解決MySQL中的Slave延遲問題的基本教程

一、原因分析
一般而言，slave相對master延遲較大，其根本原因就是slave上的復制線程沒辦法真正做到并發。簡單說，在master上是并發模式(以InnoDB引擎為主)完成事務提交的，而在slave上，復制線程只有一個sql thread用于binlog的apply，所以難怪slave在高并發時會遠落后master。

ORACLE MySQL 5.6版本開始支持多線程復制，配置選項 slave_parallel_workers 即可實現在slave上多線程并發復制。不過，它只能支持一個實例下多個 database 間的并發復制，并不能真正做到多表并發復制。因此在較大并發負載時，slave還是沒有辦法及時追上master，需要想辦法進行優化。

另一個重要原因是，傳統的MySQL復制是異步(asynchronous)的，也就是說在master提交完后，才在slave上再應用一遍，并不是真正意義上的同步。哪怕是后來的Semi-sync Repication(半同步復制)，也不是真同步，因為它只保證事務傳送到slave，但沒要求等到確認事務提交成功。既然是異步，那肯定多少會有延遲。因此，嚴格意義上講，MySQL復制不能叫做MySQL同步(處女座的面試官有可能會在面試時把說成MySQL同步的一律刷掉哦)。

另外，不少人的觀念里，slave相對沒那么重要，因此就不會提供和master相同配置級別的服務器。有的甚至不但使用更差的服務器，而且還在上面跑多實例。

綜合這兩個主要原因，slave想要盡可能及時跟上master的進度，可以嘗試采用以下幾種方法：

采用MariaDB發行版，它實現了相對真正意義上的并行復制，其效果遠比ORACLE MySQL好的很多。在我的場景中，采用MariaDB作為slave的實例，幾乎總是能及時跟上master。每個表都要顯式指定主鍵，如果沒有指定主鍵的話，會導致在row模式下，每次修改都要全表掃描，尤其是大表就非?？膳铝耍舆t會更嚴重，甚至導致整個slave庫都被掛起，可參考案例：mysql主鍵的缺少導致備庫hang;
應用程序端多做些事，讓MySQL端少做事，尤其是和IO相關的活動，例如：前端通過內存CACHE或者本地寫隊列等，合并多次讀寫為一次，甚至消除一些寫請求;
進行合適的分庫、分表策略，減小單庫單表復制壓力，避免由于單庫單表的的壓力導致整個實例的復制延遲;
其他提高IOPS性能的幾種方法，根據效果優劣，我做了個簡單排序：
更換成SSD，或者PCIe SSD等IO設備，其IOPS能力的提升是普通15K SAS盤的數以百倍、萬倍，甚至幾十萬倍計;
加大物理內存，相應提高InnoDB Buffer Pool大小，讓更多熱數據放在內存中，降低發生物理IO的頻率;
調整文件系統為 XFS 或 ReiserFS，相比ext3可以極大程度提高IOPS能力。在高IOPS壓力下，相比ext4有更穩健的IOPS表現(有人認為 XFS 在特別的場景下會有很大的問題，但我們除了剩余磁盤空間少于10%時引發丟數據外，其他的尚未遇到);
調整RAID級別為raid 1+0，它相比raid1、raid5等更能提高IOPS性能。如果已經全部是SSD設備了，可以2塊盤做成RAID 1，或者多快盤做成RAID 5(并且可以設置全局熱備盤，提高陣列容錯性)，甚至有些土豪用戶直接將多塊SSD盤組成RAID 50;
調整RAID的寫cache策略為WB或FORCE WB，詳情請參考：常用PC服務器陣列卡、硬盤健康監控以及 PC服務器陣列卡管理簡易手冊;
調整內核的io scheduler，優先使用deadline，如果是SSD，則可以使用noop策略，相比默認的cfq，個別請客下對IOPS的性能提升至少是數倍的。

二、如何解決
平時接收的比較多關于主備延時的報警:

check_ins_slave_lag (err_cnt:1)critical-slavelag on ins:3306=39438

相信slave 延遲是MySQL dba 遇到的一個老生長談的問題了。先來分析一下slave延遲帶來的風險
a. 異常情況下,主從HA無法切換。HA 軟件需要檢查數據的一致性，延遲時，主備不一致。
b. 備庫復制hang會導致備份失敗(flush tables with read lock會900s超時）
c. 以 slave 為基準進行的備份，數據不是最新的,而是延遲。
面對此類問題我們如何解決，如何規避？分析一下導致備庫延遲的幾種原因
1. ROW模式無主鍵、無索引或索引區分度不高.

有如下特征
   a. show slave status 顯示position一直沒有變
   b. show open tables 顯示某個表一直是 in_use 為 1
   c. show create table 查看表結構可以看到無主鍵，或者無任何索引，或者索引區分度很差。

解決方法：
a. 找到表區分度比較高的幾個字段, 可以使用這個方法判斷：

select count(*) from xx;   select count(*) from (select distinct xx from xxx) t;

    如果2個查詢count(*)的結果差不多，說明可以對這些字段加索引
   b. 備庫stop slave;
    可能會執行比較久，因為需要回滾事務。
   c. 備庫

  set sql_log_bin=0;  alter table xx add key xx(xx);

   老的版本slave應用binlog時只會選擇第一個索引，需要把新加的索引放在最前面，可以先把老的索引刪掉，建新的索引，再把老的索引建上。可以放到一個sql中執行。
d. 備庫start slave
    如果是innodb,可以通過show innodb status來查看 rows_inserted,updated,deleted,selected這幾個指標來判斷。
    如果每秒修改的記錄數比較多，說明復制正在以比較快的速度執行。

2 MIXED模式無索引或SQL慢
在從庫上show full processlist 查看到正在執行的SQL。
解決方法：
a. SQL比較簡單, 則檢查是否缺少索引，并添加索引。
b. 另一類是 insert into select from的語句，如果select 里包含group by，多表關聯，可能效率會比較低。
這類可以到主庫把binlog_format改成row。

3 主庫上有大事務,導致從庫延時
現象解析binlog 發現類似于下圖的情況看

解決MySQL中的Slave延遲問題的基本教程

解決方法：
與開發溝通,增加緩存,異步寫入數據庫,減少直接對db的大量寫入。

4. 主庫寫入頻繁,從庫壓力跟不上導致延時
此類原因的主要現象是數據庫的 IUD 操作非常多，slave由于sql_thread單線程的原因追不上主庫。
解決方法：
a 升級從庫的硬件配置,比如ssd,fio.
b 使用@丁奇的預熱工具-relay fetch
在備庫sql線程執行更新之前，預先將相應的數據加載到內存中,并不能提高sql_thread線程執行sql的能力，也不能加快io_thread線程讀取日志的速度。
c 使用多線程復制阿里MySQL團隊實現的方案--基于行的并行復制。
該方案允許對同一張表進行修改的兩個事務并行執行，只要這兩個事務修改了表中的不同的行。這個方案可以達到事務間更高的并發度，但是局限是必須使用Row格式的binlog。因為只有使用 Row格式的binlog才可以知道一個事務所修改的行的范圍，而使用Statement格式的binlog只能知道修改的表對象。

5. 數據庫中存在大量myisam表，在備份的時候導致slave 延遲

解決MySQL中的Slave延遲問題的基本教程

由于xtrabackup 工具備份到最后會執行flash tables with read lock ，對數據庫進行鎖表以便進行一致性備份，然后對于myisam表鎖，會阻礙salve_sql_thread 停滯運行進而導致hang
該問題目前的比較好的解決方式是修改表結構為innodb存儲引擎的表。