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MySQL数据安全系列之三：高可用方案
把生命浪费在美好事物上2018-06-21 15:42
前文中
《MySQL数据安全系列之二：备份选择》已经提到备份是防止数据丢失的一种很好的措施，通过定时备份，能避免大面积的数据丢失，但如果服务出现异常宕机，通过备份来恢复数据，停止对外服务的风险是不能避免的，因为数据恢复根据数据量的大小不同，通常都需要很长的恢复时间，而这段时间内服务对外都是不可用的，如果对服务要求比较高，还是需要使用MySQL的高可用方案。MySQL支持主(master)、从(slave)形式的架构，通过binlog进行中间数据的传递。
MySQL主从架构
- 异步复制
MySQL默认支持异步复制，只要在主机(master)上配置binlog，从机(slave)上通过change master指定相应的主机就能建立异步复制。在异步复制的场景下，主机负责把binlog写入binlog文件，从机通过建立到主机的连接获取binlog信息。由于从机到主机之间是通过网络连接，可能造成从机获取binlog的速度会比主机写入binlog的速度慢很多，这样就会造成从机上数据的延迟，如果这个时候主机出现意外crash后无法正常启动，把从机提升为主机后，可能会有部分数据丢失(还没有传到从机部分binlog数据)
MySQL异步复制可能丢失数据
上图中阴影部分binlog数据可能由于主机的宕机而丢失，因为异步复制的从机可能当前读取的binlog点在pos1的位置，而master实际写入已经到pos2的位置，如果这个时候master意外宕机后(无法启动)，pos1到pos2之前的数据就会被丢失(当然可以通过手工把master上的binlog补到slave上，这需要对MySQL非常熟悉)。
- Semi-sync Replication的原理
上图中蓝色部分需要等待slave上的返回后才能继续进行，所以可能对master上的大并发性能产生一定的影响，但semi-sync Replication基本保证了主从上的数据一致，这里说基本保证，主要是因为，即使在semisync replication下，主机宕机了，也有可能造成某条数据的丢失，后面我们就来分析下这种异常的情况。
前面已经提到，semisync replication下，master提交事务后会等待从机的回复后进行下一条事务，如果在等待从机回复过程中，主机发生了意外宕机，这个时候，从机可能并没有接收到主机上传过来的binlog，而主机上该事务已经正常提交，这样进行主从切换后，从机上实际数据可能会比主机上少一条(最后一条)，主从数据还是不一致。相比于异步复制，semisync replication减少了在主机异常后丢失数据量，但还是可能丢失一条事务数据，这是官方semisync replication的主要缺陷——最多丢失一条事务。
- InnoSQL VSR
上面提到了即使是MySQL官方认为最安全的semisync replication，也存在丢失最后一条事务的可能性，那么如何能使事务得到足够的安全，也就是说，在某种情况下，即使发生master宕机，也不会造成哪怕一条事务的丢失？InnoSQL的VSR机制，就能保证master-slave下，master发生宕机，slave上也不会出现数据丢失。
InnoSQL VSR即InnoSQL Virtual Sync Replication的缩写，翻译过来是InnoSQL虚同步，之所以称之为虚同步，主要由于VSR保证了主上提交的数据写入到了从机的relay log，而不关心slave上relay log的回放是否已经完成，如果没有回放完成，那么主从上通过查询得到的数据可能是不一致的，也就是说，主从数据在某个时间点上并不是相同的，这要取决于从上relay log的回放速度，但是数据最终是一致的。
InnoSQL VSR基于官方semisync replication上进行改进，主要调整了数据在提交时的流程，把等待slave返回部分调整到了存储引擎提交之前，即如下图：
InnoSQL VSR提交流程
上图中我们把等待slave返回的操作放到了引擎层数据提交之前，只有当slave上收到binlog信息返回后，才允许master上进行数据提交，这样就保证了在master上提交的事务的binlog一定已经被slave接收到了，即使发生主机宕机，新的master上回放完relay log后的数据，与老的master上数据是一致的。
- 总结
异步复制基本不影响master上的性能，但在主机宕机的情况下，会丢失部分数据；而官方semisync replication方案与InnoSQL VSR相比基本类似，对master上性能的影响也类似，所以在对数据一致性要求比较高的应用中，强烈推荐使用InnoSQL
本文来自网易实践者社区，经作者蒋鸿翔授权发布。
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