面试题：MySQL备库优化策略中如何权衡数据一致性与性能

Question

在MySQL备库的优化策略制定过程中，数据一致性与性能往往是相互制约的因素。请详细阐述在不同的业务场景下，如何通过调整备库的配置、硬件选型及同步机制等来平衡数据一致性与性能，并举出至少两个实际应用场景及对应的优化方案。

Answer 1

调整备库配置

1. 参数调整：
   • sync_binlog：在对数据一致性要求极高，如金融交易场景，设为1，确保每次事务提交都将二进制日志同步到磁盘，降低数据丢失风险，但会影响性能。在一些对一致性要求相对没那么高，如普通日志记录场景，可设为0或较大值，提高写入性能。
   • innodb_flush_log_at_trx_commit：对于高一致性场景，设为1，每次事务提交时将日志缓冲区数据写入日志文件并刷新到磁盘。在性能优先场景，设为2，每秒将日志缓冲区数据写入日志文件并刷新到磁盘，或者设为0，由操作系统决定何时刷新日志，性能最高但数据丢失风险增加。
2. 线程配置：
   • slave_parallel_workers：在主库写入压力大，且备库硬件资源充足场景下，适当增加此参数值，开启多线程复制，提高备库复制速度。如电商订单系统，订单写入量大，可通过增加此参数提升备库性能。但要注意主库事务的并行性及冲突情况，避免复制错误。

硬件选型

1. CPU：对于数据一致性要求高，同时性能需求也高的场景，如大型企业核心业务系统，选择多核、高主频CPU，以支持多线程复制及大量数据处理。在简单数据展示类业务场景，对CPU性能要求可适当降低。
2. 内存：如果业务场景涉及大量数据缓存及快速处理，如实时数据分析业务，增加内存，设置合适的InnoDB缓冲池大小，可显著提升性能。而对于数据量小且读写不频繁的业务，如小型企业简单的员工信息管理系统，内存需求可相应减少。
3. 存储：在对数据一致性和性能都要求高的数据库应用，如银行核心数据库，采用高速固态硬盘（SSD）存储，提高I/O性能，减少日志写入和数据读取延迟。对于一般网站的访问日志存储等场景，机械硬盘（HDD）也能满足需求，降低成本。

同步机制

1. 半同步复制：在对数据一致性有较高要求，但又希望比全同步复制性能更好的场景，如在线支付系统，采用半同步复制。至少有一个备库接收到并写入中继日志，主库才返回成功给客户端，降低数据丢失风险，同时性能损耗相对全同步复制较小。
2. 级联复制：在数据中心规模较大，有多个备库且对性能有一定要求场景下，使用级联复制。减少主库与大量备库直接交互压力，提升整体性能。如大型互联网公司跨地域的数据库集群，可通过级联复制减少主库负担，同时保障数据一致性。

实际应用场景及优化方案

1. 金融交易记录场景：
   • 数据一致性要求：极高，不允许数据丢失或不一致。
   • 优化方案：配置上，sync_binlog设为1，innodb_flush_log_at_trx_commit设为1；硬件上，选择高性能CPU、大内存及SSD存储；同步机制采用半同步复制，确保交易数据的强一致性，即使在系统故障时也不会丢失重要交易记录。
2. 电商商品展示场景：
   • 数据一致性要求：相对较低，允许一定时间内的数据延迟。
   • 优化方案：配置上，sync_binlog设为0或较大值，innodb_flush_log_at_trx_commit设为2；硬件上，可选用一般配置的CPU和内存，存储采用HDD；同步机制可采用异步复制，提高数据复制性能，快速展示商品信息，虽然可能存在短暂的数据不一致，但对用户体验影响较小。