一、MySQL的數據庫主從復制原理

MySQL主從復制實際上基于二進制日志，原理可以用一張圖來表示：

MySQL數據庫主從同步延遲分析及解決方案

分為四步走：

1. 主庫對所有DDL和DML產生的日志寫進binlog；

2. 主庫生成一個 log dump 線程，用來給從庫I/O線程讀取binlog；

3. 從庫的I/O Thread去請求主庫的binlog，并將得到的binlog日志寫到relay log文件中；

4. 從庫的SQL Thread會讀取relay log文件中的日志解析成具體操作，將主庫的DDL和DML操作事件重放。

關于DDL和DML

SQL語言共分為四大類：查詢語言DQL，控制語言DCL，操縱語言DML，定義語言DDL。

DQL：可以簡單理解為SELECT語句；

DCL：GRANT、ROLLBACK和COMMIT一類語句；

DML：可以理解為CREATE一類的語句；

DDL：INSERT、UPDATE和DELETE語句都是；

二、主從復制存在的問題

1. 主庫宕機后，數據可能丟失；

2. 主從同步延遲。

三、MySQL數據庫主從同步延遲產生原因

原因分析：MySQL的主從復制都是單線程的操作，主庫對所有DDL和DML產生的日志寫進binlog，由于binlog是順序寫，所以效率很高。Slave的SQL Thread線程將主庫的DDL和DML操作事件在slave中重放。DML和DDL的IO操作是隨即的，不是順序的，成本高很多。另一方面，由于SQL Thread也是單線程的，當主庫的并發較高時，產生的DML數量超過slave的SQL Thread所能處理的速度，或者當slave中有大型query語句產生了鎖等待那么延時就產生了。

常見原因：Master負載過高、Slave負載過高、網絡延遲、機器性能太低、MySQL配置不合理。

四、主從延時排查方法

通過監控 show slave status 命令輸出的Seconds_Behind_Master參數的值來判斷：

NULL，表示io_thread或是sql_thread有任何一個發生故障；

0，該值為零，表示主從復制良好；

正值，表示主從已經出現延時，數字越大表示從庫延遲越嚴重。

五、解決方案

解決數據丟失的問題：

1. 半同步復制

從MySQL5.5開始，MySQL已經支持半同步復制了，半同步復制介于異步復制和同步復制之間，主庫在執行完事務后不立刻返回結果給客戶端，需要等待至少一個從庫接收到并寫到relay log中才返回結果給客戶端。相對于異步復制，半同步復制提高了數據的安全性，同時它也造成了一個TCP/IP往返耗時的延遲。

2. 主庫配置sync_binlog=1，innodb_flush_log_at_trx_commit=1

sync_binlog的默認值是0，MySQL不會將binlog同步到磁盤，其值表示每寫多少binlog同步一次磁盤。

innodb_flush_log_at_trx_commit為1表示每一次事務提交或事務外的指令都需要把日志flush到磁盤。

注意:將以上兩個值同時設置為1時，寫入性能會受到一定限制，只有對數據安全性要求很高的場景才建議使用，比如涉及到錢的訂單支付業務，而且系統I/O能力必須可以支撐！

解決從庫復制延遲的問題：

1. 優化網絡

2. 升級Slave硬件配置

3. Slave調整參數，關閉binlog，修改innodb_flush_log_at_trx_commit參數值

4. 升級MySQL版本到5.7，使用并行復制