MySQL延遲問題和數(shù)據(jù)刷盤策略流程分析

一、MySQL復制流程

官方文檔流程如下：

MySQL延遲問題和數(shù)據(jù)刷盤策略

1、絕對的延時，相對的同步

2、純寫操作，線上標準配置下，從庫壓力大于主庫，最起碼從庫有relaylog的寫入。

二、MySQL延遲問題分析

1、主庫DML請求頻繁

原因：主庫并發(fā)寫入數(shù)據(jù)，而從庫為單線程應(yīng)用日志，很容易造成relaylog堆積，產(chǎn)生延遲。

解決思路：做sharding，打散寫請求?？紤]升級到MySQL5.7+，開啟基于邏輯時鐘的并行復制。

2、主庫執(zhí)行大事務(wù)

原因：類似主庫花費很長時間更新了一張大表，在主從庫配置相近的情況下，從庫也需要花幾乎同樣的時間更新這張大表，此時從庫延遲開始堆積，后續(xù)的events無法更新。

解決思路：拆分大事務(wù)，及時提交。

3、主庫對大表執(zhí)行DDL語句

原因：DDL未開始執(zhí)行，被阻塞，檢查到位點不變；DDL正在執(zhí)行，單線程應(yīng)用導致延遲增加，位點不變。

解決思路：找到被阻塞DDL或是寫操作的查詢，干掉該查詢，讓DDL正常在從庫上執(zhí)行；業(yè)務(wù)低峰期執(zhí)行，盡量使用支持OnlineDDL的高版本MySQL。

4、主從實例配置不一致

原因：硬件上：主庫實例服務(wù)器使用SSD，而從庫實例服務(wù)器使用普通SAS盤、cpu主頻不一致等；配置上：如RAID卡寫策略不一致，OS內(nèi)核參數(shù)設(shè)置不一致，MySQL落盤策略(innodb_flush_log_at_trx_commit和sync_binlog等)不一致等

解決思路：盡量統(tǒng)一DB機器的配置（包括硬件及選項參數(shù)）；甚至對于某些OLAP業(yè)務(wù)，從庫實例硬件配置高于主庫等。

5、從庫自身壓力過大

原因：從庫執(zhí)行大量select請求，或業(yè)務(wù)大部分select請求被路由到從庫實例上，甚至大量OLAP業(yè)務(wù)，或者從庫正在備份等，此時可能造成cpu負載過高，io利用率過高等，導致SQLThread應(yīng)用過慢。

解決思路：建立更多西安數(shù)據(jù)庫培訓從庫，打散讀請求，降低現(xiàn)有從庫實例的壓力。

也可以調(diào)整innodb_flush_log_at_trx_commit=0和sync_binlog=0刷盤參數(shù)來緩解IO壓力來降低主從延遲。

三、大促期間CPU過高問題

現(xiàn)象：

高并發(fā)導致CPU負載過高，處理請求時間拉長，逐步積壓，最終導致服務(wù)不可用；大量的慢SQL導致CPU負載過高。

解決思路：

基本上是禁止或是慎重考慮數(shù)據(jù)庫主從切換，這個解決不了根本問題，需要研發(fā)配合根治SQL問題，也可以服務(wù)降級，容器的話可以動態(tài)擴容CPU；和業(yè)務(wù)協(xié)商啟動pt-kill查殺只讀慢SQL；查看是否可以通過增加一般索引或是聯(lián)合索引來解決慢SQL問題，但此時要考慮DDL對數(shù)據(jù)庫影響。

四、InnoDB刷盤策略

MySQL的innodb_flush_method這個參數(shù)控制著innodb數(shù)據(jù)文件及redolog的打開、刷寫模式，對于這個參數(shù)，文檔上是這樣描述的：

有三個值：fdatasync(默認)，O_DSYNC，O_DIRECT

默認是fdatasync，調(diào)用fsync()去刷數(shù)據(jù)文件與redolog的buffer

為O_DSYNC時，innodb會使用O_SYNC方式打開和刷寫redolog,使用fsync()刷寫數(shù)據(jù)文件

為O_DIRECT時，innodb使用O_DIRECT打開數(shù)據(jù)文件，使用fsync()刷寫數(shù)據(jù)文件跟redolog

首先文件的寫操作包括三步：open,write,flush

上面最常提到的fsync(intfd)函數(shù)，該函數(shù)作用是flush時將與fd文件描述符所指文件有關(guān)的buffer刷寫到磁盤，并且flush完元數(shù)據(jù)信息(比如修改日期、創(chuàng)建日期等)才算flush成功。

使用O_DSYNC方式打開redo文件表示當write日志時，數(shù)據(jù)都write到磁盤，并且元數(shù)據(jù)也需要更新，才返回成功。

O_DIRECT則表示我們的write操作是從MySQLinnodbbuffer里直接向磁盤上寫。

這三種模式寫數(shù)據(jù)方式具體如下：

fdatasync模式：寫數(shù)據(jù)時，write這一步并不需要真正寫到磁盤才算完成（可能寫入到操作系統(tǒng)buffer中就會返回完成），真正完成是flush操作，buffer交給操作系統(tǒng)去flush,并且文件的元數(shù)據(jù)信息也都需要更新到磁盤。

O_DSYNC模式：寫日志操作是在write這步完成，而數(shù)據(jù)文件的寫入是在flush這步通過fsync完成

O_DIRECT模式：數(shù)據(jù)文件的寫入操作是直接從mysqlinnodbbuffer到磁盤的，并不用通過操作系統(tǒng)的緩沖，而真正的完成也是在flush這步,日志還是要經(jīng)過OS緩沖。

MySQL延遲問題和數(shù)據(jù)刷盤策略

1、在類unix操作系統(tǒng)中，文件的打開方式為O_DIRECT會最小化緩沖對io的影響，該文件的io是直接在用戶空間的buffer上操作的，并且io操作是同步的，因此不管是read()系統(tǒng)調(diào)用還是write()系統(tǒng)調(diào)用，數(shù)據(jù)都保證是從磁盤上讀取的；所以IO方面壓力最小，對于CPU處理壓力上也最小，對物理內(nèi)存的占用也最?。坏怯捎跊]有操作系統(tǒng)緩沖的作用，對于數(shù)據(jù)寫入磁盤的速度會降低明顯（表現(xiàn)為寫入響應(yīng)時間的拉長），但不會明顯造成整體SQL請求量的降低（這有賴于足夠大的innodb_buffer_pool_size）。

2、O_DSYNC方式表示以同步io的方式打開文件，任何寫操作都將阻塞到數(shù)據(jù)寫入物理磁盤后才返回。這就造成CPU等待加長，SQL請求吞吐能力降低，insert時間拉長。

3、fsync(intfiledes)函數(shù)只對由文件描述符filedes指定的單一文件起作用，并且等待寫磁盤操作結(jié)束，然后返回。fdatasync(intfiledes)函數(shù)類似于fsync，但它只影響文件的數(shù)據(jù)部分。而除數(shù)據(jù)外，fsync還會同步更新文件的元信息到磁盤。

O_DSYNC對CPU的壓力最大，datasync次之，O_DIRECT最小；整體SQL語句處理性能和響應(yīng)時間看，O_DSYNC較差；O_DIRECT在SQL吞吐能力上較好（僅次于datasync模式），但響應(yīng)時間卻是最長的。

默認datasync模式，整體表現(xiàn)較好，因為充分利用了操作系統(tǒng)buffer和innodb_buffer_pool的處理性能，但帶來的負面效果是free內(nèi)存降低過快，最后導致頁交換頻繁，磁盤IO壓力大，這會嚴重影響大并發(fā)量數(shù)據(jù)寫入的穩(wěn)定性。

總結(jié)

以上所述是小編給大家介紹的MySQL延遲問題和數(shù)據(jù)刷盤策略流程分析，希望對大家有所幫助！