如何解決MySQL中主從延遲與讀寫分離的問題

小編給大家分享一下如何解決MySQL中主從延遲與讀寫分離的問題，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

前言：

我們都知道互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)有個特性，大部分場景都是 讀多寫少，比如：微博、微信、淘寶電商，按照 二八原則，讀流量占比甚至能達(dá)到 90%。

結(jié)合這個特性，我們對底層的數(shù)據(jù)庫架構(gòu)也會做相應(yīng)調(diào)整。采用 讀寫分離。

處理過程：

• 客戶端會集成 SDK，每次執(zhí)行 SQL 時，會判斷是 寫 或 讀 操作。

• 如果是 寫 SQL，請求會發(fā)到 主庫。

• 主數(shù)據(jù)庫執(zhí)行SQL，事務(wù)提交后，會生成 binlog ，并同步給 從庫。

• 從庫 通過 SQL 線程回放 binlog ，并在從庫表中生成相應(yīng)數(shù)據(jù)。

• 如果是 讀 SQL，請求會通過 負(fù)載均衡 策略，挑選一個 從庫 處理用戶請求。

看似非常合理，細(xì)想?yún)s不是那么回事。

主庫 與 從庫 是采用異步復(fù)制數(shù)據(jù)，如果這兩者之間數(shù)據(jù)還沒有同步怎么辦?

主庫剛寫完數(shù)據(jù)，從庫還沒來得及拉取最新數(shù)據(jù)，讀 請求就來了，給用戶的感覺，數(shù)據(jù)丟了?

針對這個問題，今天，我們就來探討下有什么解決方案?

一、強(qiáng)制走主庫

針對不用的業(yè)務(wù)訴求，區(qū)別性對待。

場景一：

如果是對數(shù)據(jù)的 實時性 要求不是很高，比如：大V有千萬粉絲，發(fā)布一條微博，粉絲晚幾秒鐘收到這條信息，并不會有特別大的影響。這時，可以走 從庫。

場景二：

如果對數(shù)據(jù)的 實時性 要求非常高，比如金融類業(yè)務(wù)。我們可以在客戶端代碼標(biāo)記下，讓查詢強(qiáng)制走主庫。

二、從庫延遲查詢

由于主從庫之間數(shù)據(jù)同步需要一定的時間間隔，那么有一種策略是延遲從從庫查詢數(shù)據(jù)。

比如：

select sleep(1)
select * from order where order_id=11111;

在正式的業(yè)務(wù)查詢時，先執(zhí)行一個sleep 語句，給從庫預(yù)留一定的數(shù)據(jù)同步緩沖期。

因為是采用一刀切，當(dāng)面對高并發(fā)業(yè)務(wù)場景時，性能會下降的非常厲害，一般不推薦這個方案。

三、判斷主從是否延遲?決定選主庫還是從庫

之前寫過一篇文章 《京東一面：MySQL 主備延遲有哪些坑?主備切換策略 》。

有講過 什么是主備延遲?、主備延遲的常見原因?

方案一：

在從庫 執(zhí)行 命令 show slave status。

查看seconds_behind_master 的值，單位為秒，如果為 0，表示主備庫之間無延遲。

方案二：

比較主從庫的文件點位。

還是執(zhí)行show slave status，響應(yīng)結(jié)果里有截個關(guān)鍵參數(shù)。

• Master_Log_File 讀到的主庫最新文件。

• Read_Master_Log_Pos 讀到的主庫最新文件的坐標(biāo)位置。

• Relay_Master_Log_File 從庫執(zhí)行到的最新文件。

• Exec_Master_Log_Pos 從庫執(zhí)行到的最新文件的坐標(biāo)位置。

兩兩比較，上面的參數(shù)是否相等。

方案三：

比較 GTID 集合。

• Auto_Position=1 主從之間使用 GTID 協(xié)議。

• Retrieved_Gtid_Set 從庫收到的所有binlog日志的 GTID 集合。

• Executed_Gtid_Set 從庫已經(jīng)執(zhí)行完成的 GTID 集合。

比較 Retrieved_Gtid_Set 和 Executed_Gtid_Set 的值是否相等。

在執(zhí)行業(yè)務(wù)SQL操作時，先判斷從庫是否已經(jīng)同步最新數(shù)據(jù)。從而決定是操作主庫，還是操作從庫。

缺點：

無論采用上面哪一種方案，如果主庫的寫操作頻繁不斷，那么從庫的值永遠(yuǎn)跟不上主庫的值，那么讀流量永遠(yuǎn)是打在了主庫上。

1.針對這個問題，有什么解決方案?

這個問題跟 MQ消息隊列 既要求高吞吐量又要保證順序是一樣的，從全局來看確實無解，但是縮小范圍就容易多了，我們可以保證一個分區(qū)內(nèi)的消息有序。

回到 主從庫 之間的數(shù)據(jù)同步問題，從庫查詢哪條記錄，我們只要保證之前對應(yīng)的寫binglog已經(jīng)同步完數(shù)據(jù)即可，可以不用管主從庫的所有的事務(wù)binlog 是否同步。

問題是不是一下簡單多了。

四、從庫節(jié)點判斷主庫位點

在從庫執(zhí)行下面命令，返回是一個正整數(shù) M，表示從庫從參數(shù)節(jié)點開始執(zhí)行了多少個事務(wù)。

select master_pos_wait(file, pos[, timeout]);

• file 和 pos 表示主庫上的文件名和位置。

• timeout 可選， 表示這個函數(shù)最多等待 N 秒。

缺點：

master_pos_wait 返回結(jié)果無法與具體操作的數(shù)據(jù)行做關(guān)聯(lián)，所以每次接收讀請求時，從庫還是無法確認(rèn)是否已經(jīng)同步數(shù)據(jù)，方案實用性不高。

五、比較 GTID

執(zhí)行下面查詢命令：

• 阻塞等待，直到從庫執(zhí)行的事務(wù)中包含gtid_set，返回 0。

• 超時，返回 1。

select wait_for_executed_gtid_set(gtid_set, 1);

MySQL 5.7.6 版本開始，允許在執(zhí)行完更新類事務(wù)后，把這個事務(wù)的 GTID 返回給客戶端。具體操作，將參數(shù)session_track_gtids 設(shè)置為OWN_GTID，調(diào)用 API 接口mysql_session_track_get_first 返回結(jié)果解析出 GTID。

處理流程：

• 發(fā)起 寫 SQL 操作，在主庫成功執(zhí)行后，返回這個事務(wù)的 GTID。

• 發(fā)起 讀 SQL 操作時，先在從庫執(zhí)行 select wait_for_executed_gtid_set (gtid_set, 1)。

• 如果返回 0，表示已經(jīng)從庫已經(jīng)同步了數(shù)據(jù)，可以在從庫執(zhí)行 查詢 操作。

• 否則，在主庫執(zhí)行 查詢 操作。

缺點：

跟上面的 master_pos_wait 類似，如果 寫操作 與 讀操作 沒有上下文關(guān)聯(lián)，那么 GTID 無法傳遞 。方案實用性不高。

六、引入緩存中間件

高并發(fā)系統(tǒng)，緩存作為性能優(yōu)化利器，應(yīng)用廣泛。我們可以考慮引入緩存作為緩沖介質(zhì)。

處理過程：

• 客戶端 寫 SQL ，操作主庫。

• 同步將緩存中的數(shù)據(jù)刪除。

• 當(dāng)客戶端讀數(shù)據(jù)時，優(yōu)先從緩存加載。

• 如果 緩存中沒有，會強(qiáng)制查詢主庫預(yù)熱數(shù)據(jù)。

缺點：

K-V 存儲，適用一些簡單的查詢條件場景。如果復(fù)雜的查詢，還是要查詢從庫。

七、數(shù)據(jù)分片

參考 Redis Cluster 模式， 集群網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渫ǔＪ?3主 3從，主節(jié)點既負(fù)責(zé)寫，也負(fù)責(zé)讀。

通過水平分片，支持?jǐn)?shù)據(jù)的橫向擴(kuò)展。由于每個節(jié)點都是獨立的服務(wù)器，可以提高整體集群的吞吐量。

1.轉(zhuǎn)換到數(shù)據(jù)庫方面

常見的解決方式，是分庫分表，每次讀寫都是操作主庫的一個分表，從庫只用來做數(shù)據(jù)備份。當(dāng)主庫發(fā)生故障時，主從切換，保證集群的高可用性。

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