MySQL高可用数据库内核深度优化的四重定制

发布时间：2025-11-02 22:58:11 来源：创站工坊 作者：IT科技类资讯

近期我们的可用库内数据库团队对原生复制的多个方面进行了深度优化，提升了UDB高可用数据库的数据功能和性能。今天借社群这个平台，核深化跟大家分享一二。度优

一、重定制UDB高可用数据库架构

虚拟IP在HAProxy发生宕机时通过IP漂移的方式对HAProxy进行切换，用户不需要再次修改IP。可用库内 

在上述架构中，数据从节点UDB的核深化数据是否完整、是度优否与主库保证数据一致性是整个高可用架构的关键，所以用于数据传输的重定制半同步复制起着至关重要的作用。针对原生的半同步复制，我们作了内核层面的b2b信息网深度优化。

二、UDB数据库深度优化

UDB是以开源数据库MySQL Community Server 5.7.16为基线版本，围绕高可用架构做内核深度优化。 

复制流程，如上图所示，主要经过如下几个步骤：

我们在原生复制的基础上做了内核的深度优化，针对上述流程中的部分步骤，在功能和性能上做了改进，使得 UDB更加稳定。

1、Binlog日志复制优化

存在的问题

原生半同步复制存在退化问题，在网络抖动导致超时或者从库追赶主库日志进度时，复制会由半同步复制退化为异步复制。

相比于可靠的半同步复制，异步复制过程中，从库是没有办法感知接收到relay log与主库的binlog是企商汇否一致。如果发生宕机，也就没有办法确认从库数据是否与主库一致，是否可以发生数据库切换，这种不确定的情况是我们不希望看到的。

优化方案

建立双通道复制，在原有半同步复制的基础上增加一条UDB复制通道：

如上图所示，云服务器当从库发生宕机或者网络发生故障后，主从复制停止。当从库复制恢复正常后，原生复制通道通过异步复制的方式进行数据追补，UDB复制通道只接收***的binlog记录位置，这样可以***限度地减少主从之间异步复制的时间。即在网络可连通的情况下，无论何时发生宕机，从库均知道与主库是否处于数据一致的状态(或者落后了多少)。

2、Relay log文件记录的优化

存在的问题

在MySQL中，binlog是以event为基本单位进行记录，以MySQL 5.7 ROW格式(开启GTID)的binlog为例，一个DML(insert)会以5个event的格式记录到binlog中(其他操作均以一个或者多个event组成，不再一一罗列)，分别为：

全部event组成一个完整的事务，完整的事务才会被SQL线程正确复现到从库上。当前IO线程接收binlog时，是以event为单位进行接收，即接收到一个event，记录到relay log中后再继续接收下一个。这种做法是低效的，也没有充分利用到MySQL本身的文件缓存。

优化方案

优化IO线程记录relay log的方式，将以event为单位记录，修改为以事务为单位进行记录。合并IO线程小的IO操作，提高IO性能。

将单个的event写操作合并为多个event统一写操作，将小的IO操作合并成较大的IO操作，提高IO性能。

3、Master.info文件记录的优化

存在的问题

Master.info文件在搭建复制时，记录主库IP、PORT等连接主库的相关信息，在复制过程中，记录IO线程从主库接收到的binlog的文件名和位置，文件和位置会在每次记录relay log成功后更新。

在基于GTID搭建复制后，master.info中记录的binlog文件和位置不再作为复制的依据，所以master.info中记录的binlog的文件和位置不再是有效的数据，也就没有必要每次进行更新。

优化方案

在IO线程记录relay log成功后，更新master.info文件之前，添加判断。如果开启了GTID并且使用GTID作为复制的依据(auto_position=1)，那么不再更新master.info中binlog的文件和位置。

其它的master.info操作仍然保留，如change master、shutdown等操作。

4、Relay log锁的优化

存在的问题

在IO线程和SQL线程复制进度相似的情况下，在操作relay log时，会使用同一块文件缓存，在读写文件缓存时，需要加锁来保证操作的正确性。而IO线程和SQL线程需要频繁地读写这块公共内存，就需要对同一把锁频繁的竞争，从而导致性能下降。

优化方案

将IO线程和SQL线程对relay log的操作拆分开来，不再使用同一块文件缓存。虽然这样做会导致SQL线程增加一次读IO操作。但是消除了对锁的竞争，大大地提高了IO线程和SQL线程整体的性能。

三、总结

优化后的复制流程图如下：

数据库原生复制流程中包括记录binlog、记录relay log、记录master.info、relay-log.info等，针对上述流程中的部分步骤以及其它未列出的优化，在功能和性能上进行改进，UDB高可用数据库在功能和性能上均得到了明显的提升。 

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