京东二面:MySQL 主从延迟,读写分离 7 种解决方案

发布于 2022-4-13 20:29
浏览
0收藏

大家好,我是Tom哥

我们都知道互联网数据有个特性,大部分场景都是 读多写少,比如:微博、微信、淘宝电商,按照 二八原则,读流量占比甚至能达到 90%

结合这个特性,我们对底层的数据库架构也会做相应调整。采用 读写分离京东二面:MySQL 主从延迟,读写分离 7 种解决方案-开源基础软件社区

处理过程:

  • 客户端会集成 SDK,每次执行 SQL 时,会判断是 写 或 读 操作
  • 如果是 写 SQL,请求会发到 主库
  • 主数据库执行SQL,事务提交后,会生成 binlog ,并同步给 从库
  • 从库 通过 SQL 线程回放 binlog ,并在从库表中生成相应数据
  • 如果是 读 SQL,请求会通过 负载均衡 策略,挑选一个 从库 处理用户请求

看似非常合理,细想却不是那么回事

主库 与 从库 是采用异步复制数据,如果这两者之间数据还没有同步怎么办?

主库刚写完数据,从库还没来得及拉取最新数据,读 请求就来了,给用户的感觉,数据丢了??? 

针对这个问题,今天,我们就来探讨下有什么解决方案?

一、强制走主库

针对不用的业务诉求,区别性对待

场景一:

如果是对数据的 实时性 要求不是很高,比如:大V有千万粉丝,发布一条微博,粉丝晚几秒钟收到这条信息,并不会有特别大的影响。这时,可以走 从库。

场景二:

如果对数据的 实时性 要求非常高,比如金融类业务。我们可以在客户端代码标记下,让查询强制走主库。

二、从库延迟查询

由于主从库之间数据同步需要一定的时间间隔,那么有一种策略是延迟从从库查询数据。

比如:

京东二面:MySQL 主从延迟,读写分离 7 种解决方案-开源基础软件社区

在正式的业务查询时,先执行一个sleep 语句,给从库预留一定的数据同步缓冲期。

因为是采用一刀切,当面对高并发业务场景时,性能会下降的非常厉害,一般不推荐这个方案。

三、判断主从是否延迟?决定选主库还是从库

之前写过一篇文章 《京东一面:MySQL 主备延迟有哪些坑?主备切换策略 》

有讲过 什么是主备延迟?、主备延迟的常见原因?

方案一:

在从库 执行 命令 show slave status

查看 seconds_behind_master 的值,单位为秒,如果为 0,表示主备库之间无延迟

方案二:

比较主从库的文件点位

还是执行 show slave status,响应结果里有截个关键参数

  • Master_Log_File 读到的主库最新文件
  • Read_Master_Log_Pos 读到的主库最新文件的坐标位置
  • Relay_Master_Log_File 从库执行到的最新文件
  • Exec_Master_Log_Pos 从库执行到的最新文件的坐标位置

两两比较,上面的参数是否相等

方案三:

比较 GTID 集合

  • Auto_Position=1 主从之间使用 GTID 协议
  • Retrieved_Gtid_Set 从库收到的所有binlog日志的 GTID 集合
  • Executed_Gtid_Set 从库已经执行完成的 GTID 集合

比较 Retrieved_Gtid_Set 和 Executed_Gtid_Set 的值是否相等

在执行业务SQL操作时,先判断从库是否已经同步最新数据。从而决定是操作主库,还是操作从库。

缺点:

无论采用上面哪一种方案,如果主库的写操作频繁不断,那么从库的值永远跟不上主库的值,那么读流量永远是打在了主库上。

针对这个问题,有什么解决方案?

这个问题跟 MQ消息队列 既要求高吞吐量又要保证顺序是一样的,从全局来看确实无解,但是缩小范围就容易多了,我们可以保证一个分区内的消息有序。

回到 主从库 之间的数据同步问题,从库查询哪条记录,我们只要保证之前对应的写binglog已经同步完数据即可,可以不用管主从库的所有的事务binlog 是否同步。

问题是不是一下简单多了

四、从库节点判断主库位点

在从库执行下面命令,返回是一个正整数 M,表示从库从参数节点开始执行了多少个事务

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

file 和 pos 表示主库上的文件名和位置

timeout 可选, 表示这个函数最多等待 N 秒

缺点:

master_pos_wait 返回结果无法与具体操作的数据行做关联,所以每次接收读请求时,从库还是无法确认是否已经同步数据,方案实用性不高。

五、比较 GTID

执行下面查询命令

  • 阻塞等待,直到从库执行的事务中包含 gtid_set,返回 0
  • 超时,返回 1
select wait_for_executed_gtid_set(gtid_set, 1);

MySQL 5.7.6 版本开始,允许在执行完更新类事务后,把这个事务的 GTID 返回给客户端。具体操作,将参数session_track_gtids 设置为OWN_GTID,调用 API 接口mysql_session_track_get_first 返回结果解析出 GTID

处理流程:

  • 发起 写 SQL 操作,在主库成功执行后,返回这个事务的 GTID
  • 发起 读 SQL 操作时,先在从库执行 select wait_for_executed_gtid_set (gtid_set, 1)
  • 如果返回 0,表示已经从库已经同步了数据,可以在从库执行 查询 操作

否则,在主库执行 查询 操作

缺点:

跟上面的 master_pos_wait 类似,如果 写操作 与 读操作 没有上下文关联,那么 GTID 无法传递 。方案实用性不高。

六、引入缓存中间件京东二面:MySQL 主从延迟,读写分离 7 种解决方案-开源基础软件社区

高并发系统,缓存作为性能优化利器,应用广泛。我们可以考虑引入缓存作为缓冲介质

处理过程:

  • 客户端 写 SQL ,操作主库
  • 同步将缓存中的数据删除
  • 当客户端读数据时,优先从缓存加载
  • 如果 缓存中没有,会强制查询主库预热数据

缺点:

K-V 存储,适用一些简单的查询条件场景。如果复杂的查询,还是要查询从库。

七、数据分片京东二面:MySQL 主从延迟,读写分离 7 种解决方案-开源基础软件社区

参考 Redis Cluster 模式, 集群网络拓扑通常是 3主 3从,主节点既负责写,也负责读。

通过水平分片,支持数据的横向扩展。由于每个节点都是独立的服务器,可以提高整体集群的吞吐量。

转换到数据库方面

常见的解决方式,是分库分表,每次读写都是操作主库的一个分表,从库只用来做数据备份。当主库发生故障时,主从切换,保证集群的高可用性。

本文转载自微信公众号「微观技术」

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/e7g4J5G78RS0IC_ig4jcBg

收藏
回复
举报
回复
添加资源
添加资源将有机会获得更多曝光,你也可以直接关联已上传资源 去关联
    相关推荐