外終端之后,重新開始復(fù)制時(shí),就可以通過所有的worker線程記錄的Checkpoint_point_bitmap字段來計(jì)算出哪些事務(wù)是已經(jīng)執(zhí)行過的,哪些事務(wù)是還未執(zhí)行的,即通過所有worker線程記錄的Checkpoint_point_bitmap信息執(zhí)行一次檢查點(diǎn)操作就可以找到一個合適的恢復(fù)位置,執(zhí)行檢查點(diǎn)的大概過程如下(注意:這里是執(zhí)行檢查點(diǎn)的過程,與從庫crash recovery過程無關(guān)):
    * 在GAQ隊(duì)列中,從尾部開始掃描,如果是已經(jīng)執(zhí)行過的事務(wù),則直接將其從隊(duì)列中刪除。
    * 持續(xù)掃描GAQ隊(duì)列,直到找到一個未執(zhí)行過的事務(wù)為止即停止掃描。
    * 上述步驟中掃描動作停止前掃描到的最后一個事務(wù)被確定為檢查點(diǎn)的最新位置,并且別標(biāo)記為LWM(低水位線標(biāo)記)。
    * 將當(dāng)前LWM這個事務(wù)對應(yīng)的位置(master_log_pos和relay_log_pos位置)設(shè)置為此次檢查點(diǎn)對應(yīng)的位置。
    * 通過所有的worker線程檢查自己的檢查點(diǎn),也就是查看每個worker線程自己的Checkpoint_seqno字段值,這個字段值是每個worker線程在執(zhí)行事務(wù)提交時(shí)更新的,更新的字段值為每個worker線程在做事務(wù)提交時(shí)對應(yīng)的最新檢查點(diǎn)的相對位置。
    * 將本次執(zhí)行檢查點(diǎn)的位置記錄到mysql.slave_relay_log_info表中,作為全局bin log應(yīng)用的位置。
  • 現(xiàn)在,我們來看從庫crash recovery的過程:
    * 首先,讀取mysql.slave_master_info、mysql.slave_relay_log_info、mysql.slave_worker_info表中的信息讀取出來,從mysql.slave_master_info表中找到連接主庫的信息,從mysql.slave_relay_log_info表中找到全局最新的復(fù)制位置以及worker線程個數(shù),從mysql.slave_worker_info表中找到每一個worker線程對應(yīng)的復(fù)制信息位置。
    * 然后,根據(jù)mysql.slave_relay_log_info表中的位置(這個位置就是全局最新的檢查點(diǎn)位置)為準(zhǔn)來判斷所有worker線程的位置,在這個位置之前的worker線程位置就表示已經(jīng)執(zhí)行過的了,直接剔除,在這個位置之后的worker線程位置就表示這些事務(wù)是還沒有執(zhí)行過的(根據(jù)每個worker線程在mysql.slave_worker_info表中記錄的Checkpoint_seqno和Checkpoint_group_bitmap字段計(jì)算出自己哪些事務(wù)沒有執(zhí)行過,然后通過每個worker線程在mysql.slave_worker_info表中記錄的其他checkpoint字段信息轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的全局檢查點(diǎn)的位置。 然后根據(jù)所有worker線程的轉(zhuǎn)換位置信息匯總為一個共同的bitmap,根據(jù)這個共同的bitmap來比對mysql.slave_relay_log_info表中的位置就可以提取出哪些事務(wù)還沒有執(zhí)行過),找出了哪些事務(wù)還沒有執(zhí)行之后,把這些事務(wù)串行地一個一個地去重新應(yīng)用(應(yīng)用一個更新一次mysql.slave_relay_log_info表,為什么要串行,這是為了在恢復(fù)過程中如果再次跪了,還可以正確地恢復(fù)位置),應(yīng)用完成之后清空mysql.slave_worker_info表。然后啟動復(fù)制線程,繼續(xù)從主庫拉取最新的binlog進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)制。
PS: 如果在主從復(fù)制架構(gòu)中,有2個以上的從庫,且從庫永遠(yuǎn)不做提升主庫的操作時(shí),可以使用如下方法優(yōu)化從庫延遲(在該場景下,從庫無需擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失問題,因?yàn)橛辛硗庖粋€從庫兜底+不做主從切換,只需要專心提供快速應(yīng)用主庫binlog與只讀業(yè)務(wù)即可)。
  • 關(guān)閉log_slave_updates參數(shù),減少從庫binlog寫入量(如果不做級聯(lián)復(fù)制甚至可以同時(shí)關(guān)閉binlog)。
  • 設(shè)置innodb_flush_log_at_trx_commit為0或者2,減少事務(wù)提交時(shí)redo log的等待頻率。
  • 設(shè)置sync_binlog為默認(rèn)值或者更大的值,減少事務(wù)提交時(shí)binlog的等待頻率。
  • 設(shè)置slave_preserve_commit_order參數(shù)為OFF(默認(rèn)為OFF,設(shè)置為ON時(shí)要求開啟binlog和log_slave_updates參數(shù)),減少事務(wù)嚴(yán)格按照主庫順序提交時(shí)的提交等待時(shí)間。
2.4. gtid_executed
前面介紹的三張表中,存放的都不包括GTID信息,在數(shù)據(jù)庫運(yùn)行過程中,GTID相關(guān)的信息是保存在performance_schema下的相關(guān)表中,詳見"全方位認(rèn)識 performance_schema"系列文章《復(fù)制狀態(tài)與變量記錄表 | performance_schema全方位介紹》。 但是performance_schema下的表都是內(nèi)存表,記錄的信息是易失的。gtid_executed表才是GTID信息的持久表,該表提供查詢與當(dāng)前實(shí)例中的數(shù)據(jù)一致的GTID集合(該表用于存儲所有事務(wù)分配的 GTID集合,GTID集合由UUID集合構(gòu)成,每個UUID集合的組成為:uuid:interval[:interval]...,例如 :28b13b49-3dfb-11e8-a76d-5254002a54f2:1-600401, 3ff62ef2-3dfb-11e8-a448-525400c33752:1-110133)
  • GTID是在整個復(fù)制拓?fù)渲惺侨治ㄒ坏?,GTID中的事務(wù)號是一個單調(diào)遞增的無間隙數(shù)字。 正常情況下,客戶端的數(shù)據(jù)修改在執(zhí)行commit時(shí)會分配一個GTID,且會記錄到binlog中,這些GTID通過復(fù)制組件在其他實(shí)例中進(jìn)行重放時(shí)也會保留GTID來源不變。但是如果客戶端自行使用sql_log_bin變量關(guān)閉了binlog記錄或者客戶端執(zhí)行的是一個只讀事務(wù),那么server不會分配GTID,在binlog中也不會有GTID記錄。
  • 當(dāng)某個從庫接受到自己的GTID集合中已經(jīng)包含的GTID時(shí),會忽略這個已存在的GTID,并且不會報(bào)錯,事務(wù)也不會被執(zhí)行。
從MySQL 5.7.5開始,GTID存儲在mysql數(shù)據(jù)庫的名為gtid_executed的表中。 對于每個GTID集合,默認(rèn)情況下值記錄每個GTID集合的起始和結(jié)束的事務(wù)號對應(yīng)的GTID,該表只在數(shù)據(jù)庫初始化或者執(zhí)行update_grade升級的時(shí)候創(chuàng)建,不允許手工創(chuàng)建于修改。當(dāng)實(shí)例本身有客戶端訪問數(shù)據(jù)寫入或者有從其他主庫通過復(fù)制插件同步數(shù)據(jù)的時(shí)候,該表中會有新的GTID記錄寫入,另外,該表中的記錄還會在binlog滾動或者實(shí)例重啟的時(shí)候被更新(日志滾動時(shí)該表需要把除了最新的binlog之外其他binlog中的所有GTID結(jié)合記錄到該表中,實(shí)例重啟時(shí),需要把所有的binlog中的GTID集合記錄到該表中)。
由于有mysql.gtid_executed表記錄GTID(避免了binlog丟失的時(shí)候丟失GTID歷史記錄),所以,從5.7.5版本開始,在復(fù)制拓?fù)渲械膹膸煸试S關(guān)閉binlog,也允許在binlog開啟的情況下關(guān)閉log_slave_updates變量。
由于GTID必須要再gtid_mode為ON或者為ON_PERMISSIVE時(shí)才會生成,所以自然該表中的記錄也需要依賴于gtid_mode變量為ON或ON_PERMISSIVE時(shí)才會進(jìn)行記錄,另外,該表中是否實(shí)時(shí)存儲GTID,取決于binlog日志是否開啟,或者binlog啟用時(shí)是否啟用log_slave_updates變量,如下:
  • 當(dāng)禁用二進(jìn)制日志記錄(log_bin為OFF),或者啟用binlog但禁用log_slave_updates,則Server會在每個事物提交時(shí)把屬于該事物的GTID同時(shí)更新到該表中。 此時(shí),該表的GTID周期性自動壓縮功能激活,每達(dá)到gtid_executed_compression_period系統(tǒng)變量指定的事物數(shù)量壓縮一次該表中的GTID集合(也就是把每個UUID對應(yīng)的事務(wù)號的記錄取一個最大值,取一個最小值,刪除中間值),要注意:周期性自動壓縮功能僅針對從庫,對主庫無效,因?yàn)橹鲙毂仨殕⒂胋inlog,且log_slave_updates參數(shù)不影響主庫。
  • 如果啟用二進(jìn)制日志記錄(log_bin為ON)且log_slave_updates參數(shù)也啟用,則周期性自動壓縮功能失效,該表中的記錄只會在binlog日志滾動或者服務(wù)器關(guān)閉時(shí)才會進(jìn)行壓縮,且會把除了最后一個binlog之外,其他所有binlog中包含的GTID集合寫入該表中。
  • 注意:
    * 如果啟用二進(jìn)制日志記錄(log_bin為ON)且log_slave_updates參數(shù)也啟用,那么該表不會實(shí)時(shí)記錄GTID,也就是說,完整的GTID集合,有一部分記錄在該表中,有一部分是記錄在binlog中的,如果一旦server發(fā)生crash,那么在crash recovery時(shí)會讀取binlog中最新的GTID集合并合并到該表中。
    * 該表中的記錄在執(zhí)行reset master語句時(shí)會被清空。
該表中的記錄周期性執(zhí)行壓縮示例。
# 假設(shè)表中有如下實(shí)時(shí)記錄的GTID記錄
mysql> SELECT * FROM mysql.gtid_executed;
+ -------------------------------------- + ---------- ------ + -------------- +
| source_uuid | interval_start | interval_end |
| -------------------------------------- + ---------- ------ + -------------- |
| 3E11FA47-71CA-11E1-9E33-C80AA9429562 | 37 | 37 |
| 3E11FA47-71CA-11E1-9E33-C80AA9429562 | 38 | 38 |
| 3E11FA47-71CA-11E1-9E33-C80AA9429562 | 39 | 39 |
| 3E11FA47-71CA-11E1-9E33-C80AA9429562 | 40 | 40 |
| 3E11FA47-71CA-11E1-9E33-C80AA9429562 | 41 | 41 |
| 3E11FA47-71CA-11E1-9E33-C80AA9429562 | 42 | 42 |
| 3E11FA47-71CA-11E1-9E33-C80AA9429562 | 43 | 43 |
...
# 那么,每達(dá)到gtid_executed_compression_period變量定義的事務(wù)個數(shù)時(shí),激活壓縮功能,GTID被壓縮為一行記錄,如下
+ -------------------------------------- + ---------- ------ + -------------- +
| source_uuid | interval_start | interval_end |
| -------------------------------------- + ---------- ------ + -------------- |
| 3E11FA47-71CA-11E1-9E33-C80AA9429562 | 37 | 43 |
...
# 注意:當(dāng)gtid_executed_compression_period系統(tǒng)變量設(shè)置為0時(shí),周期性自動壓縮功能失效,你需要預(yù)防該表被撐爆的風(fēng)險(xiǎn)
表字段含義。
  • source_uuid: 代表數(shù)據(jù)來源的GTID集合。
  • interval_start: 每個UUID集合的最小事務(wù)號。
  • interval_end: 每個UUID集合的最大事務(wù)號。
對該表的壓縮功能由名為 thread/sql/compress_gtid_table 的專用前臺線程執(zhí)行。 該線程使用SHOW PROCESSLIST無法查看,但它可以在performance_schema.threads表中查看到(線程 thread/sql/compress_gtid_table 大多數(shù)時(shí)候都處于休眠狀態(tài),直到每滿gtid_executed_compression_period個事務(wù)之后,該線程被喚醒以執(zhí)行前面所述的對mysql.gtid_executed表的壓縮。然后繼續(xù)進(jìn)入睡眠狀態(tài),直到下一次滿gtid_executed_compression_period個事務(wù),然后被喚醒再次執(zhí)行壓縮,以此類推,無限重復(fù)此循環(huán)。但如果當(dāng)關(guān)閉binlog或者啟用binlog但關(guān)閉log_slave_updates變量時(shí),gtid_executed_compression_period變量被設(shè)置為了0,那么意味著該線程會始終處于休眠狀態(tài)且永不會喚醒),如下所示:
mysql> SELECT * FROM performance_schema.threads WHERE NAME LIKE '%gtid%'\G
*************************** 1. row ***************************
          THREAD_ID: 26
               NAME: thread/sql/compress_gtid_table
               TYPE: FOREGROUND
     PROCESSLIST_ID: 1
   PROCESSLIST_USER: NULL
   PROCESSLIST_HOST: NULL
     PROCESSLIST_DB: NULL
PROCESSLIST_COMMAND: Daemon
   PROCESSLIST_TIME: 1509
  PROCESSLIST_STATE: Suspending
   PROCESSLIST_INFO: NULL
   PARENT_THREAD_ID: 1
               ROLE: NULL
       INSTRUMENTED: YES
            HISTORY: YES
    CONNECTION_TYPE: NULL
       THREAD_OS_ID: 18677
2.5. ndb_binlog_index
該表提供查詢ndb集群引擎相關(guān)的統(tǒng)計(jì)信息,由于國內(nèi)較少使用NDB存儲引擎,這里不做過多介紹,有興趣的朋友可自行研究。
本期內(nèi)容就介紹到這里,本期內(nèi)容參考鏈接如下:
https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/replication-gtids-concepts.html#replication-gtids-gtid-executed-table

"翻過這座山,你就可以看到一片海! "。 堅(jiān)持閱讀我們的"全方位認(rèn)識 mysql 系統(tǒng)庫"系列文章分享,你就可以系統(tǒng)地學(xué)完它。 謝謝你的閱讀,我們下期不見不散!


| 作者簡介

羅小波·沃趣科技高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)專家

IT從業(yè)多年,主要負(fù)責(zé)MySQL 產(chǎn)品的數(shù)據(jù)庫支撐與售后二線支撐。曾參與版本發(fā)布系統(tǒng)、輕量級監(jiān)控系統(tǒng)、運(yùn)維管理平臺、數(shù)據(jù)庫管理平臺的設(shè)計(jì)與編寫,熟悉MySQL體系結(jié)構(gòu),Innodb存儲引擎,喜好專研開源技術(shù),多次在公開場合做過線下線上數(shù)據(jù)庫專題分享,發(fā)表過多篇數(shù)據(jù)庫相關(guān)的研究文章。

向AI問一下細(xì)節(jié)

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