MySQL Replication 시나리오

Spring Boot + MySQL + Docker 환경에서 복제(Replication) 구조를 직접 구현하고 검증하는 프로젝트
발표용 데모 시나리오는 DEMO.md 참고

개요

이커머스 주문 서비스의 DB 병목 문제를 해결하기 위해 MySQL 복제 구조를 도입한 시나리오입니다.
주문 조회 트래픽(70%)을 Replica로 분산하고, 장애 시 데이터 유실을 방지하는 것이 목표입니다.

핵심 기술

기술	역할
GTID	트랜잭션마다 고유 ID 부여 → 복제 위치 자동 추적, Replica 재시작 시 빠진 트랜잭션 자동 보충
Semi-Sync (세미 싱크)	Source 커밋 후 Replica ACK 확인 → 데이터 유실 방지, 타임아웃 시 비동기로 자동 전환
RBR (Row Based Replication)	SQL이 아닌 변경된 행 값 그대로 복제 → `NOW()`, `UUID()` 포함 쿼리도 정확하게 복제
@Transactional(readOnly=true)	Spring 레벨에서 읽기/쓰기 분리 → readOnly면 Replica, 아니면 Source로 자동 라우팅

아키텍처

[ Spring Boot App ]
        │
        ├── 쓰기 @Transactional ─────────────────→ [ Source DB :3308  ]
        │                                               │
        └── 읽기 @Transactional(readOnly=true) ──→ [ Replica DB :3309 ]
                                                        │
                             ← Binary Log (RBR) + GTID + Semi-Sync ──┘

읽기/쓰기 라우팅 흐름

구분	🟢 Read-Only (읽기 전용)	🔴 Read-Write (읽기/쓰기)
분기 조건	`isCurrentTransactionReadOnly() = true` ⭐	`isCurrentTransactionReadOnly() = false` ⭐
대상 DB	Replica DataSource (3309)	Source DataSource (3308)
커넥션 풀	HikariCP Replica 풀에서 커넥션 반환	HikariCP Source 풀에서 커넥션 반환
쿼리 실행	JdbcTemplate 쿼리 실행 (SELECT)	JdbcTemplate 쿼리 실행 (INSERT/UPDATE/DELETE)
DB 응답	MySQL Replica Server (3309) 응답	MySQL Source Server (3308) 응답
종료 및 반납	트랜잭션 종료 → Replica 커넥션 풀 반납	트랜잭션 종료 → Source 커넥션 풀 반납

세미싱크 동작 흐름

Replica 살아있음  → 세미싱크 ON  → ACK 확인 후 응답  → yes_tx 증가
Replica 죽음      → 1초 타임아웃 → 비동기로 전환     → no_tx 증가, status=OFF
Replica 복구      → 세미싱크 자동 ON 복귀

GTID 자동 동기화 흐름

Replica 재시작
      ↓
Source에 재연결
      ↓
"나는 GTID :1~102 까지 받았어, 그 이후 것 줘"
      ↓
Source가 빠진 트랜잭션만 골라서 전송
      ↓
Replica 자동 동기화 완료 (중복/누락 없음)

프로젝트 구조

MySQL-Replication/
├── docker-compose.yml
├── docker/
│   ├── source.cnf              # RBR + GTID + 세미싱크 플러그인 설정
│   ├── replica.cnf             # read-only + 세미싱크 플러그인 설정
│   └── setup-replication.sh   # 복제 연결 초기화 스크립트
├── sql/
│   └── init.sql                # DDL + 더미데이터 (각 테이블 100건)
├── README.md
├── DEMO.md                     # 발표용 시나리오 명령어 모음
└── src/main/java/com/example/replication/
    ├── ReplicationApplication.java
    ├── config/
    │   ├── DataSourceConfig.java    # Source/Replica DataSource 빈 등록
    │   └── RoutingDataSource.java   # readOnly 여부로 DB 분기
    ├── controller/
    │   └── OrderController.java     # REST API (읽기/쓰기 라우팅 확인용)
    ├── service/
    │   └── OrderService.java        # @Transactional 읽기/쓰기 분리
    ├── repository/
    │   ├── OrderRepository.java
    │   └── ReplicationLogRepository.java
    └── entity/
        ├── User.java
        ├── Order.java               # NOW() 포함 → RBR 필요성 부각
        ├── OrderItem.java           # orders와 묶여 GTID 단일 ID 부여
        └── ReplicationLog.java      # GTID 값 기록 및 복제 도달 검증

DB 테이블 설계

users ──────────────── orders ──────────────── order_items
  id                     id                       id
  email                  user_id (FK)              order_id (FK)
  name                   status                    product_name
  created_at             total_amount              quantity
                         created_at ← RBR 포인트   price

replication_log
  id
  gtid         ← GTID 값 직접 기록
  event_type   ← INSERT / UPDATE / DELETE
  target_table
  executed_at

기술-테이블 매핑

기술	연관 테이블	확인 포인트
RBR	`orders`	`NOW()` 포함 INSERT → Source/Replica 값 일치 확인
세미싱크	`orders`, `order_items`	주문 생성 트랜잭션 커밋 시 ACK 대기 동작
GTID	`order_items`, `replication_log`	트랜잭션 단위 ID 추적, Replica 재시작 후 자동 동기화
readOnly 라우팅	`users`, `orders`	SELECT → Replica(3309), INSERT/UPDATE → Source(3308)

실행 방법

1. 컨테이너 실행

docker-compose up -d

# 상태 확인 (둘 다 healthy 될 때까지 대기)
docker ps

2. 복제 연결 초기화 (최초 1회)

# Source 세미싱크 활성화
docker exec -it mysql-source2 mysql -uroot -proot \
  -e "SET GLOBAL rpl_semi_sync_source_enabled = 1;
      SET GLOBAL rpl_semi_sync_source_timeout = 1000;"

# 복제 전용 계정 생성 (mysql_native_password로 SSL 문제 해결)
docker exec -it mysql-source2 mysql -uroot -proot \
  -e "CREATE USER IF NOT EXISTS 'replicator'@'%'
        IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'replicator123';
      GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'replicator'@'%';
      FLUSH PRIVILEGES;"

# Replica 세미싱크 활성화
docker exec -it mysql-replica2 mysql -uroot -proot \
  -e "SET GLOBAL rpl_semi_sync_replica_enabled = 1;"

# Replica → Source 연결 (GTID 기반 자동 위치 추적)
docker exec -it mysql-replica2 mysql -uroot -proot \
  -e "CHANGE REPLICATION SOURCE TO
        SOURCE_HOST='source',
        SOURCE_PORT=3306,
        SOURCE_USER='replicator',
        SOURCE_PASSWORD='replicator123',
        SOURCE_AUTO_POSITION=1;
      START REPLICA;"

3. 복제 상태 확인

docker exec -it mysql-replica2 mysql -uroot -proot \
  -e "SHOW REPLICA STATUS\G" | grep -E "Replica_IO_Running|Replica_SQL_Running|Last_IO_Error"

Replica_IO_Running  : Yes  ✅
Replica_SQL_Running : Yes  ✅
Last_IO_Error       :      ✅ (비어있으면 정상)

4. 세미싱크 재활성화 (컨테이너 재시작 후마다)

SET GLOBAL은 메모리에만 저장되어 재시작 시 초기화됨

docker exec -it mysql-source2 mysql -uroot -proot \
  -e "SET GLOBAL rpl_semi_sync_source_enabled = 1;
      SET GLOBAL rpl_semi_sync_source_timeout = 1000;"

docker exec -it mysql-replica2 mysql -uroot -proot \
  -e "SET GLOBAL rpl_semi_sync_replica_enabled = 1;"

5. Spring Boot 실행

이클립스에서 ReplicationApplication.java Run 또는

mvn spring-boot:run

API

Method	URL	설명	라우팅
`GET`	`/api/orders/{userId}`	주문 조회	Replica (3309)
`POST`	`/api/orders`	주문 생성	Source (3308)
`GET`	`/api/orders/replication/check?gtid=...`	GTID 복제 도달 확인	Replica (3309)

읽기 — Replica DB 라우팅

curl http://localhost:8080/api/orders/1

{
  "userId": 1,
  "orderCount": 2,
  "orders": [...],
  "routedTo": "REPLICA DB (3309)"
}

쓰기 — Source DB 라우팅

curl -X POST http://localhost:8080/api/orders \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "userId": 1,
    "items": [{"productName": "테스트 상품", "quantity": 2, "price": 15000}]
  }'

{
  "orderId": 102,
  "totalAmount": 30000,
  "message": "주문 생성 완료 - Source DB에 저장 후 Replica로 복제됩니다",
  "routedTo": "SOURCE DB (3308)"
}

핵심 코드 설명

LazyConnectionDataSourceProxy가 필요한 이유

@Bean
@Primary
public DataSource dataSource(@Qualifier("routingDataSource") DataSource routing) {
    return new LazyConnectionDataSourceProxy(routing);
}

Spring은 트랜잭션 시작 시 즉시 커넥션을 가져오려 한다.
이 시점에는 아직 readOnly 여부가 결정되기 전이라 항상 Source로 가게 된다.
LazyConnectionDataSourceProxy로 감싸면 실제 쿼리 직전에 커넥션을 획득하므로
RoutingDataSource가 readOnly 값을 올바르게 읽어 Replica로 분기할 수 있다.

RBR이 필요한 이유

-- SBR (Statement Based): SQL 문장 자체를 복제
-- Source  → NOW() 실행: '2024-01-10 10:00:00'
-- Replica → NOW() 재실행: '2024-01-10 10:00:01' ← 불일치 발생!

-- RBR (Row Based): 변경된 행 값 그대로 복제
-- Source  → created_at = '2024-01-10 10:00:00'
-- Replica → created_at = '2024-01-10 10:00:00' ← 항상 동일 보장

세미싱크 vs 비동기 복제

비동기:   Source 커밋 → 클라이언트 응답 → (나중에) Replica 전달
                                          ↑ 장애 시 유실 가능

세미싱크: Source 커밋 → Replica ACK 대기(최대 1초) → 클라이언트 응답
                        ↑ 최소 1개 Replica 수신 확인 후 응답 → 유실 방지
                        ↑ 타임아웃 시 자동으로 비동기 전환 → 가용성 유지

트러블슈팅

rpl_semi_sync_source_enabled unknown variable

MySQL 초기화(--initialize) 단계에서는 플러그인이 로드되지 않아 관련 변수를 읽지 못함. cnf에는 plugin-load-add만 넣고, 세미싱크 활성화는 컨테이너 기동 후 SQL로 처리.

# source.cnf
plugin-load-add=semisync_source.so
# rpl_semi_sync_source_enabled=1  ← 여기 넣으면 컨테이너 시작 실패

super-read-only로 인한 컨테이너 시작 실패

Docker entrypoint가 초기화 중 내부적으로 쿼리를 실행하는데 super-read-only가 이를 차단함. replica.cnf에서 super-read-only=ON 제거, read-only=ON만 유지.

Authentication requires secure connection

MySQL 8.0 기본 인증 방식 caching_sha2_password는 SSL 연결을 요구함. replicator 계정 생성 시 mysql_native_password로 지정하여 해결.

CREATE USER 'replicator'@'%'
  IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'replicator123';

기술 스택

분류	기술
Language	Java 17
Framework	Spring Boot 3.2.3
DB	MySQL 8.0.45
Connection	JDBC (JdbcTemplate)
Connection Pool	HikariCP
Container	Docker, Docker Compose
Build	Maven

Navigation Menu

Repository files navigation

MySQL Replication 시나리오

개요

핵심 기술

아키텍처

읽기/쓰기 라우팅 흐름

세미싱크 동작 흐름

GTID 자동 동기화 흐름

프로젝트 구조

DB 테이블 설계

기술-테이블 매핑

실행 방법

1. 컨테이너 실행

2. 복제 연결 초기화 (최초 1회)

3. 복제 상태 확인

4. 세미싱크 재활성화 (컨테이너 재시작 후마다)

5. Spring Boot 실행

API

읽기 — Replica DB 라우팅

쓰기 — Source DB 라우팅

핵심 코드 설명

LazyConnectionDataSourceProxy가 필요한 이유

RBR이 필요한 이유

세미싱크 vs 비동기 복제

트러블슈팅

rpl_semi_sync_source_enabled unknown variable

super-read-only로 인한 컨테이너 시작 실패

Authentication requires secure connection

기술 스택

About

Releases

Packages

Contributors

Languages

Name		Name	Last commit message	Last commit date
MySQL-Replication		MySQL-Replication
.gitignore		.gitignore
README.md		README.md

Latest commit

History

Folders and files

Repository files navigation

MySQL Replication 시나리오

개요

핵심 기술

아키텍처

읽기/쓰기 라우팅 흐름

세미싱크 동작 흐름

GTID 자동 동기화 흐름

프로젝트 구조

DB 테이블 설계

기술-테이블 매핑

실행 방법

1. 컨테이너 실행

2. 복제 연결 초기화 (최초 1회)

3. 복제 상태 확인

4. 세미싱크 재활성화 (컨테이너 재시작 후마다)

5. Spring Boot 실행

API

읽기 — Replica DB 라우팅

쓰기 — Source DB 라우팅

핵심 코드 설명

LazyConnectionDataSourceProxy가 필요한 이유

RBR이 필요한 이유

세미싱크 vs 비동기 복제

트러블슈팅

rpl_semi_sync_source_enabled unknown variable

super-read-only로 인한 컨테이너 시작 실패

Authentication requires secure connection

기술 스택

About

Resources

Stars

Watchers

Forks

Releases

Packages

Contributors

Languages