数据库内核月报－ 2016/03 - MySQL · 答疑解惑 · 备库Seconds_Behind_Master计算 - 《数据库内核月报》

位点信息维护
相关bug

理论上主库有更新时，备库都存在延迟，且延迟时间为备库执行时间+网络传输时间即t4-t2。

那么mysql是怎么来计算备库延迟的？

先来看show slave status中的一些信息，io线程拉取主库binlog的位置：

sql线程执行relay log的位置：


 Relay_Log_Pos: 253

sql线程执行的relay log相对于主库binlog的位置：

Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001
Exec_Master_Log_Pos: 107

源码实现

Seconds_Behind_Master计算的源码实现如下：

大致可以看出是通过时间和位点来计算的，下面详细分析下。

if里面条件表示如果io线程拉取主库binlog的位置和sql线程执行的relay log相对于主库binlog的位置相等，那么认为延迟为0。一般情况下，io线程比sql线程快。但如果网络状况特别差，导致sql线程需等待io线程的情况，那么这两个位点可能相等，会导致误认为延迟为0。

再看else里：

clock_diff_with_master io线程启动时会向主库发送sql语句“SELECT UNIX_TIMESTAMP()”，获取主库当前时间，然而用备库当前时间减去此时间或者主备时间差值即为clock_diff_with_master。这里如果有用户中途修改了主库系统时间或修改了timestamp变量，那么计算出备库延迟时间就是不准确的。

非并行复制：备库sql线程读取了relay log中的event，event未执行之前就会更新last_master_timestamp，这里时间的更新是以event为单位。

rli->last_master_timestamp= ev->when.tv_sec + (time_t) ev->exec_time;

并行复制：

并行复制更新gap checkpiont时，会推进lwm点，同时更新last_master_timestamp为lwm所在事务结束的event的时间。因此，并行复制是在事务执行完成后才更新last_master_timestamp，更新是以事务为单位。同时更新gap checkpiont还受slave_checkpoint_period参数的影响。

这导致并行复制下和非并行复制统计延迟存在差距，差距可能为 + 事务在备库执行的时间。这就是为什么在并行复制下有时候会有很小的延迟，而改为非并行复制时反而没有延迟的原因。

另外当sql线程等待io线程时且gaq队列为空时，会将last_master_timestamp设为0。同样此时认为没有延迟，计算得出seconds_Behind_Master为0。

io线程拉取binlog的位点

Master_Log_File 读取到主库ROTATE_EVENT时会更新(process_io_rotate)
Read_Master_Log_Pos:io线程每取到一个event都会从event中读取pos信息并更新
mi->set_master_log_pos(mi->get_master_log_pos() + inc_pos);

sql线程执行relay log的位置

sql线程执行的relay log相对于主库binlog的位置

Relay_Master_Log_File
  sql线程处理ROTATE_EVENT时更新(Rotate_log_event::do_update_pos)
Exec_Master_Log_Pos 和Relay_Log_Pos同时更新
  并行复制时，事务完成时更新(Rotate_log_event::do_update_pos/ Xid_log_event::do_apply_event/stmt_done)

谈到位点更新就有必要说到两个事件：HEARTBEAT_LOG_EVENT 和 ROTATE_EVENT。

HEARTBEAT_LOG_EVENT HEARTBEAT_LOG_EVENT我们的了解一般作用是，在主库没有更新的时候，每隔master_heartbeat_period时间都发送此事件保持主库与备库的连接。而HEARTBEAT_LOG_EVENT另一个作用是，在gtid模式下，主库有些gtid备库已经执行同时，这些事件虽然不需要再备库执行，但读取和应用binglog的位点还是要推进。因此，这里将这类event转化为HEARTBEAT_LOG_EVENT，由HEARTBEAT_LOG_EVENT帮助我们推进位点。
ROTATE_EVENT

主库binlog切换产生的ROTATE_EVENT，备库io线程收到时会也有切换relay log。此rotate也会记入relay log，sql线程执行ROTATE_EVENT只更新位点信息。备库io线程接受主库的HEARTBEAT_LOG_EVENT，一般不用户处理。前面提到，gtid模式下，当HEARTBEAT_LOG_EVENT的位点大于当前记录的位点时，会构建一个ROTATE_EVENT,从而让sql线程推进位点信息。
```
if (mi->is_auto_position()  && mi->get_master_log_pos() < hb。log_pos
    &&  mi->get_master_log_name() != NULL)
{
  write_ignored_events_info_to_relay_log(mi->info_thd, mi); //构建ROTATE_EVENT
  ......
}
```

另外，在replicate_same_server_id为0时，备库接收到的binlog与主库severid相同时，备库会忽略此binlog，但位点仍然需要推进。为了效率，此binlog不需要记入relay log。而是替换为ROTATE_EVENT来推进位点。

延迟现象

不考虑网络延迟。

MySQL · 答疑解惑 · 备库Seconds_Behind_Master计算 - 图1

并行复制时

执行DDL：t2时刻主库执行完，t2至t3备库执行show slave status，Seconds_Behind_Master值一直为0

执行大事务：t2时刻主库执行完，t2至t3备库执行show slave status，Seconds_Behind_Master值一直为0

这是因为执行语句之前主备是完全同步的，gaq队列为空，会将last_master_timestamp设为0。而执行DDL过程中，gap checkpoint一直没有推进，last_master_timestamp一直未0，直到DDL或大事务完成。所以t2至t3时刻Seconds_Behind_Master值一直为0。而t3时刻有一瞬间last_master_timestamp是会重置的，但又因slave_checkpoint_period会推进checkpoint,gaq队列变为空，会将last_master_timestamp重设为0。因此t3时刻可能看到瞬间有延迟(对于DDL是延迟30s,对于大事务时延迟60s)。

这似乎很不合理，gaq队列为空，会将last_master_timestamp设为0,这条规则实际可以去掉。

BUG#72376, PREVIOUS_GTIDS_LOG_EVENT 事件记录在每个binlog的开头，表示先前所有文件的gtid集合。relay-log本身event记录是主库的时间，但relay log开头的PREVIOUS_GTIDS_LOG_EVENT事件，是在slave端生成的，时间也是以slave为准的。因此不能用此时间计算last_master_timestamp。修复方法是在relay log写PREVIOUS_GTIDS_LOG_EVENT事件是标记是relay log产生的，在统计last_master_timestamp时，发现是relay产生的事件则忽略统计。

总结

Seconds_Behind_Master的计算并不准确和可靠。并行复制下Seconds_Behind_Master值比非并行复制时偏大。因此当我们判断备库是否延迟时，根据Seconds_Behind_Master=0不一定可靠。但是，当我们进行主备切换时，在主库停写的情况下，我们可以根据位点来判断是否完全同步。