MySQL Binlog日志与主从复制是什么

MySQL Binlog日志与主从复制是什么

1. Binlog日志的介绍

Binlog是Binary log的缩写，即二进制日志。Binlog的三个主要作用包括将随机IO转换为顺序IO以进行持久化、实现主从复制和支持数据恢复。本文重点主从复制相关的问题。

Binlog日志由一个索引文件与很多日志文件组成，每个日志文件由魔数以及事件组成，每个日志文件都会以一个Rotate类型的事件结束。

对于每个事件，都可以分为事件头与事件体两部分：

事件头的结构如下所示：

事件体的结构包括固定大小与可变大小两部分。

对于Binlog日志的格式，做简单的了解即可，感兴趣的同学可以深入学习。

2. 主从复制

2.1 主从复制的流程

MySQL主从复制的流程大致如下：

主库同步自己的Binlog日志给从库从库的IO线程将Binlog日志内容写入Relay Log从库的SQL线程取Relay Log并在数据库中进行回放

2.2 GTID

GTID是指全局事务标志，用来标记主从同步的情况。

当主节点提交一个事务时，会生成GTID并在Binlog日志中进行记录。从库的IO线程在读取Binlog日志时，会将其储存在自己的Relaylog中，并且将这个值设置到gtid_next中，即下一个要读取的GTID，从库读取这个gtid_next时，会对比自己的Binlog日志中是否有这个GTID：

如果有这个记录，说明这个GTID的事务已经执行过了，可以忽略掉（幂等）。如果没有这个记录，slave就会执行该GTID事务，并记录到自己的Binlog日志中。

2.3 复制模型

异步复制：master 把Binlog日志推送给slave，master不需要等到slave是否成功更新数据到Relay log，主库直接提交事务即可。这种模式牺牲了数据一致性。同步复制：每次用户操作时，必须要保证Master和Slave都执行成功才返回给用户。半同步复制：不要求Slave执行成功，而是成功接收Master日志就可以通知Master返回。

2.4 MGR模式

分布式一致性算法Paxos。由至少3个或更多个节点共同组成一个数据库集群，事务的提交必须经过半数以上节点同意方可提交提供，支持多写模式。

MGR 是 share-nothing 的复制方案，基于分布式paxos协议实现，每个实例都有独立的完整数据副本，集群自动检查节点信息，做数据的同步。同时提供单主模式和多主模式，单主模式在主库宕机后能够自动选主，所有写入都在主节点进行，多主模式支持多节点写入。集群提供了容错功能，只要大多数节点正常运行，集群就能正常提供服务。

2.5 并行回放

事务回放是从库的SQL线程执行Relay Log的过程，并行回放是为了提高这一过程的效率，将可以并行进行的事务同时进行。

基于逻辑时钟的并行回放

因为MySQL本身事务具有ACID的特点，所以从主库同步到从库的事务，只要其执行的逻辑时间上有重叠，那么这两个事务就能安全的进行并行回放。

基于writeSet的并行回放

将一定时间内关于特定数据块区域的事务集合存储在一个HashMap中。在同一组内的事务或者具有重叠逻辑时钟的事务之间不会发生冲突，而其他情况则无法确定是否存在冲突。

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