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mysql和缓存数据的一致性

发布时间: 2022-11-04 23:34:29

‘壹’ 缓存使用,前台直接操作mysql,后台操作缓存.怎么保证数据一致性

特别要注意:不要设置环境变量CATALINA_HOME 2.分别修改安装目录下的conf子目录中的server.xml文件: a.修改http访问端口(默认为8080端口),将8080修改为tomcat不在使用的端口号。此处所设的端口号即是以后访问web时所用的端口号。

‘贰’ 怎么避免mysql从库同步 怎么保证数据一致性

用 pt-table-checksum 时,会不会影响业务性能?

实验


实验开始前,给大家分享一个小经验:任何性能评估,不要相信别人的评测结果,要在自己的环境上测试,并(大概)知晓原理。

我们先建一对主从:

之后工具获取了一个数据块的 checksum,这个数据块不大,如果跟业务流量有冲突,会马上出发 innodb 的锁超时,立刻退让。

以上是 pt-table-checksum 的一些设计,可以看到这几处都是精心维护了业务流量不受影响。

工具还设计了其他的一些机制保障业务流量,比如参数 --max-load 和 --pause-file 等,还有精心设计的数据块划分方法,索引选择方法等。大家根据自己的情况配合使用即可达到很好的效果。


总结

本期我们介绍了简单分析 pt-table-checksum 是否会影响业务流量,坊间会流传工具的各种参数建议或者不建议使用,算命的情况比较多,大家都可以用简单的实验来分析其中机制。

还是那个观点,性能测试不能相信道听途说,得通过实验去分析。

‘叁’ 如何保证缓存与数据库双写时的数据一致性

一般来说,就是如果系统不是严格要求缓存+数据库必须一致性的话,缓存可以稍微的跟数据库偶尔有不一致的情况,最好不要做这个方案,读请求和写请求串行化,串到一个内存队列里去,这样就可以保证一定不会出现不一致的情况
串行化之后,就会导致系统的吞吐量会大幅度的降低,用比正常情况下多几倍的机器去支撑线上的一个请求。

‘肆’ mysql 如何解决数据一致性

MySQL主从复制

现在常用的MySQL高可用方案,十有八九是基于 MySQL的主从复制(replication)来设计的,包括常规的一主一从、双主模式,或者半同步复制(semi-sync replication)。

我们常常把MySQL replication说成是MySQL同步(sync),但事实上这个过程是异步(async)的。大概过程是这样的:

在master上提交事务后,并且写入binlog,返回事务成功标记;

将binlog发送到slave,转储成relay log;

在slave上再将relay log读取出来应用。

步骤1和步骤3之间是异步进行的,无需等待确认各自的状态,所以说MySQL replication是异步的。

MySQL semi-sync replication在之前的基础上做了加强完善,整个流程变成了下面这样:

首先,master和至少一个slave都要启用semi-sync replication模式;

某个slave连接到master时,会主动告知当前自己是否处于semi-sync模式;

在master上提交事务后,写入binlog后,还需要通知至少一个slave收到该事务,等待写入relay log并成功刷新到磁盘后,向master发送“slave节点已完成该事务”确认通知;

master收到上述通知后,才可以真正完成该事务提交,返回事务成功标记;

在上述步骤中,当slave向master发送通知时间超过rpl_semi_sync_master_timeout设定值时,主从关系会从semi-sync模式自动调整成为传统的异步复制模式。

半同步复制看起来很美好有木有,但如果网络质量不高,是不是出现抖动,触发上述第5条的情况,会从半同步复制降级为普通复制;此外,采用半同步复制,会导致master上的tps性能下降非常严重,最严重的情况下可能会损失50%以上。

这样来看,除非需要非常严格保证数据一致性等迫不得已的场景,就不太建议使用半同步复制了。当然了,事实上我们也可以通过加强程序端的逻辑控制,来避免主从数据不一致时发生逻辑错误,比如说如果在从上读取到的数据和主不一致的话,那么就触发主从间的一次数据修复工作。或者,我们也可以用 pt-table-checksum & pt-table-sync 两个工具来校验并修复数据,只要运行频率适当,是可行的。

真想要提高多节点间的数据一致性,可以考虑采用PXC方案。现在已知用PXC规模较大的有qunar、sohu,如果团队里初期没有人能比较专注PXC的话,还是要谨慎些,毕竟和传统的主从复制差异很大,出现问题时需要花费更多精力去排查解决。

如何保证主从复制数据一致性

上面说完了异步复制、半同步复制、PXC,我们回到主题:在常规的主从复制场景里,如何能保证主从数据的一致性,不要出现数据丢失等问题呢?

在MySQL中,一次事务提交后,需要写undo、写redo、写binlog,写数据文件等等。在这个过程中,可能在某个步骤发生crash,就有可能导致主从数据的不一致。为了避免这种情况,我们需要调整主从上面相关选项配置,确保即便发生crash了,也不能发生主从复制的数据丢失。

1. 在master上修改配置

innodb_flush_log_at_trx_commit = 1
sync_binlog = 1

上述两个选项的作用是:保证每次事务提交后,都能实时刷新到磁盘中,尤其是确保每次事务对应的binlog都能及时刷新到磁盘中,只要有了binlog,InnoDB就有办法做数据恢复,不至于导致主从复制的数据丢失。

2. 在slave上修改配置

master_info_repository = "TABLE"
relay_log_info_repository = "TABLE"
relay_log_recovery = 1

上述前两个选项的作用是:确保在slave上和复制相关的元数据表也采用InnoDB引擎,受到InnoDB事务安全的保护,而后一个选项的作用是开启relay log自动修复机制,发生crash时,会自动判断哪些relay log需要重新从master上抓取回来再次应用,以此避免部分数据丢失的可能性。

通过上面几个选项的调整,就可以确保主从复制数据不会发生丢失了。但是,这并不能保证主从数据的绝对一致性,因为,有可能设置了ignoredo ewrite等replication规则,或者某些SQL本身存在不确定因素,或者人为在slave上修改数据,最终导致主从数据不一致。这种情况下,可以采用pt-table-checksum和pt-table-sync工具来进行数据的校验和修复。

‘伍’ Redis 如何保持和 MySQL 数据一致

redis在启动之后,从数据库加载数据。

读请求:

不要求强一致性的读请求,走redis,要求强一致性的直接从mysql读取

写请求:

数据首先都写到数据库,之后更新redis(先写redis再写mysql,如果写入失败事务回滚会造成redis中存在脏数据)

在并发不高的情况下,读操作优先读取redis,不存在的话就去访问MySQL,并把读到的数据写回Redis中;写操作的话,直接写MySQL,成功后再写入Redis(可以在MySQL端定义CRUD触发器,在触发CRUD操作后写数据到Redis,也可以在Redis端解析binlog,再做相应的操作)

在并发高的情况下,读操作和上面一样,写操作是异步写,写入Redis后直接返回,然后定期写入MySQL

1.当更新数据时,如更新某商品的库存,当前商品的库存是100,现在要更新为99,先更新数据库更改成99,然后删除缓存,发现删除缓存失败了,这意味着数据库存的是99,而缓存是100,这导致数据库和缓存不一致。

解决方法:

这种情况应该是先删除缓存,然后在更新数据库,如果删除缓存失败,那就不要更新数据库,如果说删除缓存成功,而更新数据库失败,那查询的时候只是从数据库里查了旧的数据而已,这样就能保持数据库与缓存的一致性。

2.在高并发的情况下,如果当删除完缓存的时候,这时去更新数据库,但还没有更新完,另外一个请求来查询数据,发现缓存里没有,就去数据库里查,还是以上面商品库存为例,如果数据库中产品的库存是100,那么查询到的库存是100,然后插入缓存,插入完缓存后,原来那个更新数据库的线程把数据库更新为了99,导致数据库与缓存不一致的情况

解决方法:

遇到这种情况,可以用队列的去解决这个问,创建几个队列,如20个,根据商品的ID去做hash值,然后对队列个数取摸,当有数据更新请求时,先把它丢到队列里去,当更新完后在从队列里去除,如果在更新的过程中,遇到以上场景,先去缓存里看下有没有数据,如果没有,可以先去队列里看是否有相同商品ID在做更新,如果有也把查询的请求发送到队列里去,然后同步等待缓存更新完成。

这里有一个优化点,如果发现队列里有一个查询请求了,那么就不要放新的查询操作进去了,用一个while(true)循环去查询缓存,循环个200MS左右,如果缓存里还没有则直接取数据库的旧数据,一般情况下是可以取到的。

1、读请求时长阻塞

由于读请求进行了非常轻度的异步化,所以一定要注意读超时的问题,每个读请求必须在超时间内返回,该解决方案最大的风险在于可能数据更新很频繁,导致队列中挤压了大量的更新操作在里面,然后读请求会发生大量的超时,最后导致大量的请求直接走数据库,像遇到这种情况,一般要做好足够的压力测试,如果压力过大,需要根据实际情况添加机器。

2、请求并发量过高

这里还是要做好压力测试,多模拟真实场景,并发量在最高的时候QPS多少,扛不住就要多加机器,还有就是做好读写比例是多少

3、多服务实例部署的请求路由

可能这个服务部署了多个实例,那么必须保证说,执行数据更新操作,以及执行缓存更新操作的请求,都通过nginx服务器路由到相同的服务实例上

4、热点商品的路由问题,导致请求的倾斜

某些商品的读请求特别高,全部打到了相同的机器的相同丢列里了,可能造成某台服务器压力过大,因为只有在商品数据更新的时候才会清空缓存,然后才会导致读写并发,所以更新频率不是太高的话,这个问题的影响并不是很大,但是确实有可能某些服务器的负载会高一些。

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‘陆’ 请教redis如何做到和mysql数据库的同步

二者数据同步的关键在于mysql数据库中主键,方案是在redis启动时区mysql读取所有表键值存入redis中,往redis写数据是,对redis主键自增并进行读取,若mysql更新失败,则需要及时清除缓存及同步redis主键。
参考代码如下:
String tbname = "login";

//获取mysql表主键值--redis启动时
long id = MySQL.getID(tbname);
//设置redis主键值--redis启动时
redisService.set(tbname, String.valueOf(id));

System.out.println(id);
long l = redisService.incr(tbname);
System.out.println(l);
Login login = new Login();
login.setId(l);
login.setName("redis");
redisService.hmset(String.valueOf(login.getId()), login);

boolean b = MySQL.insert("insert into login(id,name) values(" + login.getId()
+ ",'" + login.getName() + "')");
/**
*
* 队列处理器更新mysql失败:
*
* 清除缓存数据,同时主键值自减
*/
if (!b)
{
redisService.delKeyAndDecr
(tbname, "Login:"+String.valueOf(login.getId()));
// redisService.delete("Login:"+String.valueOf(login.getId()));
//redisService.decr(tbname);
}
System.out.println(redisService.exists("Login:"+String.valueOf(login.getId())));
System.out.println(redisService.get(tbname));

‘柒’ 怎样理解mysql中的一致性

定义:数据库一致性(Database Consistency)是指事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。

数据库状态如何变化?每一次数据变更就会导致数据库的状态迁移。如果数据库的初始状态是C0,第一次事务T1的提交就会导致系统生成一个SYSTEM CHANGE NUMBER(SCN),这是数据库状态从C0转变成C1。执行第二个事务T2的时候数据库状态从T1变成T2,以此类推,执行第Tn次事务的时候数据库状态由C(n-1)变成Cn。

定义一致性主要有2个方面,一致读和一致写。

一致写:事务执行的数据变更只能基于上一个一致的状态,且只能体现在一个状态中。T(n)的变更结果只能基于C(n-1),C(n-2), ...C(1)状态,且只能体现在C(n)状态中。也就是说,一个状态只能有一个事务变更数据,不允许有2个或者2个以上事务在一个状态中变更数据。至于具体一致写基于哪个状态,需要判断T(n)事务是否和T(n-1),T(n-2),...T(1)有依赖关系。

一致读:事务读取数据只能从一个状态中读取,不能从2个或者2个以上状态读取。也就是T(n)只能从C(n-1),C(n-2)... C(1)中的一个状态读取数据,不能一部分数据读取自C(n-1),而另一部分数据读取自C(n-2)。

‘捌’ 技术分享 | 两个单机 MySQL 该如何校验数据一致性

业务有两个 MySQL 集群是通过 MQ 进行同步的,昨晚 MQ 出现异常,报了很多主键冲突,想请 dba 帮忙校验一下两个集群的数据是否一致。

当接到这个需求的时候并没当回事,隐约有点印象 pt-table-checksum 能通过 dsn 实现 MySQL 的数据校验,所以当时就应承下来了。不曾想,啪啪打脸,回想起来真是草率了。

本文参考的是 pt-table-checksum 的校验逻辑,基于数据块去遍历每个表,然后比对 checksum 的值判断该块是否一致,本文主要是想聊聊我在实现数据校验脚本过程中遇到的问题以及解决思路,希望对大家有帮助。

利用线上的配置文件搭建一套主从环境。

这个用例将通过 dsn 方式连接从库。

这个用例将通过 dsn 方式连接从库,但是会将从库的复制链路 stop 掉,并清空复制信息。

熟悉 pt-table-checksum 的朋友应该都知道,该工具是基于主键(非空唯一键)进行扫描数据行,其实这个逻辑针对整型单列主键实现起来很简单,但是如果是联合主键且是字符型,好像就没那么简单了,有兴趣的可以思考一下。下面我先说一下大致的逻辑:

第一步:判断 _min_rowid 是否为空,为空就取该表的第一行,并记作 _min_rowid 。

第二步:根据 _min_rowid 作为条件进行扫描该表,取下一个数据块的数据,记录数据块的最后一行数据的主键值,记录 checksum 的值,并记下 _min_rowid 。

第三步:判断_min_rowid是否为空,非空重复第二步,为空退出检查。

通过上述三个步骤可以看到,如果是单列整型的主键,实现起来很简单,但是问题来了,业务的表的主键五花八门,有的是联合主键,有的是字符型的联合主键,还有整型+字符型的联合主键,那么上述的实现方式显然是有问题的。所以实现起来需要多考虑几个问题:

鉴于存在上述两个问题,可以参考如下实现逻辑:

假如有这么一个联合主键字段 primary key(a,b,c) 都是整型,该如何编写遍历 sql 呢?起初我的想法很简单,具体如下:

至此在编写校验脚本过程遇到的两个问题就算告一段落了,剩下的就是各种逻辑处理了,不过多赘述,有兴趣的可以自行阅读脚本文件。

本着最低程度影响业务,所以取消加锁逻辑。但是又要保证该数据块的数据一致性,如果这个数据块是个热数据,当前正在变更,那么校验的时候难免会不一致。所以只能通过多次校验实现,默认是校验20次,其中有一次校验结果是一致,就认为是一致的,如果前5次校验过程中,这个数据块的数据没有变化,也视为不一致(可能是因为延迟,也可能是真的不一致)。

pt-table-checksum 不校验表结构,改写时添加表结构的校验。

可以基于表的并行校验,可由用户指定并行数,但是脚本有个安全机制,如果用户指定的并行数大于当前 cpu 空闲核心数,就会按当前(空闲核心数-1)作为并行数。

添加网络监控,由用户指定网络上限百分比,当网卡流量超过这个百分比就暂停任务,等待网卡流量低于阈值才会继续任务。这个主要是出于对于中间件(mycat)的场景或者分布式数据库(tidb)的场景。

支持定时任务功能,用户可以使用这个功能规避业务高峰,仅在业务低峰进行数据校验。

不仅限于主从节点的校验,只要目标对象支持 MySQL 的标准 SQL 语法就能做数据校验。

校验逻辑是通过 SQL 采集目标节点的数据库,如果目标数据库系统当前存在异常,无疑是雪上加霜,将会触发未知问题,所以添加超时机制,单次取数据块的阈值是5s,超过5秒就放弃等待重试。测试发现,有时候即便触发超时了,但是 SQL 任务还是会在目标数据库的 processlist 中能看到,所以又添加了一个 kill 机制,超时后会触发一个 kill processlist id 的动作。另外为了避免 kill 错,在每个 SQL 对象添加了一个32位的 md5 值,每次 kill 的时候会校验这个 md5 值。

本工具借鉴 pt-table-checksum 工具思路改写,可以检查随意两个 mysql(支持 mysql sql 语法的数据库)节点的数据一致性。

基于主键以一个块遍历数据表,比对checksum的值,块的大小可通过参数指定。 (1)获取该表的第一个数据块的查询SQL。 (2)将两个目标节点的数据块的checksum的值,记录到临时文件,file1 file2。 (3)比对file1 file2是否一致。

第一步:先开启一个 screen 监控网络

第二步:新开启一个screen执行校验任务

(1)info.log 文件

(2)list目录

(3)md5 目录

(4)pri 目录

(5)res 目录

这是 table 目录下记录某个数据块不一致的一个例子

这是 diff 目录下记录某个数据行不一致的一个例子

(6)skip.log 文件

本工具是参考了 pt-table-checksum 工具的一些思路并结合自身经验进行改写,尚有很多不足之处,仅做学习交流之用, 如有线上环境使用需求,请在测试环境充分测试。

‘玖’ 2020-05-16:如何保证redis和mysql数据一致

保证一致性的做法就是用某种分布式协议一致性来做:

1、SAGA或者TCC - 这两种需要业务代码的大量配合。通过业务代码来补偿一致性。

2、 现实当中有XA协议。比如Ehcache是支持XA协议的。但是性能表现不佳,运维也麻烦。

3、基于Paxos或者Raft的分布式锁,然后对Redis和DB进行双写




‘拾’ 如何保证redis集群和mysql的数据一致性

如何保证redis集群和mysql的数据一致性
如果要“保证”数据的安全性,那么会带来开销的进一步提升,以至于使用redis带来的性能优势都会丧失。正确的做法是区分不同的业务,使得并不需要“保证”数据一致性的场合,可以使用redis优化。而敏感的场合依然使用mysql。