面试题：MariaDB复制中二进制日志的主要作用及相关配置参数

Question

在MariaDB复制架构里，阐述二进制日志（Binary Log）的主要功能。并列举至少三个与二进制日志相关的重要配置参数，同时说明这些参数对日志管理及复制功能可能产生的影响。

Answer 1

二进制日志（Binary Log）的主要功能

1. 数据备份：记录数据库的更改操作，用于恢复数据到特定时间点。在数据库发生故障或数据丢失时，可通过重放二进制日志中的记录来重建数据状态。
2. 主从复制：主库将二进制日志发送给从库，从库通过重放这些日志来保持与主库数据的一致性，实现数据的复制和分布式部署。
3. 数据审计：可以查看二进制日志了解数据库的变更历史，用于安全审计和故障排查等。

与二进制日志相关的重要配置参数及影响

1. log - bin
   • 说明：开启二进制日志功能。如果设置了该参数，MariaDB 会将数据库的更改操作记录到二进制日志文件中。
   • 影响：开启后，可用于数据备份、恢复以及主从复制。但会增加磁盘 I/O 开销，因为每次写操作都要记录到日志文件中，同时也会占用一定的磁盘空间。
2. binlog - format
   • 说明：指定二进制日志的格式，有三种取值：STATEMENT（基于语句）、ROW（基于行）、MIXED（混合模式）。
   • 影响：
     • STATEMENT：记录执行的 SQL 语句，日志文件相对较小，节省磁盘空间，但在某些情况下可能会导致主从复制数据不一致，比如使用了不确定函数（如 NOW()）。
     • ROW：记录数据行的变化，能保证主从复制的一致性，但日志文件较大，因为要记录每行数据的修改。
     • MIXED：根据 SQL 语句的情况自动选择使用 STATEMENT 或 ROW 格式，尽量平衡空间占用和数据一致性。
3. sync - binlog
   • 说明：控制二进制日志刷盘的频率。取值为 0 时，表示由操作系统控制刷盘，性能最高但可能在崩溃时丢失部分日志；取值为 1 时，表示每次事务提交时都将二进制日志刷盘，保证数据不丢失，但会降低性能；取值大于 1 时，表示每 N 次事务提交后刷盘，在性能和数据安全性之间做平衡。
   • 影响：设置为 1 时，数据安全性最高，但由于频繁的磁盘 I/O 操作，会对系统性能产生较大影响；设置为 0 时，性能最优，但在系统崩溃时可能丢失部分未刷盘的日志，导致数据不一致；设置为大于 1 的值时，在性能和数据安全性之间取得折衷，但如果系统在 N 次事务提交内崩溃，也会丢失部分日志。
4. max - binlog - size
   • 说明：指定单个二进制日志文件的最大大小。当达到该大小后，MariaDB 会自动创建新的二进制日志文件。
   • 影响：合理设置该参数可以控制单个日志文件的大小，便于管理和维护。如果设置过小，会导致频繁创建新的日志文件，增加文件管理开销；如果设置过大，在进行恢复或复制时，处理大文件可能会耗费更多时间，并且单个文件过大也不利于故障排查和数据管理。