数据库内核月报 - 2015 / 05

MySQL · 答疑解惑 · binlog 位点刷新策略

背景

MySQL 非 GTID 协议主备同步原理:
主库在执行 SQL 语句时产生binlog,在事务 commit 时将产生的binlog event写入binlog文件,备库IO线程通过 com_binlog_dump 用文件位置协议从主库拉取 binlog,将拉取的binlog存储到relaylog, SQL线程读取 relaylog 然后进行 apply,实现主备同步,在这个过程中有以下几个问题:

  1. 主库什么时间将产生的 binlog 真正刷到文件中?
  2. 备库IO线程从哪个位置读取主库的 binlog event 的?
  3. 备库SQL线程如何记录执行到的 relaylog 的位点?
  4. 备库IO线程何时将cache中的event 刷到relay log 文件中的?

问题分析

下面对这几个问题挨个解答。

问题 1: 主库什么时间将产生的binlog 真正刷到文件中

事务ordered_commit 中,会将 thd->cache_mngr 中的 binlog cache 写入到 binlog 文件中,但并没有执行fsync()操作,即只将文件内容写入到 OS 缓存中,详细 bt 为:

#0  my_write
#1  0x0000000000a92f50 in inline_mysql_file_write
#2  0x0000000000a9612e in my_b_flush_io_cache
#3  0x0000000000a43466 in MYSQL_BIN_LOG::flush_cache_to_file
#4  0x0000000000a43a4d in MYSQL_BIN_LOG::ordered_commit
#5  0x0000000000a429f2 in MYSQL_BIN_LOG::commit
#6  0x000000000063d3e2 in ha_commit_trans
#7  0x00000000008adb7a in trans_commit_stmt
#8  0x00000000007e511f in mysql_execute_command
#9  0x00000000007e7e0e in mysql_parse
#10 0x00000000007dae0e in dispatch_command
#11 0x00000000007d9634 in do_command
#12 0x00000000007a046d in do_handle_one_connection
#13 0x000000000079ff75 in handle_one_connection
#14 0x0000003a00a07851 in start_thread ()
#15 0x0000003a006e767d in clone ()

commit 时,会判断是否将产生的 binlog flush 到文件中,即执行 fsync操作,详细bt 为:

#0  MYSQL_BIN_LOG::sync_binlog_file
#1  0x0000000000a43c62 in MYSQL_BIN_LOG::ordered_commit
#2  0x0000000000a429f2 in MYSQL_BIN_LOG::commit
#3  0x000000000063d3e2 in ha_commit_trans
#4  0x00000000008adb7a in trans_commit_stmt
#5  0x00000000007e511f in mysql_execute_command
#6  0x00000000007e7e0e in mysql_parse
#7  0x00000000007dae0e in dispatch_command
#8  0x00000000007d9634 in do_command (thd=0x37a40160)
#9  0x00000000007a046d in do_handle_one_connection
#10 0x000000000079ff75 in handle_one_connection
#11 0x0000003a00a07851 in start_thread ()
#12 0x0000003a006e767d in clone ()

MYSQL_BIN_LOG::sync_binlog_file 可以看出,每提交一个事务,会 fsync 一次binlog file。 当 sync_binlog != 1 的时候,每次事务提交的时候,不一定会执行 fsync 操作,binlog 的内容只是缓存在了 OS(是否会执行fsync操作,取决于OS缓存的大小),此时备库可以读到主库产生的 binlog, 在这种情况下,当主库机器挂掉时,有以下两种情况:

  1. 主备同步无延迟,此时主库机器恢复后,备库接着之前的位点重新拉binlog, 但是主库由于没有fsync最后的binlog,所以会返回1236 的错误:
    MySQL error code 1236 (ER_MASTER_FATAL_ERROR_READING_BINLOG): Got fatal error %d from master when reading data from binary log: '%-.256s'
  2. 备库没有读到主库失去的binlog,此时备库无法同步主库最后的更新,备库不可用。

问题 2: 备库IO线程从哪个位置读取主库的binlog event 的

更新位点信息的 bt 如下:

#0  Rpl_info_table::do_flush_info (this=0x379cbf90, force=false)
#1  0x0000000000a78270 in Rpl_info_handler::flush_info
#2  0x0000000000a773b9 in Master_info::flush_info
#3  0x0000000000a5da4b in flush_master_info
#4  0x0000000000a697eb in handle_slave_io
#5  0x0000003a00a07851 in start_thread () from /lib64/libpthread.so.0
#6  0x0000003a006e767d in clone () from /lib64/libc.so.6

备库通过 master_log_info 来记录主库的相关信息,通过参数 sync_master_info 来设置备库经过多少个 binlog event 来更新已经读取到的位点信息。当stop slave时,会把正常的位点更新到master_log_info中,此时,如果最后的位点不是commit,则在start slave后,会继续上一位点拉取 binlog,从而造成同一个事务的binlog event分布在不同的binlog file中,此时如果执行顺利则不会有问题;如果在拉这个事务的过程中,sql 线程出错中断,在并行复制下会引起分发线程停在事务中间,再次启动的时候,会从上一次分发的事务继续分发,会造成在并行复制中不可分发的情况,因此需要注意。

当 sync_master_info > 1000时,可能在第1000个binlog 拉取的时候机器出问题,此时重启后会从主库多拉999个 binlog event,造成事务在备库多次执行问题,对于没有 primary key, unique key 可能会有问题,造成主备数据不一致,最常遇到的是1062问题。

问题3: 备库SQL线程如何记录执行到的relaylog 的位点

同问题2一样,相关的 bt 也类似,relay_log_info 记录的是备库已经执行了的最后的位点,这个位点不会处于事务中间,即是每 sync_relay_log_info 个事务更新一下这个位点。

相关bugs
bug 原因: 备库异常 crash 后,可能造成事务在拉取过程中被重新拉取,binlog序列如下:

begin;
table_map;
begin;
table_map;
rows_log_event;
commit;

在并行复制条件下,由于出现了不完整的事务,所以会造成绑定事务信息无法恢复,造成hang的情况,详情见 bug 分析

问题 4: 备库IO线程何时将cache中的event 刷到relay log 文件中的

这个问题的解答和问题1类似,也是以binlog event为单位的,当然也存在着和问题1中同样的问题,在此不在赘述。

结语

MySQL 通过 sync_binlogsync_master_infosync_relay_log_infosync_relay_log 来记录相关的位点信息,出于性能考虑以及程序本身的健壮性,引入了各式要样的bug,类似的bug在此不在列举,那么有没有更好的方法来记录这些信息呢,当然有,即GTID 协议,会在下期月报分析。