MYSQL 连接登录过程分析

MYSQL 连接登录过程分析

在较新MYSQL版本中，默认没有开启线程池的功能，每个客户连接在服务器进程中都拥有自己的线程。

当客户端（应用）连接到MySQL服务器时，服务器要对其进行认证（Authenticate），认证方式基于用户名、原始主机信息和口令。

登录 mysql 可以通过 Unix socket 与 TCP 两种方式登陆，

Unix socket 是实现进程间通信的一种方式， mysql 支持利用 Unix socket 来实现客户端 - 服务端的通信，但要求客户端和服务端在同一台机器上。对于 unix socket 而言，同样也是一种套接字，监听线程会同时监听 TCP socket 和 Unix socket ，接受到请求然后处理，后续的处理逻辑都是一致的，只不过底层通信方式不一样罢了。此处具体分析 TCP 的方式。

具体过程，里面会涉及 client 与 server 的交互，并通过 tcpdump 抓包来展现这一过程。

MYSQL 连接握手过程

MYSQL 的远程登录连接是基于 TCP 的 3 次握手机制， TCP 连接建立成功后， mysql 客户端与 mysql 服务端开始进行通讯，进行 mysql 认证过程。

(1)   服务端首先会发一个握手包到客户端，

(2)   然后客户端向服务端发送认证信息 ( 用户名，密码等 ) ，

(3)   服务端收到认证包后，会检查用户名与密码是否合法，并发送包告知客户端认证信息。如果合法，则登陆成功，否则，登陆失败。连接报错。

tcpdump  过程    

xx.xxx.7.102 代表客户端，

xx.xxx.7.104 代表服务器端，

3306 是服务器的监听端口号。

(1). 在客户端上打开 tcpdump 命令，监听与 xx.xxx.7.104   3306 端口的通信网络包，命令如下：

tcpdump -S -nn -tttt -i bond0 host xx.xxx.7.104 and port 3306 and tcp -c 100

-nn 不进行端口名称的转换。

-tttt 在每一行中输出由date处理的默认格式的时间戳。

-i bond0 指定监听的网络接口

 host xx.xxx.7.104 and port 3306  监听xx.xxx.7.104 的3306端口的网络包

-c 100 表示监听100包就结束

此处使用以下命令生成cap文件使用wireshark软件查看，可以看到更详细的信息，包括数据包内容。

tcpdump     -i   bond0   host xx.xxx.7.104 and port 3306 -w  /tmp/1.cap --生成cap文件

(2). 在客户端上，利用 mysql 命令远程连接服务端 xx.xxx.7.104 ，

mysql –hxx.xxx.7.104 –P3306 –uxxx –pxxx

登陆成功后，然后直接执行 exit ，退出

(3) 分析 tcpdump 抓取的网络包，如下：

数据包标记解析

S=SYN   发起连接标志，一般用于建立 TCP 连接

P=PUSH 传送数据标志，一般用于传输数据

F=FIN   关闭连接标志，一般用于关闭 TCP 连接

ack     表示应答包

RST= RESET  异常关闭连接

. 表示没有任何标志

第 1 部分是 TCP 连接建立的 3 次握手过程 :

102 （客户端）向 104 （服务端）发起连接 ------ 》

104 （服务端）向 102 （客户端）发起连接和应答包 ----- 》

102 （客户端）向 104 （服务端）发起应答 ----- 》

TCP 建立连接。

第 2 部分是 MYSQL 认证的过程 :

第 4 、 5 步是服务端向客户端发送服务端的一些信息，从包内容可以看出，包含 version, 字符集等。。

真正的登录请求是从第 6 步开始：

102 （客户端）向 104 （服务端）发起登录认证请求，用户是 root------>

104 （服务端）首先在 tcp 返回应答包 , 表示 tcp 连接存在 ------ 》

接着， 104 （服务端）认证通过，返回 OK------->

登录成功

在第 6 步发送的数据包，包含了用户密码这些信息的报文。

第 3 部分是登陆成功后，发送基本元数据信息的过程，

102 （客户端）向 104 （服务端）发起查询请求 -------- 》

104 （服务端）向 102 （客户端）返回信息 -------- 》

102 （客户端）返回应答包 -------- 》

查询完成。

第 4 部分是断开连接的过程

MYSQL 监听及连接线程

MYSQL 监听基于 TCP 协议 ，在服务器的 3306 端口， MySQL 服务反复监听是否有客户端发过来的请求：

当新的连接成功后，连接会话是在数据库中创建一个新的前台线程。

该前台线程在数据库中有自己的 id, 同时对应到 os 层面存在相应的线程号，该线程是在 mysqld 进程下。