MYSQL 連線登入過程分析

 

MYSQL 連線登入過程分析

在較新MYSQL版本中，預設沒有開啟執行緒池的功能，每個客戶連線在伺服器程式中都擁有自己的執行緒。

當客戶端（應用）連線到MySQL伺服器時，伺服器要對其進行認證（Authenticate），認證方式基於使用者名稱、原始主機資訊和口令。

登入 mysql 可以通過 Unix socket 與 TCP 兩種方式登陸，

Unix socket 是實現程式間通訊的一種方式， mysql 支援利用 Unix socket 來實現客戶端 - 服務端的通訊，但要求客戶端和服務端在同一臺機器上。對於 unix socket 而言，同樣也是一種套接字，監聽執行緒會同時監聽 TCP socket 和 Unix socket ，接受到請求然後處理，後續的處理邏輯都是一致的，只不過底層通訊方式不一樣罷了。此處具體分析 TCP 的方式。

具體過程，裡面會涉及 client 與 server 的互動，並通過 tcpdump 抓包來展現這一過程。

MYSQL 連線握手過程

MYSQL 的遠端登入連線是基於 TCP 的 3 次握手機制， TCP 連線建立成功後， mysql 客戶端與 mysql 服務端開始進行通訊，進行 mysql 認證過程。

(1)   服務端首先會發一個握手包到客戶端，

(2)   然後客戶端向服務端傳送認證資訊 ( 使用者名稱，密碼等 ) ，

(3)   服務端收到認證包後，會檢查使用者名稱與密碼是否合法，併傳送包告知客戶端認證資訊。如果合法，則登陸成功，否則，登陸失敗。連線報錯。

tcpdump  過程    

xx.xxx.7.102 代表客戶端，

xx.xxx.7.104 代表伺服器端，

3306 是伺服器的監聽埠號。

(1). 在客戶端上開啟 tcpdump 命令，監聽與 xx.xxx.7.104   3306 埠的通訊網路包，命令如下：

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

-nn 不進行埠名稱的轉換。

-tttt 在每一行中輸出由date處理的預設格式的時間戳。

-i bond0 指定監聽的網路介面

 host xx.xxx.7.104 and port 3306  監聽xx.xxx.7.104 的3306埠的網路包

-c 100 表示監聽100包就結束

此處使用以下命令生成cap檔案使用wireshark軟體檢視，可以看到更詳細的資訊，包括資料包內容。

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

(2). 在客戶端上，利用 mysql 命令遠端連線服務端 xx.xxx.7.104 ，

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

登陸成功後，然後直接執行 exit ，退出

(3) 分析 tcpdump 抓取的網路包，如下：

資料包標記解析

S=SYN   發起連線標誌，一般用於建立 TCP 連線

P=PUSH 傳送資料標誌，一般用於傳輸資料

F=FIN   關閉連線標誌，一般用於關閉 TCP 連線

ack     表示應答包

RST= RESET  異常關閉連線

. 表示沒有任何標誌

第 1 部分是 TCP 連線建立的 3 次握手過程 :

102 （客戶端）向 104 （服務端）發起連線 ------ 》

104 （服務端）向 102 （客戶端）發起連線和應答包 ----- 》

102 （客戶端）向 104 （服務端）發起應答 ----- 》

TCP 建立連線。

 

第 2 部分是 MYSQL 認證的過程 :

第 4 、 5 步是服務端向客戶端傳送服務端的一些資訊，從包內容可以看出，包含 version, 字符集等。。

真正的登入請求是從第 6 步開始：

102 （客戶端）向 104 （服務端）發起登入認證請求，使用者是 root------>

104 （服務端）首先在 tcp 返回應答包 , 表示 tcp 連線存在 ------ 》

接著， 104 （服務端）認證通過，返回 OK------->

登入成功

在第 6 步傳送的資料包，包含了使用者密碼這些資訊的報文。

 

第 3 部分是登陸成功後，傳送基本後設資料資訊的過程，

102 （客戶端）向 104 （服務端）發起查詢請求 -------- 》

104 （服務端）向 102 （客戶端）返回資訊 -------- 》

102 （客戶端）返回應答包 -------- 》

查詢完成。

 

第 4 部分是斷開連線的過程

 

MYSQL 監聽及連線執行緒

MYSQL 監聽基於 TCP 協議 ，在伺服器的 3306 埠， MySQL 服務反覆監聽是否有客戶端發過來的請求：

當新的連線成功後，連線會話是在資料庫中建立一個新的前臺執行緒。

該前臺執行緒在資料庫中有自己的 id, 同時對應到 os 層面存在相應的執行緒號，該執行緒是在 mysqld 程式下。

 

 

 

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