面试题：MySQL主从复制延迟对高可用性的影响及优化策略

Question

当MySQL主从复制出现延迟时，会给系统的高可用性带来哪些具体影响？针对不同场景下的复制延迟问题，你会采取哪些优化措施，例如从网络配置、数据库参数调整、架构设计等方面进行分析。

Answer 1

主从复制延迟对系统高可用性的具体影响

1. 数据一致性问题：
   • 从库数据滞后于主库，在读取从库数据时，可能获取到旧数据，导致业务逻辑出现偏差。例如在电商系统中，用户下单后，从库可能还未更新库存数据，其他用户查询时仍显示有库存，引发超卖问题。
2. 读操作负载均衡失效：
   • 若系统依赖从库分担读压力，复制延迟可能使从库数据不准确，影响读性能。如大型网站的内容展示，从库延迟可能导致部分用户看到旧的文章或图片。
3. 故障切换复杂：
   • 当主库发生故障，需要切换到从库时，延迟的从库可能丢失部分数据，导致业务数据不完整。比如在金融交易系统中，主库故障切换到延迟的从库，可能造成部分交易记录丢失。

不同场景下复制延迟问题的优化措施

1. 网络配置方面：
   • 提升网络带宽：增加主从服务器之间的网络带宽，减少数据传输时间。例如将 100Mbps 网络升级到 1Gbps 或更高。
   • 优化网络拓扑：简化网络架构，减少网络节点和跳数，降低网络延迟。避免复杂的多级路由，采用扁平化网络结构。
   • 使用高速网络协议：例如使用 RDMA（远程直接内存访问）协议，可显著减少网络传输的 CPU 开销，加快数据传输。
2. 数据库参数调整方面：
   • 调整复制线程参数：
     • slave_parallel_workers参数，增加从库并行复制线程数，MySQL 5.7 引入的并行复制功能可按库、按表或按事务组并行应用中继日志，加快复制速度。例如设置为 8，让从库同时处理 8 个复制任务。
     • innodb_flush_log_at_trx_commit参数，该参数控制 InnoDB 存储引擎将日志缓冲区写入日志文件并同步到磁盘的频率。将其设置为 2（每秒一次同步），可在一定程度上提高性能，但会增加崩溃时丢失数据的风险，需权衡利弊。
   • 调整缓存参数：
     • 增大innodb_buffer_pool_size，提高 InnoDB 存储引擎的数据缓存能力，减少磁盘 I/O。根据服务器内存大小，可将其设置为物理内存的 60% - 80%。
     • 合理设置query_cache_type和query_cache_size，对频繁执行且结果不常变化的查询进行缓存，减少查询执行时间，但要注意查询缓存的维护开销，避免过度使用。
3. 架构设计方面：
   • 采用多主多从架构：部署多个主库和从库，将不同业务数据分布在不同主库上，从库同时复制多个主库的数据，分散复制压力。例如电商系统中，商品数据和用户数据分别放在不同主库，各自有对应的从库。
   • 引入中间件：使用如 MyCAT、ShardingSphere 等数据库中间件，实现读写分离、负载均衡和数据分片。中间件可根据从库复制状态动态分配读请求，避免请求到延迟高的从库。
   • 优化业务逻辑：对于对数据一致性要求极高的业务操作，直接读主库，确保数据实时性。例如金融交易的关键信息查询，优先读主库，而对于一些允许一定延迟的统计类业务读从库。