MYSQL主备的延迟时间确认

赵小黑

　　MySQL 本身通过 show slave status 提供了 Seconds_Behind_Master ，用于衡量主备之间的复制延迟，但是今天碰到了一个场景，发现 Seconds_Behind_Master 为 0 ， 备库的 show slave status 显示 IO/SQL 线程都是正常的 ， MySQL 的主库上的变更却长时间无法同步到备库上。如果没有人为干预，直到一个小时以后， MySQL 才会自动重连主库，继续复制主库的变更。
　　影响范围： MySQL ， Percona ， MariaDB 的所有版本。
　　虽然这种场景非常特殊，遇到的概率并不高，但是个人觉得有必要提醒一下使用 MySQL 的 DBA 们。通过对这个场景的分析，也有助于我们更加深入的理解 MySQL replication 重试机制。

   一、重现步骤
　　搭建主备的复制，临时断开主库的网络，并 kill 掉主库 MySQL 的 binlog dump 线程。
　　此时观察备库的复制情况， show slave status 中：
　　Slave_IO_Running: Yes
　　Slave_SQL_Running: Yes
　　Seconds_Behind_Master: 0
　　但是此时你把网络恢复以后，在主库做任何变更，备库都无法获得数据更新了。而且备库上的show slave status 显示： IO 线程 SQL 线程一切正常，复制延迟一直是 0 。
　　一切正常，普通的监控软件都不会发现备库有数据延迟。

   二、原理分析
　　MySQL 的 Replication 是区别于其他数据库很关键的地方。也是可扩展性和高可用的基础。它本身已经非常智能化，只需要我们调用 Change Master 指定 Binlog 文件名和偏移位置就可以搭建从主库到备库的复制关系。
　　MySQL 复制 线程 会自动将目前复制位置记录下来，在主备复制中断的时候自动连上主库，并从上次中断的位置重新开始复制。这些操作都是全自动化的，不需要人为的干预。这给了 MySQL DBA 带来了很多便利，同时却也隐藏了很多细节。
　　要真正的理解前面问题的真相以及怎么解决这个问题，我们还是需要真正的理解 MySQL  复制的原理。

   2.1“推”还是“拉”
　　首先， MySQL 的复制是“推”的，而不是“拉”的。“拉”是指 MySQL 的备库不断的循环询问主库是否有数据更新，这种方式资源消耗多，并且效率低。“推”是指 MySQL 的主库在自己有数据更新的时候推送这个变更给备库，这种方式只有在数据有变更的时候才会发生交互，资源消耗少。如果你是程序员出身，你一定会选择“推”的方式。
　　那么 MySQL 具体是怎么“推”的列，实际上备库在向主库申请数据变更记录的时候，需要指定从主库Binlog 的哪个文件 ( MASTER_LOG_FILE ) 的具体多少个字节偏移位置 ( MASTER_LOG_POS ) 。对应的，主库会启动一个 Binlog dump 的线程，将变更的记录从这个位置开始一条一条的发给备库。备库一直监听主库过来的变更，接收到一条，才会在本地应用这个数据变更。

   2.2 原因解析
　　从上面的分析，我们可以大致猜到为什么 show slave status 显示一切正常，但是实际上主库的变更都无法同步到备库上来：
　　出现问题的时候， Binlog dump 程序被我们 kill 掉了。作为监听的一方，备库一直没有收到任何变更，它会认为主库上长时间没有任何变更，导致没有变更数据推送过来。备库是无法判断主库上对应的Binlog dump 线程 到底是意外终止了，还是长时间没有任何数据变更的。所以，对这两种情况来说，备库都显示为正常。
　　当然， MySQL 会尽量避免这种情况。比如：
　　l  在 Binlog dump 被 kill 掉时通知备库 线程 被 kill 掉了。所以我们重现时需要保证这个通知发送不到备库，也就是说该问题重现的关键在于 Binlog dump 被 kill 的消息由于网络堵塞或者其他原因无法发送到备库。
　　l  备库如果长时间没有收到从主库过来的变更，它会每隔一段时间重连主库。

   2.3 问题避免
　　基于上面的分析，我们知道 MySQL 在这种情况下确实无法避免，那么我们可以有哪些办法可以避开列：
　　1.  被动处理：修改延迟的监控方法，发现问题及时处理。
　　2.  主动预防：正确设置 --master-retry-count ，  --master-connect-retry ，  --slave-net-timeout 复制重试参数。
　　l  被动处理
　　MySQL 的延迟监控大部分直接采集 show slave status 中的  Seconds_Behind_Master 。这种情况下，Seconds_Behind_Master 就无法用来真实的衡量主备之间的复制延迟了。我们建议通过在主库轮询插入时间信息，并通过复制到备库的时间差来获得主备延迟的方案。 Percona 提供了一种类似的方案 pt-heartbeat 。
　　发现这个问题以后，我们只需要 stop slave; start slave; 重启复制就能解决这个问题。
　　l  主动预防
　　MySQL 可以指定三个参数，用于复制线程重连主库： --master-retry-count ，  --master-connect-retry，  --slave-net-timeout 。
　　其中 master-connect-retry 和 master-retry-count 需要在 Change Master 搭建主备复制时指定，而 slave-net-timeout 是一个全局变量，可以在 MySQL 运行时在线设置。
　　具体的重试策略为：备库过了 slave-net-timeout 秒还没有收到主库来的数据，它就会开始第一次重试。然后每过 master-connect-retry 秒，备库会再次尝试重连主库。直到重试了 master-retry-count 次，它才会放弃重试。如果重试的过程中，连上了主库，那么它认为当前主库是好的，又会开始 slave-net-timeout 秒的等待。
　　slave-net-timeout 的默认值是 3600 秒， master-connect-retry 默认为 60 秒， master-retry-count 默认为 86400 次。也就是说，如果主库一个小时都没有任何数据变更发送过来，备库才会尝试重连主库。这就是为什么在我们模拟的场景下，一个小时后，备库才会重连主库，继续同步数据变更的原因。
　　这样的话，如果你的主库上变更比较频繁，可以考虑将 slave-net-timeout 设置的小一点，避免主库Binlog dump 线程 终止了，无法将最新的更新推送过来。
　　当然 slave-net-timeout 设置的过小也有问题，这样会导致如果主库的变更确实比较少的时候，备库频繁的重新连接主库，造成资源浪费。
　　因此我们可以采用了类似于 pt-heartbeat 的方式对主备进行复制延迟监控。