如何使用携程海外版 MySQL 实现毫秒级数据复制？

1）架构升级

DRC中有2个核心功能需要跨公网传输数据：

① 数据复制

以单向复制为例，在Binlog拉取模块Replicator和解析应用模块Applier之间引入Proxy，负责在TCP层将内网/公网流量转发到公网/内网。Proxy绑定公网IP，采用TLS协议加密传输内网流量。鉴于公网质量不稳定特性，Proxy使用BBR拥塞控制算法，优化丢包引起的卡顿。

Proxy作为公网数据传输携程内部统一的解决方案，开源地址：https://github.com/ctripcorp/x-pipe，欢迎关注。

② 延迟监控

延迟监控探针从业务流量同侧机房的Console写入到业务数据库延迟监控表(初始化时新建)，经过双向复制链路，从异侧机房接收延迟探针，从而计算差值得到复制延迟。为了提升Proxy间隔离性，数据复制和延迟监控可以分别配置不同的Proxy实例实现数据传输。

③ Proxy Client

由于Applier和Console都需要对接Proxy，如何降低Proxy对DRC系统的侵入性就成为一个需要解决的问题。为此我们借助Java Agent技术，动态修改字节码，实现了可插拔的接入方式。接入方只需要引入proxy-client独立Jar包，业务层按需实现Proxy的注册和注销。

2）网络优化

公网网络丢包和拥塞频发，为了在弱网环境下实现平稳复制，就需要快速地异常检测恢复机制。除了在系统层将Proxy拥塞控制算法优化为BBR外，DRC在应用层额外增加：

① 心跳检测

Binlog生产方Replicator定时对下游消费方进行心跳检测，消费方接收到心跳检测需回复响应，Replicator根据最后一次接收时间检测并自动关闭长期没有响应的连接。

这里有一种场景需要特别处理，当下游消费方比较忙，主动关闭连接auto_read属性时，由于应用层无法读取暂存在缓冲区的心跳包，从而造成无法响应。这就需要消费方在auto_read改变时，主动上报生产方自身的auto_read状态。

② 流量控制

公网网络质量下降导致复制延迟变大，数据堆积在发送端Proxy，进而引起Replicator和Proxy触发流控；MySQL性能抖动，应用Binlog速度减缓，数据堆积在Applier，进而引起Applier触发流控并逐层反馈到Replicator。

③ 运营商线路

针对Proxy出口IP，分别配置移动和联通两条运营商线路，当Binlog消费方由于触发空闲检测出现超时重连时，Proxy会随机选择一个运营商出口IP，从而实现运营商线路的互备。

3）事务表复制

国内机房间数据复制时，DBA可以给予DRC拥有root权限的账号，以实现Applier模拟原生Slave节点set gtid_next工作方式应用Binlog，从而将一个事务变更从源机房复制到目标机房，并且在两端分配到同一个gtid下。但是公有云上RDS出于安全原因是无法开放root权限，直接从原理上否定了原有的复制方案。

为了找到合理的替换方案，我们首先从MySQL服务端视角分析下set gtid_next的效果：

其根本性作用在于将DRC指定的gtid值保存到MySQL系统变量。既然无法利用MySQL系统变量，那么从业务层增加一个复制变量保存gtid信息即可实现同等效果。

其次，转换到DRC复制视角，set gtid_next起到如下作用：

综上分析，新的替代方案需要引入持久化变量，记录复制位点并且能够提供循环阻断信息功效，为此DRC引入基于事务表的同步方案解决了海外复制难题。

① 位点记录

海外复制业务集群需要新增复制库drcmonitordb，其中新建事务表gtid_executed。

CREATE TABLE `drcmonitordb`.`gtid_executed` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `server_uuid` char(36) NOT NULL,
  `gno` bigint(20) NOT NULL,
  `gtidset` longtext,
  PRIMARY KEY (`id`,`server_uuid`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

当Applier应用SQL到目标数据库前，需要先更新事务表，记录gtid，然后再执行事务中变更语句，完整的复制流程如下图所示。事务表中gno=0行中gtidset等效MySQL系统变量gtid_executed，Applier执行过程中定时汇总非0行事务gno，从而达到记录位点功能。

② 循环阻断

针对Binlog中第一个写事件是事务表gtid_executed操作的事务，Replicator将其判断为DRC复制数据，从而阻断循环复制，否则一条数据会在双向复制环内无限死循环。