Docker Compose搭建MySQL主從複製集羣

前言

隨着應用業務數據不斷的增大，應用的 響應速度不斷降低，在檢測過程當中咱們不難發現大多數的請求都是 查詢操做。此時，咱們能夠將數據庫擴展成 主從複製模式，將 讀操做 和 寫操做 分離開來，多臺數據庫 分攤請求，從而 減小單庫 的 訪問壓力，進而應用獲得優化。

正文

主從複製的方式

MySQL 5.6 開始主從複製有兩種方式：基於日誌（binlog）和 基於 GTID（全局事務標示符）。

本文只涉及基於日誌 binlog 的 主從配置。

主從複製的流程

MySQL 同步操做經過 3 個線程實現，其基本步驟以下：

1. 主服務器 將數據的更新記錄到 二進制日誌（Binary log）中，用於記錄二進制日誌事件，這一步由 主庫線程 完成；

2. 從庫 將 主庫 的 二進制日誌 複製到本地的 中繼日誌（Relay log），這一步由 從庫 I/O 線程 完成；

3. 從庫 讀取 中繼日誌 中的 事件，將其重放到數據中，這一步由 從庫 SQL 線程 完成。

主從模式的優勢

1. 負載均衡

一般狀況下，會使用 主服務器 對數據進行 更新、刪除 和 新建 等操做，而將 查詢 工做落到 從庫 頭上。

2. 異地容災備份

能夠將主服務器上的數據同步到 異地從服務器 上，極大地提升了 數據安全性。

3. 高可用

數據庫的複製功能實現了 主服務器 與 從服務器間 的數據同步，一旦主服務器出了 故障，從服務器當即擔當起主服務器的角色，保障系統持續穩定運做。

4. 高擴展性

主從複製 模式支持 2 種擴展方式:

• scale-up

向上擴展或者 縱向擴展，主要是提供比如今服務器 性能更好 的服務器，好比 增長 CPU 和 內存 以及 磁盤陣列等，由於有多臺服務器，因此可擴展性比單臺更大。

• scale-out

向外擴展或者 橫向擴展，是指增長 服務器數量 的擴展，這樣主要能分散各個服務器的壓力。

主從模式的缺點

1. 成本增長

搭建主從確定會增長成本，畢竟一臺服務器和兩臺服務器的成本徹底不一樣，另外因爲主從必需要開啓 二進制日誌，因此也會形成額外的 性能消耗。

2. 數據延遲

從庫 從 主庫 複製數據確定是會有必定的 數據延遲 的。因此當剛插入就出現查詢的狀況，可能查詢不出來。固然若是是插入者本身查詢，那麼能夠直接從 主庫 中查詢出來，固然這個也是須要用代碼來控制的。

3. 寫入更慢

主從複製 主要是針對 讀遠大於寫 或者對 數據備份實時性 要求較高的系統中。由於 主服務器 在寫中須要更多操做，並且 只有一臺 能夠寫入的 主庫，因此寫入的壓力並不能被分散。

主從複製的前提條件

1. 主從服務器 操做系統版本 和 位數 一致。

2. 主數據庫和從數據庫的 版本 要一致。

3. 主數據庫和從數據庫中的 數據 要一致。

4. 主數據庫 開啓 二進制日誌，主數據庫和從數據庫的 server_id 在局域網內必須 惟一。

具體配置

1. 環境準備

名稱	版本號
Docker	18.03.1-ce
Docker Compose	1.21.1
MySQL	5.7.17

2. 配置docker-compose.yml

docker-compose.yml

version: '2'
services:
 mysql-master:
 build:
 context: ./
 dockerfile: master/Dockerfile
 environment:
 - "MYSQL_ROOT_PASSWORD=root"
 - "MYSQL_DATABASE=replicas_db"
 links:
 - mysql-slave
 ports:
 - "33065:3306"
 restart: always
 hostname: mysql-master
 mysql-slave:
 build:
 context: ./
 dockerfile: slave/Dockerfile
 environment:
 - "MYSQL_ROOT_PASSWORD=root"
 - "MYSQL_DATABASE=replicas_db"
 ports:
 - "33066:3306"
 restart: always
 hostname: mysql-slave
複製代碼

3. 主數據庫配置

3.1. 配置Dockerfile

Dockerfile

FROM mysql:5.7.17
MAINTAINER harrison
ADD ./master/my.cnf /etc/mysql/my.cnf 複製代碼

3.2. 配置my.cnf文件

my.cnf

[mysqld]
## 設置server_id，通常設置爲IP，注意要惟一
server_id=100  
## 複製過濾：也就是指定哪一個數據庫不用同步（mysql庫通常不一樣步）
binlog-ignore-db=mysql  
## 開啓二進制日誌功能，能夠隨便取，最好有含義（關鍵就是這裏了）
log-bin=replicas-mysql-bin  
## 爲每一個session分配的內存，在事務過程當中用來存儲二進制日誌的緩存
binlog_cache_size=1M  
## 主從複製的格式（mixed,statement,row，默認格式是statement）
binlog_format=mixed  
## 二進制日誌自動刪除/過時的天數。默認值爲0，表示不自動刪除。
expire_logs_days=7  
## 跳過主從複製中遇到的全部錯誤或指定類型的錯誤，避免slave端複製中斷。
## 如：1062錯誤是指一些主鍵重複，1032錯誤是由於主從數據庫數據不一致
slave_skip_errors=1062
複製代碼

4. 從數據庫配置

4.1. 配置Dockerfile

Dockerfile

FROM mysql:5.7.17
MAINTAINER harrison
ADD ./slave/my.cnf /etc/mysql/my.cnf 複製代碼

4.2. 配置my.cnf文件

[mysqld]
## 設置server_id，通常設置爲IP，注意要惟一
server_id=101  
## 複製過濾：也就是指定哪一個數據庫不用同步（mysql庫通常不一樣步）
binlog-ignore-db=mysql  
## 開啓二進制日誌功能，以備Slave做爲其它Slave的Master時使用
log-bin=replicas-mysql-slave1-bin  
## 爲每一個session 分配的內存，在事務過程當中用來存儲二進制日誌的緩存
binlog_cache_size=1M  
## 主從複製的格式（mixed,statement,row，默認格式是statement）
binlog_format=mixed  
## 二進制日誌自動刪除/過時的天數。默認值爲0，表示不自動刪除。
expire_logs_days=7  
## 跳過主從複製中遇到的全部錯誤或指定類型的錯誤，避免slave端複製中斷。
## 如：1062錯誤是指一些主鍵重複，1032錯誤是由於主從數據庫數據不一致
slave_skip_errors=1062  
## relay_log配置中繼日誌
relay_log=replicas-mysql-relay-bin  
## log_slave_updates表示slave將複製事件寫進本身的二進制日誌
log_slave_updates=1  
## 防止改變數據(除了特殊的線程)
read_only=1  
複製代碼

5. 建立容器

進入 docker 目錄，運行 docker-compose 啓動命令。

$ docker-compose up -d
複製代碼

如圖所示，MySQL 主數據庫 和 從數據庫 的容器建立成功。

分別配置 主數據庫 和 從數據庫 的鏈接信息以下：

• 主數據庫

• 從數據庫

6. 配置從數據庫

檢查從庫的起始狀態

$ show master status;
複製代碼

如圖所示，從數據庫處於 未同步複製狀態。

檢查主庫的狀態

$ show master status;
複製代碼

記錄 主數據庫 binary-log 的 文件名稱 和 數據同步起始位置。

• File: replicas-mysql-bin.000003
• Position: 154

從庫配置主庫信息

在 從數據庫 上運行 主數據庫 的相關配置 sql 進行主從關聯

CHANGE MASTER TO
    MASTER_HOST='mysql-master',
    MASTER_USER='root',
    MASTER_PASSWORD='root',
    MASTER_LOG_FILE='replicas-mysql-bin.000003',
    MASTER_LOG_POS=154;
複製代碼

從新啓動 slave 服務

$ stop slave
$ start slave
複製代碼

進一步檢查 從數據庫 的狀態信息，二者已經進行 數據同步 關聯。

7. 建立目標表

在 主數據庫 中建立一張測試數據表 course

SET FOREIGN_KEY_CHECKS=0;

-- ----------------------------
-- Table structure for course
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `course`;
CREATE TABLE `course` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(20) NOT NULL,
  `lesson_period` double(5,0) DEFAULT NULL,
  `score` double(10,0) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
複製代碼

主數據庫 和 從數據庫 的 數據處於 同步狀態，主從複製集羣搭建完成。

MySQL的複製類型

基於語句的複製

主服務器上面執行的語句在從服務器上面再執行一遍，在 MySQL-3.23 版本之後支持。

問題：時間上可能不徹底同步形成誤差，執行語句的用戶也多是不一樣一個用戶。

基於行的複製

把主服務器上面改變後的內容直接複製過去，而不關心到底改變該內容是由哪條語句引起的，在 MySQL-5.0 版本之後引入。

問題：好比一個工資表中有一萬個用戶，咱們把每一個用戶的工資+1000，那麼基於行的複製則要複製一萬行的內容，由此形成的開銷比較大，而基於語句的複製僅僅一條語句就能夠了。

混合類型的複製

MySQL 默認使用 基於語句的複製，當 基於語句的複製 會引起問題的時候就會使用 基於行的複製，MySQL 會自動進行選擇。

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