MySQL主從複製實戰

什麼是主從複製

使用兩個或兩個以上的數據庫，一部分數據庫當作主數據庫，而另外一部分數據庫當作從數據庫。系統在主數據庫中進行寫操做，從數據庫記錄在主庫上全部的寫操做，使得主從數據庫的數據保持一致。

一旦主數據庫出現問題時，使用從數據庫代替主數據庫，能夠避免服務中斷。

什麼是讀寫分離

讀寫分離是基於主從複製的。系統操做數據庫中的數據時，將對數據的增刪改也就是寫操做，發送到主數據庫，將查詢的任務交給從數據庫。

寫操做通常相比讀操做更耗時，而系統在大多數狀況下都是讀多寫少。進行讀寫分離，減小讀寫操做相互影響，既能提升查詢效率，也能減輕主數據庫的壓力，提升系統性能。

主從複製原理

下圖爲網上找的一張介紹主從複製的原理圖。

簡單來說，有如下四個關鍵點：

一、主數據庫開啓bin-log，將全部寫操做的sql語句記錄到日誌文件中。

二、每當有從庫鏈接到主庫的時候，主庫都會建立一個線程(master bin-log輸出線程)，用於發送bin-log內容到從庫。

三、從數據庫開啓中繼日誌relay-log，用於同步回來的主數據庫bin-log。

四、從數據庫中運行2個線程，一個線程(slave I/O線程)鏈接到主庫，獲取主數據庫bin-log日誌文件裏的SQL，記錄到本機的中繼日誌relay-log文件裏，另外一個線程(slave SQL線程)執行本機relay-log文件裏的SQL語句，在從數據庫從新執行一遍數據操做，保持主從數據庫的數據一致。

複製模式介紹

異步複製

說明:MySQL默認的複製模式。主庫在執行完客戶端提交的事務後，當即將結果返回給客戶端，而不等待從庫接收處理。

問題:一旦主數據庫宕機，已經提交的事務可能並無傳到從數據庫上，此時若是進行主備切換，會致使新主庫上的數據不完整，犧牲了數據的一致性。

全同步複製

說明:當主庫和從庫執行完客戶端提交的事務後，才返回結果給客戶端。

問題:雖然保證了在任何狀況下的數據一致性，當因爲須要等待全部數據庫執行完該事務才能返回結果，操做耗時長，犧牲了性能。

半同步複製

說明:主庫在執行完客戶端提交的事務後，等待至少一個從庫接收到並寫到中繼日誌後，才返回結果給客戶端。

相對於異步複製和半同步複製，是保證數據一致性和性能的折中方案。須要注意的是，半同步須要等待從庫響應，所以對於網絡要求高，僅適用於低延時的網絡。

主從複製方案

下圖爲常見的主從複製的方案。

一主一從：從機能夠做爲數據的熱備，當主節點宕機,備節點頂替。但須要注意的是，並不能代替數據備份，由於錯誤的操做，也會同步到備節點，數據仍會丟失。

一主多從：適用於讀多寫少的系統，但從庫不可過多，過多會致使響應速度變慢。能夠指定一個從庫做爲備用庫，當主節點宕機，備節點頂替。也能夠指定一個從庫，將報表統計之類的慢查詢語句都發到該從庫，不至於影響其餘查詢操做。也能夠指定一個從庫，供開發人員排障使用，即便不當心刪除數據，也不至於影響總體系統業務數據準確性，達到隔離效果。

雙主：當大部分業務都爲寫，而寫入性能還不夠理想，能夠採起雙主模式。同時在兩個主庫寫數據，並互相同步。業務上能夠經過id取模、哈希計算等方法，奇數往主庫1插數據，偶數往主庫2插數據，保證主鍵不重複。

級聯同步：爲了減低主庫的壓力，主庫只向一個從庫同步數據，其餘從庫同步這個從庫的數據。若是主庫宕機，同步主庫的從庫能夠直接做爲主庫使用。但若是這個從庫掛了，問題會比較嚴重，會致使其餘從庫變爲孤兒節點。

環形多主：性能強，但一旦掛了一個，會致使整個系統不可用。

使用Docker 搭建MySQL主從複製

如下演示使用Docker，搭建一主一從的數據庫系統。

一、運行docker pull mysql:5.7下載mysql鏡像。

二、在/opt目錄下建立三個文件夾，分別爲/opt/mysql_cluster、/opt/mysql_cluster/master和/opt/mysql_cluster/slave1。其中master和slave1文件夾用於保存須要持久化到宿主機上mysql容器的數據文件、日誌文件等。

三、在/opt/mysql_cluster/master編寫my.cnf文件，內容以下。須要注意的是，開啓bin-log日誌後默認記錄全部庫全部表的操做，能夠經過配置來指定須要記錄操做的數據庫或者表，或指定不記錄操做的數據庫或者表。

[mysqld]
#實例ID,不能和集羣中的其餘實例相同
server-id=1
#bin log 文件前綴
log-bin=mysql-prefix
# 須要同步的數據庫
binlog-do-db=tuling
#不須要同步的數據庫
binlog-ignore-db=information_schema
binlog-ignore-db=mysql
binlog-ignore-db=performance_schema
binlog-ignore-db=test

四、在/opt/mysql_cluster/slave1編寫my.cnf文件，內容以下：

[mysqld]
#實例ID,不能和集羣中的其餘實例相同
server-id=2
skip-slave-start=true
#限定用戶進行數據修改的操做
read_only=ON
#中繼日誌前綴
relay-log=relay-bin

五、運行如下命令，啓動主數據庫。向外暴露的端口號爲3307，默認的密碼爲123456，而且掛載宿主機目錄到容器中，用於將數據保存到宿主機，保證數據不丟失。

docker run -p 3307:3306 --name mysql_master \-v /opt/mysql_cluster/master/conf:/etc/mysql \-v /opt/mysql_cluster/master/logs:/var/log/mysql \-v /opt/mysql_cluster/master/data:/var/lib/mysql \ -v /opt/mysql_cluster/master/my.cnf:/etc/my.cnf \-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \-d mysql:5.7

六、運行docker exec -it mysql_master /bin/bash，進入主數據庫容器。

七、運行mysql -uroot -p，輸入密碼，登陸數據庫。

八、運行如下命令，添加訪問權限，刷新受權表信息，方便後續在其餘機器操做該數據庫。

grant all privileges on *.* to root@'%' identified by "123456";flush privileges;

九、運行如下命令，添加主庫複製帳號，刷新受權表信息。用戶名和密碼都是slave。後續從庫使用該帳號，獲取相關bin-log。

CREATE USER 'slave'@'%' IDENTIFIED BY 'slave';GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'slave'@'%';flush privileges;

十、運行命令show master status;,獲取主庫當前bin-log文件名(File)和位置(Position)。

十一、運行如下命令，啓動從數據庫。向外暴露的端口號爲3308，默認的密碼爲123456，而且掛載宿主機目錄到容器中，用於將數據保存到宿主機，保證數據不丟失。

docker run -p 3308:3306 -m 300M --memory-reservation 200M --name mysql_slave \-v /opt/mysql_cluster/slave1/conf:/etc/mysql \-v /opt/mysql_cluster/slave1/logs:/var/log/mysql \-v /opt/mysql_cluster/slave1/data:/var/lib/mysql \ -v /opt/mysql_cluster/slave1/my.cnf:/etc/my.cnf \-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \-d mysql:5.7

十二、運行docker exec -it mysql_slave /bin/bash，進入從數據庫容器。

1三、運行mysql -uroot -p，輸入密碼，登陸數據庫。

1四、運行如下命令，添加訪問權限，刷新受權表信息。方便後續在其餘機器操做該數據庫。

grant all privileges on *.* to root@'%' identified by "123456";flush privileges;

1五、運行如下命令，配置從庫複製信息。其中，master_host爲docker宿主機的ip，master_user和master_slave爲主庫複製帳號，master_log_file是主庫運行命令show master status獲取的File字段值，master_log_pos爲Position字段值。master_port爲主數據庫向外暴露的端口號。

change master to master_host='192.168.255.167',master_user='slave',master_password='slave',master_log_file='mysql-prefix.000004',master_log_pos=1824,master_port=3307;

1六、運行start slave;，啓動slave服務。

1七、運行show slave status\G;，查看slave狀態。當參數"Slave_IO_Running"和"Slave_SQL_Running"值都是Yes，主從配置完成。

1八、能夠經過在主庫建立表、插入修改數據後，查看從庫是否同步成功，驗證是否搭建成功。

1九、當須要從新配置主從時，能夠在從庫上運行如下兩條命令,取消當前的主備複製。

stop slave;reset master;