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腾讯工程师带你深入解析 MySQL binlog

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了腾讯工程师带你深入解析 MySQL binlog，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含15244字，纯文字阅读大概需要22分钟。

内容图文

‘%log_bin%‘; +---------------------------------+-------------------------------------+ | Variable_name | Value | +---------------------------------+-------------------------------------+ | log_bin | ON | | log_bin_basename | /var/lib/mysql/3306/mysql-bin | | log_bin_index | /var/lib/mysql/3306/mysql-bin.index | | log_bin_trust_function_creators | OFF | | log_bin_use_v1_row_events | OFF | | sql_log_bin | ON | +---------------------------------+-------------------------------------+ 
binlog文件开启binlog后，会在数据目录（默认）生产host-bin.n（具体binlog信息）文件及host-bin.index索引文件（记录binlog文件列表）。当binlog日志写满(binlog大小max_binlog_size，默认1G),或者数据库重启才会生产新文件，但是也可通过手工进行切换让其重新生成新的文件（flush logs）；另外，如果正使用大的事务，由于一个事务不能横跨两个文件，因此也可能在binlog文件未满的情况下刷新文件
mysql> show binary logs; //查看binlog文件列表,
+------------------+-----------+
| Log_name         | File_size |
+------------------+-----------+
| mysql-bin.000001 |       177 |
| mysql-bin.000002 |       177 |
| mysql-bin.000003 |  10343266 |
| mysql-bin.000004 |  10485660 |
| mysql-bin.000005 |     53177 |
| mysql-bin.000006 |      2177 |
| mysql-bin.000007 |      1383 |
+------------------+-----------+
查看binlog的状态：show master status可查看当前二进制日志文件的状态信息，显示正在写入的二进制文件，及当前position
 mysql> show master status;
 +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
 | File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
 +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
 | mysql-bin.000007 |      120 |              |                  |                   |
 +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
  • reset master 清空binlog日志文件

3.binlog内容

默认情况下binlog日志是二进制格式，无法直接查看。可使用两种方式进行查看：

    a. mysqlbinlog: /usr/bin/mysqlbinlog  mysql-bin.000007
        - mysqlbinlog是mysql官方提供的一个binlog查看工具，
        - 也可使用–read-from-remote-server从远程服务器读取二进制日志，
        - 还可使用--start-position --stop-position、--start-time= --stop-time精确解析binlog日志
        
        截取位置1190-1352 binlog如下：
        ***************************************************************************************
        # at 1190   //事件的起点
        #171223 21:56:26 server id 123  end_log_pos 1190 CRC32 0xf75c94a7     Intvar
        SET INSERT_ID=2/*!*/;
        #171223 21:56:26 server id 123  end_log_pos 1352 CRC32 0xefa42fea     Query    thread_id=4    exec_time=0    error_code=0
        SET TIMESTAMP=1514123786/*!*/;              //开始事务的时间起点 (每个at即为一个event)
        insert into tb_person  set name="name__2", address="beijing", sex="man", other="nothing"  //sql语句
        /*!*/;
        # at 1352
        #171223 21:56:26 server id 123  end_log_pos 1383 CRC32 0x72c565d3     Xid = 5 //执行时间，及位置戳，Xid:事件指示提交的XA事务
        ***************************************************************************************
    
    b.直命令行解析
        SHOW BINLOG EVENTS
            [IN ‘log_name‘] //要查询的binlog文件名
            [FROM pos]  
            [LIMIT [offset,] row_count]  
       
        1190-135如下：mysql> show binlog events in ‘mysql-bin.000007‘ from 1190 limit 2\G
        *************************** 13. row ***************************
           Log_name: mysql-bin.000007
                Pos: 1190
         Event_type: Query  //事件类型
          Server_id: 123
        End_log_pos: 1352   //结束pose点，下个事件的起点
               Info: use `test`; insert into tb_person  set name="name__2", address="beijing", sex="man", other="nothing"
        *************************** 14. row ***************************
           Log_name: mysql-bin.000007
                Pos: 1352
         Event_type: Xid
          Server_id: 123
        End_log_pos: 1383
               Info: COMMIT /* xid=51 */

4.binlog格式

Mysql binlog日志有ROW,Statement,MiXED三种格式；可通过my.cnf配置文件及 ==set global binlog_format=‘ROW/STATEMENT/MIXED‘== 进行修改，命令行 ==show variables like ‘binlog_format‘== 命令查看binglog格式；。

  • Row level: 仅保存记录被修改细节，不记录sql语句上下文相关信息优点：能非常清晰的记录下每行数据的修改细节，不需要记录上下文相关信息，因此不会发生某些特定情况下的procedure、function、及trigger的调用触发无法被正确复制的问题，任何情况都可以被复制，且能加快从库重放日志的效率，保证从库数据的一致性 缺点:由于所有的执行的语句在日志中都将以每行记录的修改细节来记录，因此，可能会产生大量的日志内容，干扰内容也较多；比如一条update语句，如修改多条记录，则binlog中每一条修改都会有记录，这样造成binlog日志量会很大，特别是当执行alter table之类的语句的时候，由于表结构修改，每条记录都发生改变，那么该表每一条记录都会记录到日志中，实际等于重建了表。 tip: - row模式生成的sql编码需要解码，不能用常规的办法去生成，需要加上相应的参数(--base64-output=decode-rows -v)才能显示出sql语句; - 新版本binlog默认为ROW level，且5.6新增了一个参数：binlog_row_image；把binlog_row_image设置为minimal以后，binlog记录的就只是影响的列，大大减少了日志内容
  • Statement level: 每一条会修改数据的sql都会记录在binlog中优点：只需要记录执行语句的细节和上下文环境，避免了记录每一行的变化，在一些修改记录较多的情况下相比ROW level能大大减少binlog日志量，节约IO，提高性能；还可以用于实时的还原；同时主从版本可以不一样，从服务器版本可以比主服务器版本高 缺点：为了保证sql语句能在slave上正确执行，必须记录上下文信息，以保证所有语句能在slave得到和在master端执行时候相同的结果；另外，主从复制时，存在部分函数（如sleep）及存储过程在slave上会出现与master结果不一致的情况，而相比Row level记录每一行的变化细节，绝不会发生这种不一致的情况
  • Mixedlevel level: 以上两种level的混合使用经过前面的对比，可以发现ROW level和statement level各有优势，如能根据sql语句取舍可能会有更好地性能和效果；Mixed level便是以上两种leve的结合。不过，新版本的MySQL对row level模式也被做了优化，并不是所有的修改都会以row level来记录，像遇到表结构变更的时候就会以statement模式来记录，如果sql语句确实就是update或者delete等修改数据的语句，那么还是会记录所有行的变更；因此，现在一般使用row level即可。
  • 选取规则如果是采用 INSERT，UPDATE，DELETE 直接操作表的情况，则日志格式根据 binlog_format 的设定而记录 如果是采用 GRANT，REVOKE，SET PASSWORD 等管理语句来做的话，那么无论如何都采用statement模式记录

5.复制

复制是mysql最重要的功能之一，mysql集群的高可用、负载均衡和读写分离都是基于复制来实现的；从5.6开始复制有两种实现方式，基于binlog和基于GTID（全局事务标示符）；本文接下来将介绍基于binlog的一主一从复制；其复制的基本过程如下：

    a.Master将数据改变记录到二进制日志(binary log)中
    b.Slave上面的IO进程连接上Master，并请求从指定日志文件的指定位置（或者从最开始的日志）之后的日志内容
    c.Master接收到来自Slave的IO进程的请求后，负责复制的IO进程会根据请求信息读取日志指定位置之后的日志信息，返回给Slave的IO进程。
        返回信息中除了日志所包含的信息之外，还包括本次返回的信息已经到Master端的bin-log文件的名称以及bin-log的位置
    d.Slave的IO进程接收到信息后，将接收到的日志内容依次添加到Slave端的relay-log文件的最末端，并将读取到的Master端的 bin-log的
        文件名和位置记录到master-info文件中，以便在下一次读取的时候能够清楚的告诉Master从某个bin-log的哪个位置开始往后的日志内容
    e.Slave的Sql进程检测到relay-log中新增加了内容后，会马上解析relay-log的内容成为在Master端真实执行时候的那些可执行的内容，并在自身执行

接下来使用实例演示基于binlog的主从复制：

    a.配置master
        主要包括设置复制账号，并授予REPLICATION SLAVE权限，具体信息会存储在于master.info文件中，及开启binlog；
        mysql> CREATE USER ‘test‘@‘%‘ IDENTIFIED BY ‘123456‘;
        mysql> GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO ‘test‘@‘%‘;
        mysql> show variables like "log_bin";
            +---------------+-------+
            | Variable_name | Value |
            +---------------+-------+
            | log_bin       | ON    |
            +---------------+-------+
        查看master当前binlogmysql状态：mysql> show master status;
            +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
            | File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
            +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
            | mysql-bin.000003 |      120 |              |                  |                   |
            +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
        建表插入数据：
            CREATE TABLE `tb_person` (
               `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
               `name` varchar(36) NOT NULL,                           
               `address` varchar(36) NOT NULL DEFAULT ‘‘,    
               `sex` varchar(12) NOT NULL DEFAULT ‘Man‘ ,
               `other` varchar(256) NOT NULL ,
               PRIMARY KEY (`id`)
             ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=0 DEFAULT CHARSET=utf8;
             
             insert into tb_person  set name="name1", address="beijing", sex="man", other="nothing";
             insert into tb_person  set name="name2", address="beijing", sex="man", other="nothing";
             insert into tb_person  set name="name3", address="beijing", sex="man", other="nothing";
             insert into tb_person  set name="name4", address="beijing", sex="man", other="nothing";
    b.配置slave
        Slave的配置类似master，需额外设置relay_log参数，slave没有必要开启二进制日志，如果slave为其它slave的master，须设置bin_log
    c.连接master
        mysql> CHANGE MASTER TO
           MASTER_HOST=‘10.108.111.14‘,
           MASTER_USER=‘test‘,
           MASTER_PASSWORD=‘123456‘,
           MASTER_LOG_FILE=‘mysql-bin.000003‘,
           MASTER_LOG_POS=120;
    d.show slave status;
        mysql> show slave status\G
        *************************** 1. row ***************************
                       Slave_IO_State:   ---------------------------- slave io状态，表示还未启动
                          Master_Host: 10.108.111.14  
                          Master_User: test  
                          Master_Port: 20126  
                        Connect_Retry: 60   ------------------------- master宕机或连接丢失从服务器线程重新尝试连接主服务器之前睡眠时间
                      Master_Log_File: mysql-bin.000003  ------------ 当前读取master binlog文件
                  Read_Master_Log_Pos: 120  ------------------------- slave读取master binlog文件位置
                       Relay_Log_File: relay-bin.000001  ------------ 回放binlog
                        Relay_Log_Pos: 4   -------------------------- 回放relay log位置
                Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000003  ------------ 回放log对应maser binlog文件
                     Slave_IO_Running: No
                    Slave_SQL_Running: No
                  Exec_Master_Log_Pos: 0  --------------------------- 相对于master从库的sql线程执行到的位置
                Seconds_Behind_Master: NULL
        Slave_IO_State, Slave_IO_Running, 和Slave_SQL_Running为NO说明slave还没有开始复制过程。
    e.启动复制
        start slave
    f.再次观察slave状态
        mysql> show slave status\G
        *************************** 1. row ***************************
                       Slave_IO_State: Waiting for master to send event -- 等待master新的event
                          Master_Host: 10.108.111.14
                          Master_User: test
                          Master_Port: 20126
                        Connect_Retry: 60
                      Master_Log_File: mysql-bin.000003
                  Read_Master_Log_Pos: 3469  ---------------------------- 3469  等于Exec_Master_Log_Pos，已完成回放
                       Relay_Log_File: relay-bin.000002                    ||
                        Relay_Log_Pos: 1423                                ||
                Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000003                    ||
                     Slave_IO_Running: Yes                                 ||
                    Slave_SQL_Running: Yes                                 ||
                  Exec_Master_Log_Pos: 3469  -----------------------------3469  等于slave读取master binlog位置，已完成回放
                Seconds_Behind_Master: 0
        可看到slave的I/O和SQL线程都已经开始运行，而且Seconds_Behind_Master=0。Relay_Log_Pos增加，意味着一些事件被获取并执行了。
        
        最后看下如何正确判断SLAVE的延迟情况，判定slave是否追上master的binlog：
        1、首先看 Relay_Master_Log_File 和 Maser_Log_File 是否有差异；
        2、如果Relay_Master_Log_File 和 Master_Log_File 是一样的话，再来看Exec_Master_Log_Pos 和 Read_Master_Log_Pos 的差异，对比SQL线程比IO线程慢了多少个binlog事件；
        3、如果Relay_Master_Log_File 和 Master_Log_File 不一样，那说明延迟可能较大，需要从MASTER上取得binlog status，判断当前的binlog和MASTER上的差距；
        4、如果以上都不能发现问题，可使用pt_heartbeat工具来监控主备复制的延迟。
        
    g.查询slave数据，主从一致
        mysql> select * from tb_person;
            +----+-------+---------+-----+---------+
            | id | name  | address | sex | other   |
            +----+-------+---------+-----+---------+
            |  5 | name4 | beijing | man | nothing |
            |  6 | name2 | beijing | man | nothing |
            |  7 | name1 | beijing | man | nothing |
            |  8 | name3 | beijing | man | nothing |
            +----+-------+---------+-----+---------+
关于mysql复制的内容还有很多，比如不同的同步方式、复制格式情况下有什么区别，有什么特点，应该在什么情况下使用....这里不再一一介绍。

 

6.恢复

    恢复是binlog的两大主要作用之一，接下来通过实例演示如何利用binlog恢复数据：
    
    a.首先，看下当前binlog位置
        mysql> show master status;
        +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
        | File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
        +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
        | mysql-bin.000008 |     1847 |              |                  |                   |
        +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
    b.向表tb_person中插入两条记录：
        insert into tb_person  set name="person_1", address="beijing", sex="man", other="test-1";
        insert into tb_person  set name="person_2", address="beijing", sex="man", other="test-2";
    c.记录当前binlog位置：
        mysql> show master status;
        +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
        | File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
        +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
        | mysql-bin.000008 |     2585 |              |                  |                   |
        +------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
    d.查询数据 
        mysql> select *  from tb_person where name ="person_2" or name="person_1";
        +----+----------+---------+-----+--------+
        | id | name     | address | sex | other  |
        +----+----------+---------+-----+--------+
        |  6 | person_1 | beijing | man | test-1 |
        |  7 | person_2 | beijing | man | test-2 |
        +----+----------+---------+-----+--------+
    e.删除一条: delete from tb_person where name ="person_2";
        mysql> select *  from tb_person where name ="person_2" or name="person_1";
        +----+----------+---------+-----+--------+
        | id | name     | address | sex | other  |
        +----+----------+---------+-----+--------+
        |  6 | person_1 | beijing | man | test-1 |
        +----+----------+---------+-----+--------+
    f. binlog恢复（指定pos点恢复/部分恢复）
        mysqlbinlog   --start-position=1847  --stop-position=2585  mysql-bin.000008  > test.sql
        mysql> source /var/lib/mysql/3306/test.sql
    d.数据恢复完成 
        mysql> select *  from tb_person where name ="person_2" or name="person_1";
        +----+----------+---------+-----+--------+
        | id | name     | address | sex | other  |
        +----+----------+---------+-----+--------+
        |  6 | person_1 | beijing | man | test-1 |
        |  7 | person_2 | beijing | man | test-2 |
        +----+----------+---------+-----+--------+
    e.总结
        恢复，就是让mysql将保存在binlog日志中指定段落区间的sql语句逐个重新执行一次而已

7.总结

本文简要介绍binlog原理及其在恢复、复制中的使用方法；

8.参考

  • https://dev.mysql.com/doc/internals/en/binary-log-versions.html
  • http://www.php.cn/mysql-tutorials-361643.html
  • https://www.jianshu.com/p/c16686b35807
  • https://www.cnblogs.com/jackluo/p/3336585.html
  • http://www.cnblogs.com/hustcat/archive/2009/12/19/1627525.html

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标签：连接   binary   表示   服务   test   集群   /usr   sans   直接   

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内容总结

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