MySQL 5.7增强版Semisync Replication性能优化

一 前言

前文 介绍了5.5/5.6 版本的MySQL semi sync 基础原理和配置，随着MySQL 5.7 的发布，新版本的MySQL修复了semi sync 的一些bug 并且增强了功能。

支持发送binlog和接受ack的异步化;
支持在事务commit前等待ACK;
在server层判断备库是否要求半同步以减少Plugin锁冲突;
解除binlog dump线程和lock_log的冲突等等。

本文重点分析 第1,2个改进项，因为原来的模式的确会影响系统的tps，新的异步模式可以提高半同步模式下的系统事务处理能力。

二 优化

1、支持发送binlog和接受ack的异步化

通过前面的介绍，我们知道Semisynchronous Replication模式下,app在主库上提交一个事务/event，MySQL将每个事务写入binary并且同步到到slave ，master会等待至少一个slave通知:slave 已经接收到传过来的events并写入relay log，才返回给回话层 写入成功，或者直到传送日志发生超时,系统自动将为异步复制模式。

整体流程的逻辑图

5.5 版本semi sync 设计的缺点：

    从原理以及上图来看，旧版本的semi sync 受限于dump thread ，原因是dump thread 承担了两份不同且又十分频繁的任务：传送binlog 给slave ，还需要等待slave反馈信息，而且这两个任务是串行的，dump thread 必须等待 slave 返回之后才会传送下一个 events 事务。dump thread 已然成为整个半同步提高性能的瓶颈在高并发业务场景下，这样的机制会影响数据库整体的TPS .

为了解决上述问题，在5.7.4版本的semi sync 框架中，独立出一个 ack collector thread ，专门用于接收slave 的反馈信息。这样master 上有两个进程独立工作，可以同时发送binlog 到slave ，和接收slave的反馈。整体流程的逻辑图

大体的实现思路是:

备库IO线程使用TCP协议和主库交互,读写socket可以同时进行,在开启主库semisync时,启动一个后台线程,使用select监听备库连接socket;
dump线程不再等待备库ACK;在ack reciver线程等待ACK时,dump线程还能继续发送下一组group commit的binlog,进而提升TPS.

2 支持在事务commit前等待ACK;

   新版本的semi sync 增加了rpl_semi_sync_master_wait_point参数 来控制半同步模式下 主库在返回给会话事务成功之前提交事务的方式。

该参数有两个值：

AFTER_SYNC (默认值):master 将每个事务写入binlog ,传递到slave，并且刷新到磁盘。master等待slave 反馈接收到事务并刷新到磁盘。一旦接到slave反馈，master在主库提交事务并且返回结果给会话。 在AFTER_SYNC模式下，所有的客户端在同一时刻查看已经提交的数据。假如发生主库crash，所有在主库上已经提交的事务已经同步到slave并记录到relay log。此时切换到从库，可以保障最小的数据损失。

AFTER_COMMIT: master 将每个事务写入binlog ,传递到slave 刷新到磁盘(relay log)，然后在主库提交事务。master在提交事务后等待slave 反馈接收到事务并刷新到磁盘。一旦接到slave反馈，master将结果反馈给客户端。
在AFTER_COMMIT模式下,如果slave 没有应用日志,此时master crash，系统failover到slave，app将发现数据出现不一致，在master提交而slave 没有应用。