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MySQL故障切換筆記之應(yīng)用無感知設(shè)計(jì)詳解

1. 簡(jiǎn)介

大家都知道，在數(shù)據(jù)庫中間件讀寫分離應(yīng)用場(chǎng)景中，如何保證底層數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)故障節(jié)點(diǎn)的時(shí)，中間件可以快速斷開或遷移數(shù)據(jù)庫連接，讓用戶無感知。

在MySQL數(shù)據(jù)庫中，提供了一個(gè)session_track_transaction_info參數(shù)來提供解決方案。

因?yàn)楣俜轿臋n上沒有對(duì)該參數(shù)的說明，本文專門介紹該參數(shù)的可選值并驗(yàn)證了實(shí)際的影響。下面話不多說了，來隨著小編一起看看詳細(xì)的介紹吧

2. session_track_transaction_info參數(shù)

2.1 參數(shù)介紹

MySQL5.7中，可以通過設(shè)置session_track_transaction_info變量來跟蹤事務(wù)的狀態(tài)。

該參數(shù)存在global以及session兩個(gè)級(jí)別，可以動(dòng)態(tài)修改。
該參數(shù)可以設(shè)置的值為0（默認(rèn)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(shù)允許設(shè)置的值為0，1，2

設(shè)置為0的時(shí)候，show variables like '%session_track_transaction_info%'顯示為OFF，表示不開啟事務(wù)狀態(tài)跟蹤
設(shè)置為1的時(shí)候，show variables like '%session_track_transaction_info%'顯示為STATE，表示跟蹤事務(wù)狀態(tài)
設(shè)置為2的時(shí)候，show variables like '%session_track_transaction_info%'顯示為CHARACTERISTICS，表示跟蹤事務(wù)狀態(tài)和語句

2.2 參數(shù)設(shè)置影響

開啟session_track_transaction_info參數(shù)的時(shí)候，在數(shù)據(jù)庫中無法直接查詢到事務(wù)狀態(tài)記錄。

根據(jù)[WL#4797]，MySQL是將事務(wù)狀態(tài)跟蹤的信息記錄到了每一個(gè)Query請(qǐng)求返回的OK packet中。

可以通過抓包的方式查看事務(wù)狀態(tài)信息。

2.2.1 原生MySQL OK packet格式

OK Packet的數(shù)據(jù)包格式定義

類型	名字	描述
int1>	頭部	用0x00或者0xFE表示該數(shù)據(jù)包是一個(gè)OK Packet
int	影響的行數(shù)	影響的行數(shù)
int	上次插入的id	上次插入的id
int2>	狀態(tài)標(biāo)識(shí)	如果定義了CLIENT_PROTOCOL_41,會(huì)有這一部分
int2>	警告數(shù)量	警告的數(shù)量，如果定義了CLIENT_PROTOCOL_41,會(huì)有這一部分
int2>	狀態(tài)標(biāo)識(shí)	如果定義了CLIENT_TRANSACTIONS,會(huì)有這一部分
string	信息	人類可讀的狀態(tài)信息，如果定義了CLIENT_SESSION_TRACK，會(huì)有這一部分
string	會(huì)話狀態(tài)	會(huì)話狀態(tài)信息，如果定義了SERVER_SESSION_STATE_CHANGED,會(huì)有這一部分
string	信息	人類可讀的信息

其中intlenenc>和stringlenenc>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(shù)中。

2.2.3 session_track_transaction_info 額外補(bǔ)充信息

session_track_transaction_info使用8個(gè)字符位來表示事務(wù)的信息，并且這8個(gè)字符信息是保存在COM_QUERY請(qǐng)求語句的返回?cái)?shù)據(jù)包中的（客戶端執(zhí)行一條語句，都會(huì)被封裝成MySQL協(xié)議中的COM_QUERY請(qǐng)求發(fā)送給server端，server端解析執(zhí)行之后將結(jié)果封裝在數(shù)據(jù)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(gè)事務(wù) I 隱式的開啟一個(gè)事務(wù)（@autocommit=0） _ 沒有活躍的事務(wù)
Place 2	unsafe read	r 當(dāng)前事務(wù)中讀取了非事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表 _ 當(dāng)前事務(wù)中沒有讀取非事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
Place 3	transaction read	R 當(dāng)前事務(wù)中讀取了事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表 _ 當(dāng)前事務(wù)中沒有讀取事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
Place 4	unsafe wirte	w 當(dāng)前事務(wù)中寫入了非事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表 _ 當(dāng)前事務(wù)中沒有寫入非事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
Place 5	transaction write	W 當(dāng)前事務(wù)中寫入了事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表 _ 當(dāng)前事務(wù)中沒有寫入事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
Place 6	unsafe statement	s 當(dāng)前事務(wù)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(fā)送給了客戶端一個(gè)結(jié)果集 _ 沒有結(jié)果集
Place 8	LOCKed TABLES	L 表被顯式的通過LOCK TABLES 語句上鎖了 _ 當(dāng)前事務(wù)中沒有鎖表

2.2.2 session_track_transaction_info = 0時(shí)OK packet格式解析

session_track_transaction_info=0表示不記錄事務(wù)信息，所有在server端返回的數(shù)據(jù)包中沒有事務(wù)狀態(tài)跟蹤信息。

## session_track_transaction_info = 0
客戶端執(zhí)行begin；封裝的數(shù)據(jù)包
06 00 00 # playload_length
00 # sequence_id
03 # command_type COM_QUERY
62 65 67 69 6e # begin

server端返回的數(shù)據(jù)包：response 
07 00 00 # playload_length 
01 # sequence_id
00 # 頭部 0x00表示是一個(gè)OK包
00 # 影響的行數(shù) 0
00 # 上次插入的id
03000000

客戶端執(zhí)行insert into t1 values(55)封裝的數(shù)據(jù)包
1a 00 00 # playload_length 
00 # sequence_id
03 # command_type COM_QUERY
696e7365727420696e746f2074312076616c75657328353529 # insert into t1 values(55)

server端返回的數(shù)據(jù)包：response
07 00 00 # playload_length
01 # sequence_id
00010003000000

客戶端執(zhí)行commit；封裝的數(shù)據(jù)包
07 00 00 # playload_length
00 # sequence_id
03 # command_type COM_QUERY
636f6d6d6974 # commit

server端返回的數(shù)據(jù)庫包：response
07 00 00 # playload_length
01 # sequence_id
00000002000000

2.2.4 session_track_transaction_info = 1時(shí)OK packet格式解析

## session_track_transaction_info = 1
客戶端執(zhí)行begin；封裝的數(shù)據(jù)包
06 00 00 # playload_length
00 # sequence_id
03 # command_type COM_QUERY
626567696e # begin

server端返回的數(shù)據(jù)包：response
14 00 00 # playload_length
01 # sequence_id
00 # 頭部 0x00表示是一個(gè)OK包
00 # 影響的行數(shù) 0
00 # 上次插入的id
03400000000b050908
54 5f 5f 5f 5f 5f 5f 5f 
# 事務(wù)狀態(tài)信息 T_______
# Place 1: 54 //顯式的開啟一個(gè)事務(wù)
# Place 2: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有讀取非事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 3: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有讀取事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 4: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有寫入非事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 5: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有寫入事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 6: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有使用不安全的語句
# Place 7: 5f //沒有結(jié)果集
# Place 8: 5f //沒有鎖表

客戶端執(zhí)行insert into t1 values(111)封裝的數(shù)據(jù)包
1b 00 00 # playload_length
00 # sequence_id
03 # command_type COM_QUERY
696e7365727420696e746f2074312076616c7565732831313129 # insert into t1 values(111)

server端返回的數(shù)據(jù)包：response
14 00 00 # playload_length
01 # sequence_id
00010003400000000b050908 
54 5f 5f 5f 57 5f 5f 5f # 事務(wù)狀態(tài)信息 T___W___
# Place 1: 54 //顯式的開啟一個(gè)事務(wù)
# Place 2: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有讀取非事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 3: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有讀取事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 4: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有寫入非事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 5: 57 //當(dāng)前事務(wù)中有寫入事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 6: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有使用不安全的語句
# Place 7: 5f //沒有結(jié)果集
# Place 8: 5f //沒有鎖表

客戶端執(zhí)行commit；封裝的數(shù)據(jù)包
07 00 00 # playload_length
00 # sequence_id
03 # command_type COM_QUERY
636f6d6d6974 # commit

server端返回的數(shù)據(jù)包：response
1400000100000002400000000b050908
5f 5f 5f 5f 5f 5f 5f 5f # 事務(wù)狀態(tài)信息________
# Place 1: 5f //沒有活躍的事務(wù)
# Place 2: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有讀取非事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 3: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有讀取事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 4: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有寫入非事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 5: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有寫入事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 6: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有使用不安全的語句
# Place 7: 5f //沒有結(jié)果集
# Place 8: 5f //沒有鎖表

2.2.5 session_track_transaction_info = 2時(shí)OK packet格式解析

將session_track_transaction_info參數(shù)設(shè)置為2的時(shí)候，會(huì)顯示更加詳細(xì)的事務(wù)狀態(tài)信息。

客戶端執(zhí)行begin；封裝的數(shù)據(jù)包
06 00 00 # playload_length
00 # sequence_id
03 # command_type COM_QUERY
626567696e # begin

server端返回的數(shù)據(jù)包：response
29 00 00 # playload_length
01 # sequence_id
000000034000000020050908
54 5f 5f 5f 5f 5f 5f 5f # 事務(wù)狀態(tài)信息 T_______
0413125354415254205452414e53414354494f4e3b # START TRANSACTION;
# Place 1: 54 //顯式的開啟一個(gè)事務(wù)
# Place 2: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有讀取非事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 3: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有讀取事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 4: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有寫入非事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 5: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有寫入事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 6: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有使用不安全的語句
# Place 7: 5f //沒有結(jié)果集
# Place 8: 5f //沒有鎖表


客戶端執(zhí)行 insert into t1 values(222)封裝的數(shù)據(jù)包
1b 00 00 # playload_length
00 # sequence_id
03 # command_type COM_QUERY
696e7365727420696e746f2074312076616c7565732832323229 # insert into t1 values(222)

server端返回的數(shù)據(jù)包：response
14 00 00 # playload_length
01 # sequence_id
00010003400000000b050908
54 5f 5f 5f 57 5f 5f 5f # 事務(wù)狀態(tài)信息 T___W___
# Place 1: 5f //沒有活躍的事務(wù)
# Place 2: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有讀取非事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 3: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有讀取事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 4: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有寫入非事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 5: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有寫入事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 6: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有使用不安全的語句
# Place 7: 5f //沒有結(jié)果集
# Place 8: 5f //沒有鎖表


客戶端執(zhí)行commit；封裝的數(shù)據(jù)包
07 00 00 # playload_length
00 # sequence_id
03 # command_type COM_QUERY
636f6d6d6974 # commit

server端返回的數(shù)據(jù)包：response
17 00 00 # playload_length
01 # sequence_id
00000002400000000e050908 
5f 5f 5f 5f 5f 5f 5f 5f # 事務(wù)狀態(tài)信息 ________
040100
# Place 1: 5f //沒有活躍的事務(wù)
# Place 2: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有讀取非事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 3: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有讀取事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 4: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有寫入非事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 5: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有寫入事務(wù)性存儲(chǔ)引擎的表
# Place 6: 5f //當(dāng)前事務(wù)中沒有使用不安全的語句
# Place 7: 5f //沒有結(jié)果集
# Place 8: 5f //沒有鎖表

3. 總結(jié)

在設(shè)置session_track_transaction_info參數(shù)之后，在MySQL的返回?cái)?shù)據(jù)包中可以獲取到當(dāng)前連接的事務(wù)狀態(tài)信息。

在數(shù)據(jù)庫中間件上，利用這一特性，使得MySQL故障的情況下，能夠自動(dòng)遷移連接，減少對(duì)用戶影響。

在部分場(chǎng)景下能夠達(dá)到底層MySQL節(jié)點(diǎn)故障切換了，對(duì)應(yīng)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(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。

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