tcpdump、Wireshark抓包分析MySQL SQL语句与事务执行

亦凉 2023-10-07 19:34 56阅读 0赞

## 1. 前言 ##

使用MySQL数据库时，使用事务与不使用事务相比，出现问题时排查更复杂。

不使用事务时，客户端只需要请求MySQL服务一次（只考虑显式执行的SQL语句）；使用事务时，客户端至少需要请求MySQL服务四次（开启事务、执行SQL语句、提交/回滚事务、恢复自动提交）。

在Java中存在一些用法会导致事务失效，有的问题比较明显可以较快定位，有的问题隐藏较深可能需要较长时间排查。

因此需要对MySQL的事务执行原理进行分析，并整理用于排查事务相关问题的快速有效的方法。

`可以根据MySQL客户端访问MySQL服务时的连接ID（MySQL服务线程ID），或MySQL客户端源端口，来判断事务执行情况。`

在Java应用中访问MySQL服务时，涉及Java应用、网络传输、MySQL服务这三层，在每一层都可以对执行的SQL语句与事务操作进行监控与观测，涉及的内容如下图所示：

![在这里插入图片描述][4a5e092c22de4443b939c79813357a06.png_pic_center]

`对于网络传输，可以使用tcpdump、Wireshark等工具进行抓包，根据使用的客户端端口判断事务是否生效。`

一般情况下，在客户端抓包比在MySQL服务器更方便。

TiDB、OceanBase等数据库兼容MySQL协议，且客户端使用MySQL驱动访问MySQL服务器，因此可以使用分析MySQL的方法，对这些数据库的SQL语句与事务执行情况进行分析。

可参考以下相关内容：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>内容</th> 
   <th>链接</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>MySQL SQL语句与事务执行及日志分析</td> 
   <td>https://blog.csdn.net/a82514921/article/details/126563449</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>tcpdump、Wireshark抓包分析MySQL SQL语句与事务执行</td> 
   <td>https://blog.csdn.net/a82514921/article/details/126563471</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Spring、MyBatis、Druid、MySQL不使用事务执行SQL语句分析</td> 
   <td>https://blog.csdn.net/a82514921/article/details/126563515</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Spring、MyBatis、Druid、MySQL使用事务执行SQL语句分析</td> 
   <td>https://blog.csdn.net/a82514921/article/details/126563542</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Spring、MyBatis、Druid、MySQL执行SQL语句与事务监控</td> 
   <td>https://blog.csdn.net/a82514921/article/details/126563558</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>数据源使用错误导致MySQL事务失效分析</td> 
   <td>https://blog.csdn.net/a82514921/article/details/126563573</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>TiDB乐观事务、悲观事务模型验证</td> 
   <td>https://blog.csdn.net/a82514921/article/details/126563502</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 2. tcpdump抓包方法 ##

在Linux操作系统中可使用tcpdump对网络数据进行抓包，可参考[https://blog.csdn.net/a82514921/article/details/104616502][https_blog.csdn.net_a82514921_article_details_104616502]。

可通过“tcpdump tcp and host MySQL服务器IP -w 输出文件名.cap”或“tcpdump tcp and port MySQL服务器端口 -w 输出文件名.cap”命令，使用tcpdump在MySQL客户端（如Java应用所在机器）抓包，获取与MySQL服务之间的网络传输数据，示例如下：

tcpdump tcp and host 1.2.3.4 -w test.cap
    tcpdump tcp and port 3306 -w test.cap

执行tcpdump命令需要有root权限，可能需要使用sudo执行。

使用tcpdump抓包生成.cap文件后，可以使用Wireshark进行分析。

## 3. Wireshark抓包与分析方法 ##

在Windows操作系统中可使用Wireshark对网络数据进行抓包与分析，可参考[https://blog.csdn.net/a82514921/article/details/104609924][https_blog.csdn.net_a82514921_article_details_104609924]。

### 3.1. 使用Wireshark抓包 ###

在Wireshark主界面，在过滤器中输入与tcpdump类似的命令，指定需要抓包的协议、IP或端口等信息，双击需要抓包的网卡后，可以开始抓包，所如下所示：

![在这里插入图片描述][567f6917178a405c9bc72940207d112f.png_pic_center]

#### 3.1.1. Windows本机网络访问抓包 ####

参考“Loopback capture setup”[https://wiki.wireshark.org/CaptureSetup/Loopback][https_wiki.wireshark.org_CaptureSetup_Loopback]。

在Windows操作系统中，若网络传输的客户端与服务器均为本机，且Wireshark使用WinPcap，则Wireshark不支持抓包。

Npcap支持环回流量捕获，Wireshark较新的版本使用了Npcap，支持在Windows本机网络访问抓包，在选择网卡时需要选择`“Adapter for loopback traffic capture”`，如上图所示。

若无法使用基于Npcap的Wireshark版本，也可以使用RawCap对Windows本机网络访问抓包。

### 3.2. 使用Wireshark分析MySQL SQL语句与事务执行 ###

以下使用的Wireshark版本为2.4.0。

#### 3.2.1. MySQL协议配置 ####

打开“编辑”“首选项”菜单，点击“Protocols”下的“MySQL”，打开Mysql协议配置窗口。

*  钩选“Show SQL Query string in INFO column”，使Wireshark在抓包列表的Information列展示SQL语句，便于观察；
 *  在“MySQL TCP port”文本框输入MySQL服务端口，如“3306”。

![在这里插入图片描述][82272da2bfcf4f4392c1fc5eb36a8660.png_pic_center]

#### 3.2.2. 配置Wireshark列表展示的列 ####

在Wireshark列表的标题点击右键，选择“Column Preferences”，打开列编辑窗口：

![在这里插入图片描述][a638a363155e455abeded10048f24ef2.png_pic_center]

点击加号按钮，增加两行数据，“标题”根据需要输入，如“Src port”代表源端口，“Dest port”代表目标端口；“类型”分别选择“Src port(unresolved)”、“Dest port(unresolved)”。使Wireshark在抓包列表的展示客户端端口与服务器端口。选中某行后，可以拖动改变顺序，以修改对应的列展示的顺序。

![在这里插入图片描述][b8f49cdeeddd4c1681d6ca0756183d49.png_pic_center]

#### 3.2.3. 使用Wireshark分析MySQL SQL语句与事务执行示例 ####

打开两个MySQL客户端，连接同一个MySQL数据库的同一个用户，依次执行以下SQL语句，观察Wireshark中的结果：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>会话序号</th> 
   <th>执行的SQL语句</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>会话 1</td> 
   <td>start transaction;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>会话 1</td> 
   <td>update task_lock set end_time=now();</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>会话 2</td> 
   <td>start transaction;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>会话 2</td> 
   <td>update task_lock set end_time=now();</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>会话 1</td> 
   <td>commit;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>会话 2</td> 
   <td>commit;</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

使用tcpdump或Wireshark抓包，并在Wireshark过滤器中输入“mysql and tcp.dstport==3306”过滤条件并应用，指定只展示MySQL协议，且目标端口为3306，即MySQL客户端请求MySQL服务的数据：

![在这里插入图片描述][f3774f445a824b9fa399a66294ea8f1d.png_pic_center]

可以看到，在以上抓包记录中，源端口为53352的SQL语句在事务1中执行，源端口为54835的SQL语句在事务2中执行，与实际执行的SQL语句及事务情况一致。

需要查看执行的某个SQL语句的详细信息时，可在列表中点击对应记录，点击下方窗口中的“MySQL Protocol”“Request Command Query”，在“Statement”中展示了详细的SQL语句：

![在这里插入图片描述][20234af56fde41b69b4e82662a0c5e36.png_pic_center]

使用Wireshark可以准确、直观地对MySQL SQL语句与事务执行情况进行分析与展示。

[4a5e092c22de4443b939c79813357a06.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/4a5e092c22de4443b939c79813357a06.png#pic_center
[https_blog.csdn.net_a82514921_article_details_104616502]: https://blog.csdn.net/a82514921/article/details/104616502
[https_blog.csdn.net_a82514921_article_details_104609924]: https://blog.csdn.net/a82514921/article/details/104609924
[567f6917178a405c9bc72940207d112f.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/567f6917178a405c9bc72940207d112f.png#pic_center
[https_wiki.wireshark.org_CaptureSetup_Loopback]: https://wiki.wireshark.org/CaptureSetup/Loopback
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