面试题：MySQL环形复制架构中节点间数据同步的关键机制是什么

Question

在MySQL环形复制架构下，阐述节点之间数据同步是如何实现的，涉及哪些关键的技术点和流程？

Answer 1

数据同步实现方式

1. 二进制日志（Binlog）：每个节点将数据库的写操作记录到二进制日志中。当一个节点执行了一条写语句，如插入、更新或删除操作，该操作会被记录到Binlog中。
2. 日志传输：从节点（Slave）通过I/O线程连接到主节点（Master），请求获取主节点的Binlog。主节点的Binlog Dump线程会将Binlog内容发送给从节点。
3. 中继日志（Relay Log）：从节点接收到主节点发送的Binlog后，将其存储到中继日志中。
4. 重放日志：从节点的SQL线程读取中继日志中的记录，并在自身数据库上重放这些操作，从而实现数据同步。

关键技术点

1. GTID（全局事务标识符）：
   • 作用：GTID是MySQL 5.6引入的一项特性，用于唯一标识每个在主库上提交的事务。在环形复制架构中，GTID确保了每个事务在整个复制拓扑中的唯一性和一致性。每个节点通过跟踪GTID来知道哪些事务已经执行，哪些还需要执行，避免了重复执行事务或遗漏事务的问题。
   • 原理：当一个事务在主节点上提交时，主节点会为该事务分配一个GTID。这个GTID会随着Binlog一起传输到从节点。从节点根据GTID判断是否需要重放该事务。
2. 半同步复制：
   • 作用：在环形复制中，半同步复制可以确保至少有一个从节点接收到并记录了主节点的Binlog，才确认事务提交。这提高了数据的安全性，减少了在主节点故障时数据丢失的风险。
   • 原理：主节点在提交事务前，会等待至少一个从节点确认已经收到Binlog。只有当收到确认后，主节点才会提交事务并返回给客户端成功信息。
3. 故障检测与恢复：
   • 作用：环形复制架构中，某个节点可能会出现故障。需要有机制来检测节点故障，并进行相应的恢复操作，以保证复制拓扑的完整性和数据的一致性。
   • 原理：通常使用心跳机制，节点之间定期发送心跳包来检测彼此的状态。如果一个节点在一定时间内没有收到其他节点的心跳，就认为该节点可能出现故障。对于故障节点，其他节点会重新调整复制关系，例如选举新的主节点（如果主节点故障），并重新建立复制连接。

流程

1. 主节点写操作：客户端向主节点发起写请求，主节点执行写操作并将其记录到Binlog中，同时生成对应的GTID。
2. 日志传输：从节点的I/O线程连接主节点，请求Binlog。主节点的Binlog Dump线程根据从节点的请求，将Binlog内容（包含GTID）发送给从节点。
3. 从节点接收与存储：从节点接收到Binlog后，将其存储到中继日志中，并记录接收到的GTID。
4. 重放中继日志：从节点的SQL线程读取中继日志中的记录，根据GTID判断是否需要重放。如果需要，就按照记录在从节点的数据库上重放操作，实现数据同步。
5. 故障处理：在整个过程中，节点之间通过心跳机制检测彼此状态。若发现某个节点故障，剩余节点进行故障处理，如重新选举主节点（若主节点故障），调整复制拓扑，重新建立复制连接，确保数据的持续同步。