只读落后自愈技术原理

主节点与只读节点的通信

虽然主节点与只读节点共享底层存储数据，但是主节点和只读节点之间仍需要进行信息通信。

• 主节点发送到只读节点内容：redo的描述信息，比如redo日志的最新lsn和内部读取日志的接口信息。
• 只读节点发送到主节点内容：
  • 只读节点当前的视图，视图中保存了当前的事务列表，主节点根据各个节点的视图信息，才能对undo日志进行purge清理。
  • 只读节点的recycle_lsn，recycle_lsn表示只读节点读取数据页的最小lsn。对于只读节点来说，读取的数据页的lsn不会小于recycle lsn，主节点收集各个只读节点的recycle_lsn，来评估清理底层redo日志的位点。
  • 各个只读节点的基本信息如节点ID, 最新消息更新时间戳等，用来主节点对只读节点的管理。

进行通信后，只读节点才能读取redo日志，进行数据可见性的更新。

只读延迟的计算

只读延迟是指在主节点更新数据后，在多少时间后能在只读节点得到这个最新数据。 只读节点读取redo日志进行缓存数据更新，对应的redo日志的lsn，称为visible lsn，表示只读节点能读取数据页的最大lsn。对于主节点来说，每更新或者插入一条数据产生的最新redo日志的lsn为flush_to_disk_lsn，表示主节点能访问的数据页的最大lsn。只读延迟其实就是只读节点visible lsn相比于主节点flush_to_disk_lsn的延迟，举个例子，比如t1时刻：主节点flush_to_disk_lsn=100， 只读节点visible lsn=80, 经过一段时间只读节点回放redo日志后，t2时刻：主节点 flush_to_disk_lsn=130，只读节点visible lsn=100。那么此时我们可以计算出只读延迟为：t2-t1，因为经过t2-t1的时间后只读节点才能读取主节点t1时刻的数据。

只读节点visible lsn的推进

根据延迟的计算方式，产生延迟的关键点在于只读节点visible lsn推进速度的快慢。

只读节点推进visible lsn的工作流程如下：

1. 只读节点通过与主节点通信，获取最新redo的lsn和其描述信息。
2. 从log store中读取redo日志到内存中。
3. redo 日志解析处理，失效内存中相关元数据信息、更新内存中的视图信息等。
4. 推进visible lsn。

在大多数情况下，主节点和只读节点时延很小，但是在一些特殊场景下如主节点做大量DDL时候，可能会产生较大的只读延迟。

自愈策略

如果产生较高的只读延迟，那么用户就无法从只读节点获取最新的数据，可能会对用户业务一致性产生影响，所以当前数据库的策略是如果只读延迟超过默认值30s，只读节点会重新启动，重启后的只读节点会从存储中读取最新数据，不会产生延迟。