小白都能懂的Mysql主從複製原理

前一篇的Mysql面試仍是很是給力的，很是的乾貨，有興趣的能夠看一下[]，雖然不是我寫的，可是內容確實是很是的乾貨，4萬字解決你Mysql面試中存在的問題，好的文章仍是要推薦給你們。

講完了單機版的Mysql問題，來講一說集羣，這不寫了一篇Mysql主從的搭建，注意片主要講主從的原理，以及本身實踐搭建主從，對於尚未接觸主從的程序員，仍是很是友好的，文章內容通俗易懂。

主從複製簡介

在實際的上產中，爲了解決Mysql的單點故障已經提升MySQL的總體服務性能，通常都會採用「主從複製」。

好比：在複雜的業務系統中，有一句sql執行後致使鎖表，而且這條sql的的執行時間有比較長，那麼此sql執行的期間致使服務不可用，這樣就會嚴重影響用戶的體驗度。

主從複製中分爲「主服務器（master）「和」從服務器（slave）」，「主服務器負責寫，而從服務器負責讀」，Mysql的主從複製的過程是一個「異步的過程」。

這樣讀寫分離的過程可以是總體的服務性能提升，即便寫操做時間比較長，也不影響讀操做的進行。

主從複製的原理

首先放一張Mysql主從複製的原理圖，總的來講Mysql的主從複製原理仍是比較好理解的，原理很是的簡單。 Mysql的主從複製中主要有三個線程：master（binlog dump thread）、slave（I/O thread 、SQL thread），Master一條線程和Slave中的兩條線程。

master（binlog dump thread）主要負責Master庫中有數據更新的時候，會按照binlog格式，將更新的事件類型寫入到主庫的binlog文件中。

而且，Master會建立log dump線程通知Slave主庫中存在數據更新，這就是爲何主庫的binlog日誌必定要開啓的緣由。

I/O thread線程在Slave中建立，該線程用於請求Master，Master會返回binlog的名稱以及當前數據更新的位置、binlog文件位置的副本。

而後，將binlog保存在 「relay log（中繼日誌）」 中，中繼日誌也是記錄數據更新的信息。

SQL線程也是在Slave中建立的，當Slave檢測到中繼日誌有更新，就會將跟新的內容同步到Slave數據庫中，這樣就保證了主從的數據的同步。

以上就是主從複製的過程，固然，主從複製的過程有不一樣的策略方式進行數據的同步，主要包含如下幾種：

1. 「同步策略」：Master會等待全部的Slave都回應後纔會提交，這個主從的同步的性能會嚴重的影響。
2. 「半同步策略」：Master至少會等待一個Slave迴應後提交。
3. 「異步策略」：Master不用等待Slave迴應就能夠提交。
4. 「延遲策略」：Slave要落後於Master指定的時間。

對於不一樣的業務需求，有不一樣的策略方案，可是通常都會採用最終一致性，不會要求強一致性，畢竟強一致性會嚴重影響性能。

主從搭建

下面咱們就來實操搭建主從，使用的是兩臺centos7而且安裝的是Mysql 8來搭建主從，有一臺centos 7而後直接克隆就好了。

安裝Mysql 8數據庫

（1）首先檢查centos 7裏面的Mysql安裝包和依賴包：

rpm -qa |grep mysql
複製代碼

執行後，在我本機上的顯示以下： （2）接着能夠刪除上面的安裝包和依賴包：

sudo yum remove mysql*
複製代碼

（3）繼續檢查一下是否存在Mariadb，如果存在直接刪除Mariadb

// 檢查是否存在Mariadb
rpm -qa |grep mariadb // 刪除Mariadb sudo rpm -e --nodeps mariadb-libs-5.5.56-2.el7.x86_64 複製代碼

（4）而後，就是刪除Mysql的配置文件，可使用下面的命令查找Msqyl配置文件的路徑：

sudo find / -name mysql
複製代碼

在我本機上的顯示的Mysql配置文件的路徑以下：

（5）而後，經過下面的命令，將他們逐一刪除：

sudo rm -rf /usr/lib64/mysql
...... 複製代碼

（6）接着就開始安裝Mysql 8了，使用wget命令下載Mysql 8的repo源，而且執行安裝：

wget https://repo.mysql.com//mysql80-community-release-el7-3.noarch.rpm
sudo yum -y install mysql80-community-release-el7-3.noarch.rpm 複製代碼

安裝完後會在/etc/yum.repos.d/目錄下生成下面的兩個文件，說明安裝成功了：

mysql-community.repo
mysql-community-source.repo 複製代碼

（7）安裝完Mysql8後，接着來更新一下yum源，而且查看yum倉庫中的Mysql：

// 更新yum源
yum clean all yum makecache // 查看yum倉庫中的Mysql yum list | grep mysql 複製代碼

（8）能夠查看到倉庫中存在mysql-community-server.x86_64，直接安裝就好了：

sudo yum -y install mysql-community-server
複製代碼

（9）接着啓動Mysql，並檢查Mysql的狀態：

// 啓動Mysql
systemctl start mysqld.service // 檢查Mysql的狀態 systemctl status mysqld 複製代碼

確保查看Mysql的狀態是active(running)，表示正在運行，而且配置一下Mysql開機啓動：

systemctl enable mysqld
複製代碼

（10）由於Mysql是新安裝的，因此要修改一下初始密碼，先查看一下初始密碼：

grep "password" /var/log/mysqld.log
複製代碼

你可能找出來有多個，多是你以前安裝卸載後的文件沒有刪乾淨，這裏你就直接看時間，時間對應你如今的時間，就是你的初始密碼： （11）而後使用初始密碼，登錄數據庫，而且修改密碼：

mysql -uroot -p
ALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED BY 'LDCldc@123095; 複製代碼

（12）此時在建立一個能夠用於給兩一臺centos鏈接的用戶，默認的root用戶只有本機才能鏈接：

// 建立鏈接用戶
create user 'test'@'%' identified by 'LDCldc-2020'; // 而且把防火牆給關了，或者配置一下3306端口 systemctl stop firewalld.service； // 設置防火牆開機自動關閉 systemctl disable firewalld.service； 複製代碼

（13）測試：到這裏就Mysql的安裝教程就就講完了，能夠測試一下，兩臺centos是否能夠ping通：

ping 192.168.163.156
複製代碼

我這裏的兩臺機是能夠互通的，Master：192.168.163.156，Slave：192.168.163.155，而且Slave使用下面的命令能夠登錄到Master的Mysql：

mysql -u[user] -p[密碼] -h[遠程主機ip]
複製代碼

確保了這兩項測試成功後，就能夠進行下面的主從搭建了。

配置主庫

（14）我這裏使用的使用兩臺centos 7的vmware的ip分別是192.168.163.155（Slave）和192.168.163.156（Master）做爲測試，首先在192.168.163.156（Master）中建立一個測試庫test：

// 建立測試庫
create database test default character set utf8mb4 collate utf8mb4_general_ci; // 而且受權 grant all privileges on test.* to 'test'@'%'; 複製代碼

（15）而後編輯Master中的my.cnf文件，此文件位於/etc/my.cnf，執行下面的sql，並添加下面的信息：

sudo vi /etc/my.cnf
 ==========如下是配置文件中的信息============= # 配置編碼爲utf8 character_set_server=utf8mb4 init_connect='SET NAMES utf8mb4'  # 配置要給Slave同步的數據庫 binlog-do-db=test # 不用給Slave同步的數據庫，通常是Mysql自帶的數據庫就不用給Slave同步了 binlog-ignore-db=mysql binlog-ignore-db=information_schema binlog-ignore-db=performance_schema binlog-ignore-db=sys # 自動清理30天前的log文件 expire_logs_days=30 # 啓用二進制日誌 log-bin=mysql-bin # Master的id，這個要惟一，惟一是值，在主從中惟一 server-id=3 複製代碼

（16）配置完後重啓Mysql服務，並查看Mysql的log_bin日誌是否啓動成功：

systemctl restart mysqld
# 查看log_bin日誌是否啓動成功 show variables like '%log_bin%'; 複製代碼

（17）接着查看Master的狀態：

show master status;
複製代碼

這兩個數據File和Position要記住，後面配置Slave的時候要使用到這兩個數據。

（18）最後登錄Master的數據庫，並建立一個用戶用於同步數據：

create user 'backup'@'%' IDENTIFIED BY 'Purepgmr-2020';
grant file on *.* to 'backup'@'%'; GRANT REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* to 'backup'@'%'; 複製代碼

到這裏Master的配置就配置完了，後面就進行Slave的配置。

配置從庫

（19）在Slave中一樣要建立test數據庫，而且受權給test用戶：

# 建立同步數據的test數據庫
create database test default character set utf8mb4 collate utf8mb4_general_ci; # 受權 grant all privileges on test.* to 'test'@'%'; 複製代碼

（20）接着編輯Slave中my.cnf文件，一樣是在/etc/my.cnf路徑下，加入以下配置：

# 配置從服務器的ID，惟一的
server-id=4 #加上如下參數能夠避免更新不及時，SLAVE 重啓後致使的主從複製出錯。 read_only = 1 master_info_repository=TABLE relay_log_info_repository=TABLE 複製代碼

（21）而且重啓Slave中的Mysql服務：

systemctl restart mysqld
複製代碼

（22）在Slave中添加Master的信息：

# master_host是Master的ip，master_log_file和master_log_pos就是配置以前查看Master狀態時顯示的File和Position信息
change master to master_host='192.168.163.156',master_port=3306,master_user='backup',master_password='Purepgmr-2020',master_log_file='mysql-bin.000001',master_log_pos=1513; 複製代碼

（23）最後查看Slave的狀態：

show slave status\G
複製代碼

當看到Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running都是yes的時候，這表示主從配置成功。

「Slave_IO_Running也就是Slave中的IO線程用於請求Master，Slave_SQL_Running時sql線程將中繼日誌中更新日誌同步到Slave數據庫中。」

到那時，有時候Slave_IO_Running會爲no，而Slave_SQL_Running爲yes，這時候須要檢查一下緣由，由於我本身初次搭建的時候，也是出現這個問題。

首先看重啓一下Slave的MySQL服務：systemctl restart mysqld，而後執行：

stop slave;
start slave; 複製代碼

這樣就可以使Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running顯示都是yes了。

（24）最後就是測試了，測試使用的是以前建立的test庫，Master是用來寫的，在Master的test庫中隨機建立一個表，你會發現Slave也會有這個表，插入數據也同樣，都會被同步到Slave中。

主從面試

❝

Mysql主從有什麼優勢？爲何要選擇主從？

❞

1. 高性能方面：主從複製經過水平擴展的方式，解決了原來單點故障的問題，而且原來的併發都集中到了一臺Mysql服務器中，如今將單點負載分散到了多臺機器上，實現讀寫分離，不會由於寫操做過長鎖表而致使讀服務不能進行的問題，提升了服務器的總體性能。
2. 可靠性方面：主從在對外提供服務的時候，如果主庫掛了，會有經過主從切換，選擇其中的一臺Slave做爲Master；如果Slave掛了，還有其它的Slave提供讀服務，提升了系統的可靠性和穩定性。

❝

如果主從複製，達到了寫性能的瓶頸，你是怎麼解決的呢？

❞

主從模式對於寫少讀多的場景確實很是大的優點，可是總會寫操做達到瓶頸的時候，致使性能提不上去。

這時候能夠在設計上進行解決採用分庫分表的形式，對於業務數據比較大的數據庫能夠採用分表，使得數據表的存儲的數據量達到一個合理的狀態。

也能夠採用分庫，按照業務進行劃分，這樣對於單點的寫，就會分紅多點的寫，性能方面也就會大大提升。

❝

主從複製的過程有數據延遲怎麼辦？致使Slave被讀取到的數據並非最新數據。

❞

主從複製有不一樣的複製策略，對於不一樣的場景的適應性也不一樣，對於數據的實時性要求很高，要求強一致性，能夠採用同步複製策略，可是這樣就會性能就會大打折扣。

如果主從複製採用異步複製，要求數據最終一致性，性能方面也會好不少。只能說，對於數據延遲的解決方案沒有最好的方案，就看你的業務場景中哪一種方案使比較適合的。