MySQL故障切換筆記之應用無感知設計詳解

2024-07-25 19:08:47

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1. 簡介

大家都知道，在數據庫中間件讀寫分離應用場景中，如何保證底層數據庫出現故障節點的時，中間件可以快速斷開或遷移數據庫連接，讓用戶無感知。

在MySQL數據庫中，提供了一個session_track_transaction_info參數來提供解決方案。

因為官方文檔上沒有對該參數的說明，本文專門介紹該參數的可選值并驗證了實際的影響。下面話不多說了，來隨著小編一起看看詳細的介紹吧

2. session_track_transaction_info參數

2.1 參數介紹

MySQL5.7中，可以通過設置session_track_transaction_info變量來跟蹤事務的狀態。

該參數存在global以及session兩個級別，可以動態修改。
該參數可以設置的值為0（默認OFF），1,2

/** Transaction tracking level*/enum enum_session_track_transaction_info { TX_TRACK_NONE = 0, ///< do not send tracker items on transaction info TX_TRACK_STATE = 1, ///< track transaction status TX_TRACK_CHISTICS = 2 ///< track status and characteristics};

該參數允許設置的值為0，1，2

設置為0的時候，show variables like '%session_track_transaction_info%'顯示為OFF，表示不開啟事務狀態跟蹤
設置為1的時候，show variables like '%session_track_transaction_info%'顯示為STATE，表示跟蹤事務狀態
設置為2的時候，show variables like '%session_track_transaction_info%'顯示為CHARACTERISTICS，表示跟蹤事務狀態和語句

2.2 參數設置影響

開啟session_track_transaction_info參數的時候，在數據庫中無法直接查詢到事務狀態記錄。

根據[WL#4797]，MySQL是將事務狀態跟蹤的信息記錄到了每一個Query請求返回的OK packet中。

可以通過抓包的方式查看事務狀態信息。

2.2.1 原生MySQL OK packet格式

OK Packet的數據包格式定義

類型	名字	描述
int<1>	頭部	用0x00或者0xFE表示該數據包是一個OK Packet
int	影響的行數	影響的行數
int	上次插入的id	上次插入的id
int<2>	狀態標識	如果定義了CLIENT_PROTOCOL_41,會有這一部分
int<2>	警告數量	警告的數量，如果定義了CLIENT_PROTOCOL_41,會有這一部分
int<2>	狀態標識	如果定義了CLIENT_TRANSACTIONS,會有這一部分
string	信息	人類可讀的狀態信息，如果定義了CLIENT_SESSION_TRACK，會有這一部分
string	會話狀態	會話狀態信息，如果定義了SERVER_SESSION_STATE_CHANGED,會有這一部分
string	信息	人類可讀的信息

其中int<lenenc>和string<lenenc>中的lenenc表示的是LengthEcode。

MySQL-5.7.19代碼中封裝OK packet的代碼部分在protocol_classic.cc文件中的net_send_ok()函數中。

2.2.3 session_track_transaction_info 額外補充信息

session_track_transaction_info使用8個字符位來表示事務的信息，并且這8個字符信息是保存在COM_QUERY請求語句的返回數據包中的（客戶端執行一條語句，都會被封裝成MySQL協議中的COM_QUERY請求發送給server端，server端解析執行之后將結果封裝在數據包中返回）。

位置	表示信息	具體代表含義
Place 1	Transaction	T 顯式的開啟一個事務 I 隱式的開啟一個事務（@autocommit=0） _ 沒有活躍的事務
Place 2	unsafe read	r 當前事務中讀取了非事務性存儲引擎的表 _ 當前事務中沒有讀取非事務性存儲引擎的表
Place 3	transaction read	R 當前事務中讀取了事務性存儲引擎的表 _ 當前事務中沒有讀取事務性存儲引擎的表
Place 4	unsafe wirte	w 當前事務中寫入了非事務性存儲引擎的表 _ 當前事務中沒有寫入非事務性存儲引擎的表
Place 5	transaction write	W 當前事務中寫入了事務性存儲引擎的表 _ 當前事務中沒有寫入事務性存儲引擎的表
Place 6	unsafe statement	s 當前事務中使用了不安全的語句，類似于UUID() _ 沒有使用類似的不安全的語句
Place 7	result-set	S 發送給了客戶端一個結果集 _ 沒有結果集
Place 8	LOCKed TABLES	L 表被顯式的通過LOCK TABLES 語句上鎖了 _ 當前事務中沒有鎖表

2.2.2 session_track_transaction_info = 0時OK packet格式解析

session_track_transaction_info=0表示不記錄事務信息，所有在server端返回的數據包中沒有事務狀態跟蹤信息。

## session_track_transaction_info = 0客戶端執行begin；封裝的數據包06 00 00 # playload_length00 # sequence_id03 # command_type COM_QUERY62 65 67 69 6e # beginserver端返回的數據包：response 07 00 00 # playload_length 01 # sequence_id00 # 頭部 0x00表示是一個OK包00 # 影響的行數 000 # 上次插入的id03000000客戶端執行insert into t1 values(55)封裝的數據包1a 00 00 # playload_length 00 # sequence_id03 # command_type COM_QUERY696e7365727420696e746f2074312076616c75657328353529 # insert into t1 values(55)server端返回的數據包：response07 00 00 # playload_length01 # sequence_id00010003000000客戶端執行commit；封裝的數據包07 00 00 # playload_length00 # sequence_id03 # command_type COM_QUERY636f6d6d6974 # commitserver端返回的數據庫包：response07 00 00 # playload_length01 # sequence_id00000002000000

2.2.4 session_track_transaction_info = 1時OK packet格式解析

## session_track_transaction_info = 1客戶端執行begin；封裝的數據包06 00 00 # playload_length00 # sequence_id03 # command_type COM_QUERY626567696e # beginserver端返回的數據包：response14 00 00 # playload_length01 # sequence_id00 # 頭部 0x00表示是一個OK包00 # 影響的行數 000 # 上次插入的id03400000000b05090854 5f 5f 5f 5f 5f 5f 5f # 事務狀態信息 T_______# Place 1: 54 //顯式的開啟一個事務# Place 2: 5f //當前事務中沒有讀取非事務性存儲引擎的表# Place 3: 5f //當前事務中沒有讀取事務性存儲引擎的表# Place 4: 5f //當前事務中沒有寫入非事務性存儲引擎的表# Place 5: 5f //當前事務中沒有寫入事務性存儲引擎的表# Place 6: 5f //當前事務中沒有使用不安全的語句# Place 7: 5f //沒有結果集# Place 8: 5f //沒有鎖表客戶端執行insert into t1 values(111)封裝的數據包1b 00 00 # playload_length00 # sequence_id03 # command_type COM_QUERY696e7365727420696e746f2074312076616c7565732831313129 # insert into t1 values(111)server端返回的數據包：response14 00 00 # playload_length01 # sequence_id00010003400000000b050908 54 5f 5f 5f 57 5f 5f 5f # 事務狀態信息 T___W___# Place 1: 54 //顯式的開啟一個事務# Place 2: 5f //當前事務中沒有讀取非事務性存儲引擎的表# Place 3: 5f //當前事務中沒有讀取事務性存儲引擎的表# Place 4: 5f //當前事務中沒有寫入非事務性存儲引擎的表# Place 5: 57 //當前事務中有寫入事務性存儲引擎的表# Place 6: 5f //當前事務中沒有使用不安全的語句# Place 7: 5f //沒有結果集# Place 8: 5f //沒有鎖表客戶端執行commit；封裝的數據包07 00 00 # playload_length00 # sequence_id03 # command_type COM_QUERY636f6d6d6974 # commitserver端返回的數據包：response1400000100000002400000000b0509085f 5f 5f 5f 5f 5f 5f 5f # 事務狀態信息________# Place 1: 5f //沒有活躍的事務# Place 2: 5f //當前事務中沒有讀取非事務性存儲引擎的表# Place 3: 5f //當前事務中沒有讀取事務性存儲引擎的表# Place 4: 5f //當前事務中沒有寫入非事務性存儲引擎的表# Place 5: 5f //當前事務中沒有寫入事務性存儲引擎的表# Place 6: 5f //當前事務中沒有使用不安全的語句# Place 7: 5f //沒有結果集# Place 8: 5f //沒有鎖表

2.2.5 session_track_transaction_info = 2時OK packet格式解析

將session_track_transaction_info參數設置為2的時候，會顯示更加詳細的事務狀態信息。

客戶端執行begin；封裝的數據包06 00 00 # playload_length00 # sequence_id03 # command_type COM_QUERY626567696e # beginserver端返回的數據包：response29 00 00 # playload_length01 # sequence_id00000003400000002005090854 5f 5f 5f 5f 5f 5f 5f # 事務狀態信息 T_______0413125354415254205452414e53414354494f4e3b # START TRANSACTION;# Place 1: 54 //顯式的開啟一個事務# Place 2: 5f //當前事務中沒有讀取非事務性存儲引擎的表# Place 3: 5f //當前事務中沒有讀取事務性存儲引擎的表# Place 4: 5f //當前事務中沒有寫入非事務性存儲引擎的表# Place 5: 5f //當前事務中沒有寫入事務性存儲引擎的表# Place 6: 5f //當前事務中沒有使用不安全的語句# Place 7: 5f //沒有結果集# Place 8: 5f //沒有鎖表客戶端執行 insert into t1 values(222)封裝的數據包1b 00 00 # playload_length00 # sequence_id03 # command_type COM_QUERY696e7365727420696e746f2074312076616c7565732832323229 # insert into t1 values(222)server端返回的數據包：response14 00 00 # playload_length01 # sequence_id00010003400000000b05090854 5f 5f 5f 57 5f 5f 5f # 事務狀態信息 T___W___# Place 1: 5f //沒有活躍的事務# Place 2: 5f //當前事務中沒有讀取非事務性存儲引擎的表# Place 3: 5f //當前事務中沒有讀取事務性存儲引擎的表# Place 4: 5f //當前事務中沒有寫入非事務性存儲引擎的表# Place 5: 5f //當前事務中沒有寫入事務性存儲引擎的表# Place 6: 5f //當前事務中沒有使用不安全的語句# Place 7: 5f //沒有結果集# Place 8: 5f //沒有鎖表客戶端執行commit；封裝的數據包07 00 00 # playload_length00 # sequence_id03 # command_type COM_QUERY636f6d6d6974 # commitserver端返回的數據包：response17 00 00 # playload_length01 # sequence_id00000002400000000e050908 5f 5f 5f 5f 5f 5f 5f 5f # 事務狀態信息 ________040100# Place 1: 5f //沒有活躍的事務# Place 2: 5f //當前事務中沒有讀取非事務性存儲引擎的表# Place 3: 5f //當前事務中沒有讀取事務性存儲引擎的表# Place 4: 5f //當前事務中沒有寫入非事務性存儲引擎的表# Place 5: 5f //當前事務中沒有寫入事務性存儲引擎的表# Place 6: 5f //當前事務中沒有使用不安全的語句# Place 7: 5f //沒有結果集# Place 8: 5f //沒有鎖表

3. 總結

在設置session_track_transaction_info參數之后，在MySQL的返回數據包中可以獲取到當前連接的事務狀態信息。

在數據庫中間件上，利用這一特性，使得MySQL故障的情況下，能夠自動遷移連接，減少對用戶影響。

在部分場景下能夠達到底層MySQL節點故障切換了，對應用來說可以無感知的切換過去。

好了，以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對VeVb武林網的支持。

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