1. 客户端-服务器通信(连接层)
MySQL 客户端(如 mysql
命令行、GUI 工具或应用程序)与 MySQL 服务器之间通过网络或本地套接字进行通信。
1.1 本地和远程通信协议:TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)
(1)TCP/IP是互联网的基础通信协议,用于 本地(LAN) 和 远程(WAN) 的数据传输。它包含:
- IP(Internet Protocol,互联网协议):负责寻址和路由数据包。
- TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议):提供可靠的端到端通信,确保数据不丢失、不重复、按顺序到达。
(2)使用IP 地址 & DNS 主机名来识别主机
- IP 地址:用于唯一标识网络中的设备(如
192.168.1.100
)。 - DNS(域名系统):将主机名(如
mysql.example.com
)解析为 IP 地址,方便访问远程服务器。
(3)使用TCP 端口号区分同一主机上的不同服务。
(4)本地通信:同一台主机内 进程之间的通信,常用于进程间通信(IPC)或 测试网络服务。
- 仅在 本机 上运行的进程间通信,不经过物理网卡。
- 使用 回环地址(127.0.0.1) 进行通信。
- 低延迟、高速、安全,不会经过外部网络。
- 通过 Unix Socket 或
127.0.0.1:3306
进行连接。mysql -u root -p -h 127.0.0.1 -P 3306
如果使用 --host=
localhost
,MySQL 可能会使用 Unix 套接字连接,而不是 TCP。
(5)远程通信:不同设备间通过 TCP 进行通信,通常使用 公网 IP(如 8.8.8.8)或局域网 IP(如 192.168.1.100)。
- 需要网络连接(局域网或互联网)。
- 可能受到防火墙、NAT 限制。
- 存在一定的网络延迟。
- 可能需要身份验证、加密保护(如 SSH、TLS)。
1.2 本地通信协议:Socket
(1)Socket 主要用于同一台计算机上的进程间通信(IPC),可以通过:
- Unix 域套接字(UDS):不使用IP地址和端口,基于 文件路径 通信(如
/tmp/mysqld.sock
)。只在 Linux/macOS 可用(Windows 没有 UDS)。低延迟,高性能,比 TCP 更快。 - 本地TCP套接字:使用
127.0.0.1
作为 IP 地址。支持所有操作系统,性能稍低于 Unix 套接字 - 本地UDP套接字:使用
127.0.0.1
作 IP 地址,UDP 是无连接的协议,适用于实时通信(如游戏、本地日志传输)。适合小数据传输,但可能丢包。 - 使用/var/lib/mysql/mysql.sock 套接字文件的示例:
mysql -S /var/lib/mysql/mysql.sock -uroot -p
- 使用默认套接字文件/tmp/mysql.sock 的示例:
mysql -uroot -p
如果没有指定主机,mysql 假定-h localhost
1.3 SSL
连接层在可用时使用安全、加密的连接SSL。
- 如果服务器主机上安装了OpenSSL,MySQL包安装程序将创建SSL密钥,安装程序调用mysql_ssl_rsa_setup 实用程序来创建密钥,如果从二进制存档安装,需要手动调用此实用程序。
- 如果密钥可用,MySQL客户机将使用SSL,密钥位于数据目录中,将客户端密钥复制到远程客户端以启用加密的远程连接。
- 如果SSL不可用,则连接将不加密,可以将服务器和客户机配置为强制使用SSL。
1.4连接线程
在 MySQL 默认模式 下,每个客户端连接都会创建一个 独立的服务器线程 来处理 SQL 语句。然而,在高并发场景下,这种模式会带来线程创建和销毁的开销,导致性能下降。
为了解决这个问题,MySQL 提供了 线程池(Thread Pool),它分离 了连接管理和线程管理,通过线程组(Thread Group) 共享线程资源,提高服务器的可扩展性和并发处理能力。
(1)线程池插件管理连接和服务器线程:
- 线程池不会为每个连接创建独立线程,而是通过线程组(Thread Group)共享线程。
- 连接请求进入线程池 等待调度,然后由可用线程 处理 SQL 语句。
(2)线程组(Thread Group):
- 每个线程组 处理多个客户端连接,但 任何时刻只允许一个线程运行一个短时 SQL 语句。
- 短时语句优先,避免长时间 SQL 语句阻塞其他查询。
(3)事务优先级管理:
- 运行中的事务具有高优先级,保证事务一致性和响应速度。
- 长时间运行的事务不会阻塞短语句,提高数据库吞吐量。