淺析MySQL并行復(fù)制

01 并行復(fù)制的概念

   在MySQL的主從復(fù)制架構(gòu)中，主庫上經(jīng)常會(huì)并發(fā)的執(zhí)行很多SQL，只要這些SQL沒有產(chǎn)生鎖等待，那么同一時(shí)間并發(fā)好幾個(gè)SQL線程是沒有問題的。

   我們知道，MySQL的從庫是要通過IO_thread去拉取主庫上的binlog的，然后存入本地，落盤成relay-log，通過sql_thread來應(yīng)用這些relay-log。

   在MySQL5.6之前的版本中，當(dāng)主庫上有多個(gè)線程并發(fā)執(zhí)行SQL時(shí)，sql_thread只有一個(gè)，在某些TPS比較高的場(chǎng)景下，會(huì)出現(xiàn)主庫嚴(yán)重延遲的問題。MySQL為了解決這個(gè)問題，將sql_thread演化了多個(gè)worker的形式，在slave端并行應(yīng)用relay log中的事務(wù)，從而提高relay log的應(yīng)用速度，減少復(fù)制延遲。這就是并行復(fù)制的由來。

   在MySQL中，復(fù)制線程是由參數(shù)slave_parallel_workers來控制的，通常情況下，在8G內(nèi)存、8核CPU的機(jī)器上，將該值設(shè)置為8比較合適，如果你的CPU核數(shù)比較高，那么可以適當(dāng)調(diào)整為8~16之間的數(shù)字。

mysql> show variables like 'slave_parallel_workers';
+------------------------+-------+
| Variable_name     | Value |
+------------------------+-------+
| slave_parallel_workers | 8   |
+------------------------+-------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

02 并行復(fù)制的演進(jìn)

   并行復(fù)制的本質(zhì)是同時(shí)執(zhí)行的SQL不存在鎖爭(zhēng)用。

   在MySQL5.6版本，MySQL支持的粒度是按照數(shù)據(jù)庫進(jìn)行并行執(zhí)行relay log，這種方式能夠解決一部分問題，因?yàn)椴煌瑪?shù)據(jù)庫上的SQL，肯定不會(huì)修改表中的同一行內(nèi)容。這樣也就不會(huì)產(chǎn)生鎖爭(zhēng)用。在一些數(shù)據(jù)庫均勻分布，每個(gè)數(shù)據(jù)庫使用頻率都差不多的場(chǎng)景下，這種并行復(fù)制的方法比較好。如果你的業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)都集中在一個(gè)熱點(diǎn)表，這種情況下，并行復(fù)制會(huì)退化為單線程復(fù)制。

   隨后，在MariaDB中對(duì)并行復(fù)制做了一定的改進(jìn)，它的做法是：

1、主庫上能夠并行提交的事務(wù)，也就是已經(jīng)進(jìn)入到了redo log commit階段的事務(wù)，在從庫上也一定能夠并行提交，所以在主庫上并行提交的事務(wù)，它用一個(gè)commit_id對(duì)這組事務(wù)來進(jìn)行標(biāo)識(shí)，下一組并行事務(wù)的commit_id為本組的commit_id+1

2、將所有的事務(wù)的commit_id寫入binlog中

3、在從庫上應(yīng)用binlog的時(shí)候，將所有的binlog按照commit_id進(jìn)行劃分到不同的worker上

4、本組commit_id的事務(wù)全部在從庫上提交完成之后，再去拿下一批事務(wù)。

   這種方法大大增加了從庫應(yīng)用relay log的速度，但是問題是從庫在應(yīng)用前一組事務(wù)的時(shí)候，后一組事務(wù)是處于等待中的，即使前一組的worker有些已經(jīng)空閑。而在主庫上，可能無時(shí)無刻不在寫入，這樣，系統(tǒng)的吞吐量上主從節(jié)點(diǎn)就不匹配，主庫的吞吐量嚴(yán)重高于從庫。

   MySQL5.7的并行復(fù)制在MariaDB的基礎(chǔ)上做了改進(jìn)，我們知道，事務(wù)進(jìn)入到redo log prepare階段的時(shí)候，由于WAL技術(shù)，說明此時(shí)事務(wù)已經(jīng)經(jīng)過了所沖突檢測(cè)階段了。MySQL5.7的并行復(fù)制時(shí)將所有在主庫上處于redo log prepare階段的事務(wù)，和該階段之后的事務(wù)，也就是處于redo log commit階段的事務(wù)，在從庫并行執(zhí)行，從而減少worker線程不必要的等待。

   這里，有必要再說兩個(gè)參數(shù)，

• binnlog_group_commit_sync_delay參數(shù)，表示redo log prepare階段完成之后，延遲多少微秒后才調(diào)用fsync;
• binlog_group_commit_sync_no_delay_count參數(shù)，表示累積多少次redo log prepare：write的操作以后才調(diào)用fsync

   這兩個(gè)參數(shù)是用于故意拉長binlog從write到fsync的時(shí)間，以此減少binlog的寫盤次數(shù)。在MySQL 5.7的并行復(fù)制策略里，它們可以用來制造更多的“同時(shí)處于prepare階段的事務(wù)”。這樣就增加了備庫復(fù)制的并行度。

  它們既可以“故意”讓主庫提交得慢些，又可以讓備庫執(zhí)行得快些。在MySQL 5.7處理備庫延遲的時(shí)候，可以考慮調(diào)整這兩個(gè)參數(shù)值，來達(dá)到提升備庫復(fù)制并發(fā)度的目的。

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