面试题：MySQL高可用方案中主从复制的原理及在业务连续性计划中的应用

Question

请阐述MySQL主从复制的基本原理。在设计业务连续性计划时，如何利用主从复制机制来确保数据库服务的高可用性，例如在主库发生故障时，从库如何快速接管业务？

Answer 1

MySQL主从复制基本原理

1. 二进制日志（Binary Log）：主库将数据库的写操作记录到二进制日志中，这些日志记录了数据库结构和数据的变更，如INSERT、UPDATE、DELETE等语句。
2. 日志传送：从库通过一个I/O线程连接到主库，请求主库发送二进制日志内容。主库接收到请求后，会有一个日志传送线程将二进制日志以事件（Event）的形式传送给从库。
3. 中继日志（Relay Log）：从库的I/O线程接收到主库发送的二进制日志事件后，将其写入到本地的中继日志中。
4. 重放日志：从库还有一个SQL线程，它会读取中继日志中的事件，并在从库上按照顺序重新执行这些事件，从而使从库的数据与主库保持一致。

利用主从复制确保高可用性及故障接管

1. 自动故障检测与切换：
   • 使用监控工具：可以使用诸如MHA（Master High Availability）、Orchestrator或其他第三方监控工具。这些工具会定期检查主库的状态，例如通过发送心跳包或执行简单的SQL查询来确认主库是否正常响应。
   • 检测到故障：当监控工具检测到主库无响应或发生故障时，会触发故障切换流程。
2. 从库快速接管：
   • 选择合适从库：监控工具根据一定的规则（如从库延迟最小、优先级高等）从多个从库中选择一个作为新的主库。
   • 提升从库为主库：监控工具会执行一系列操作将选中的从库提升为主库，这通常包括停止从库的复制线程（STOP SLAVE），使其不再作为从库接收主库日志，然后开启写功能。
   • 其他从库重新配置：将其他从库重新配置，使其连接到新提升的主库，开始从新主库接收二进制日志并进行复制，恢复主从复制架构。
3. 应用端配置：
   • 连接池与配置更新：应用程序通常通过连接池连接数据库。在主库故障切换后，需要及时更新连接池中的数据库连接配置，使其指向新的主库。一些连接池（如HikariCP等）支持动态更新数据库连接配置，能够在一定程度上减少应用程序的中断时间。
   • 读写分离调整：如果应用程序采用了读写分离策略，在主库切换后，需要重新调整读请求的分发策略，确保读请求能正确发送到新的主库或合适的从库上。