MySQL 主從復(fù)制原理與實踐詳解

更新時間：2020年05月12日 09:42:07 作者：張德Talk

這篇文章主要介紹了MySQL 主從復(fù)制原理與實踐,結(jié)合實例形式分析了MySQL 主從復(fù)制基本概念、原理、實現(xiàn)方法與相關(guān)注意事項,需要的朋友可以參考下

簡介

MySQL 的主從復(fù)制又叫 Replication、AB 復(fù)制。至少需要兩個 MySQL 服務(wù)（可以是同一臺機器，也可以是不同機器之間進(jìn)行）。
比如A服務(wù)器做主服務(wù)器，B服務(wù)器做從服務(wù)器，在A服務(wù)器上進(jìn)行數(shù)據(jù)的更新，通過 binlog 日志記錄同步到B服務(wù)器上，并重新執(zhí)行同步過來的 binlog 數(shù)據(jù)，從而達(dá)到兩臺服務(wù)器數(shù)據(jù)一致。

MySQL 數(shù)據(jù)庫的主從復(fù)制方案，與使用 scp/rsync 等命令進(jìn)行的文件級別復(fù)制類似，都是數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。

只不過 MySQL 的主從復(fù)制是其自帶的功能，無需借助第三方工具，而且MySQL的主從復(fù)制并不是數(shù)據(jù)庫磁盤上的文件直接拷貝，而是通過邏輯的 binlog 日志復(fù)制到要同步的服務(wù)器本地，然后由本地的線程讀取日志里面的 SQL 語句，重新應(yīng)用到 MySQL 數(shù)據(jù)庫中。

作用

1. 可以實時災(zāi)備，用于故障切換；

2. 讀寫分離，提供查詢服務(wù)，實現(xiàn)負(fù)載均衡；

3. 數(shù)據(jù)熱備，避免影響業(yè)務(wù)。

原理

1、主服務(wù)器MySQL服務(wù)將所有的寫操作記錄在 binlog 日志中，并生成 log dump 線程，將 binlog 日志傳給從服務(wù)器MySQL服務(wù)的 I/O 線程。
2、從服務(wù)器MySQL服務(wù)生成兩個線程，一個是 I/O 線程，另一個是 SQL 線程。

3、從庫 I/O 線程去請求主庫的 binlog 日志，并將 binlog 日志中的文件寫入 relaylog（中繼日志）中。

4、從庫的 SQL 線程會讀取 relaylog 中的內(nèi)容，并解析成具體的操作，來實現(xiàn)主從的操作一致，達(dá)到最終兩個數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)一致的目的。

注意點：
- 主從復(fù)制是異步的邏輯的 SQL 語句級的復(fù)制；
- 復(fù)制時，主庫有一個 I/O 線程，從庫有兩個線程，及 I/O 和 SQL 線程；
- 實現(xiàn)主從復(fù)制的必要條件是主庫要開啟記錄 binlog 的功能；
- 作為復(fù)制的所有 MySQL 節(jié)點的 server-id 都不能相同；
- binlog 文件只記錄對數(shù)據(jù)內(nèi)容有更改的 SQL 語句，不記錄任何查詢語句。

形式

一主一從

主主復(fù)制

一主多從

多主一從（5.7后開始支持）

聯(lián)級復(fù)制

實踐

需求

實現(xiàn)一主一從復(fù)制模式，同一臺主機兩個MySQL實例

環(huán)境

Mac：10.15.1
Docker：2.0.0.3//采取docker安裝MySQL主要是管理維護(hù)方便、獨立IP、啟動秒級
MySQL-master：5.7.29//主服務(wù)器
MySQL-master IP：172.17.0.3
MySQL-slave：5.7.29//從服務(wù)器
MySQL-slave IP：172.17.0.4

步驟

第一步：準(zhǔn)備好兩臺MySQL服務(wù)器

mysql-master（主服務(wù)器）：

1. 創(chuàng)建目錄結(jié)構(gòu)：
master/conf、master/data、master/logs
2. 啟動運行實例容器：
docker run --name mysql-master
> -p 3310:3306
> -v ~/docker/master/conf:/etc/mysql/conf.d
> -v ~/docker/master/data:/var/lib/mysql
> -v ~/docker/master/logs:/var/log/mysql
> -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456
> -d mysql:5.7
3. 進(jìn)入容器
docker exec -it mysql-master bash
4. 登錄MySQL
mysql -uroot -p

mysql-slave（從服務(wù)器）：

1. 創(chuàng)建目錄結(jié)構(gòu)：
slave/conf、slave/data、slave/logs
2. 啟動運行實例容器：
docker run --name mysql-slave
> -p 3310:3306
> -v ~/docker/slave/conf:/etc/mysql/conf.d
> -v ~/docker/slave/data:/var/lib/mysql
> -v ~/docker/slave/logs:/var/log/mysql
> -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456
> -d mysql:5.7
3. 進(jìn)入容器
docker exec -it mysql-slave bash
4. 登錄MySQL
mysql -uroot -p

第二步：配置文件（my.cnf）修改

主服務(wù)器：

[mysqld]
port = 3306
server-id = 1
#要同步的數(shù)據(jù)庫
binlog-do-db = school
#要生成二進(jìn)制日志文件 主服務(wù)器一定要開啟
log-bin = mysql-bin

重啟MySQL: docker restart mysql-master

從服務(wù)器：

[mysqld]
port = 3306
server-id = 2
#要同步的數(shù)據(jù)庫
binlog-do-db = school
#要生成二進(jìn)制日志文件（從服務(wù)器可選）
log-bin = mysql-bin

重啟MySQL: docker restart mysql-slave

第三步：創(chuàng)建主服務(wù)器復(fù)制用戶及相關(guān)權(quán)限

create user 'slave'@'%' identified by '123456';//創(chuàng)建用戶
grant replication slave,replication client on *.* to 'slave'@'%';//設(shè)置用戶權(quán)限
flush privileges;//刷新權(quán)限
show grants for 'slave'@'%';//查看用戶權(quán)限

第四步：數(shù)據(jù)備份同步

1. 登錄master，執(zhí)行鎖表操作
mysql -uroot -p
FLUSH TABLES WITH READ LOCK;
2. 將master中需要同步的db的數(shù)據(jù)dump出來
mysqldump -uroot -p school > school.dump
3. 將數(shù)據(jù)導(dǎo)入slave
mysql -uroot -h172.17.0.4 -p school < school.dump
4. 解鎖master
UNLOCK TABLES;

第五步：主服務(wù)器復(fù)制狀態(tài)

1. 創(chuàng)建新數(shù)據(jù)表及增加數(shù)據(jù)
create table user( id int(10) auto_increment, name varchar(30), primary key (id) )charset=utf8mb4;
insert into user(name) values(222);
2. 主服務(wù)器 binlog 記錄狀態(tài)
mysql> show master status;
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| mysql-bin.000001 | 769 | school | | |
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+

第六步：從服務(wù)器開始復(fù)制

1. 連接主服務(wù)器及設(shè)置復(fù)制的起始節(jié)點
mysql> change master to master_host='172.17.0.3',
-> master_port=3306,
-> master_user='slave',
-> master_password='123456',
-> master_log_file='mysql-bin.000001',
-> master_log_pos=769;
2. 開始復(fù)制
start slave;
3. 查看復(fù)制狀態(tài)
mysql> show slave status \G
*************************** 1. row ***************************
Slave_IO_State: Waiting for master to send event
Master_Host: 172.17.0.3
Master_User: slave
Master_Port: 3306
Connect_Retry: 60
Master_Log_File: mysql-bin.000001
Read_Master_Log_Pos: 961
Relay_Log_File: 87dc5224655d-relay-bin.000003
Relay_Log_Pos: 320
Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001
Slave_IO_Running: Yes //表示I/O線程讀取成功
Slave_SQL_Running: Yes //表示SQL線程執(zhí)行成功
Replicate_Do_DB:
Replicate_Ignore_DB:
Replicate_Do_Table:
Replicate_Ignore_Table:
Replicate_Wild_Do_Table:
Replicate_Wild_Ignore_Table:
Last_Errno: 0
Last_Error:
Skip_Counter: 0
Exec_Master_Log_Pos: 961
Relay_Log_Space: 892
Until_Condition: None
Until_Log_File:
Until_Log_Pos: 0
Master_SSL_Allowed: No
Master_SSL_CA_File:
Master_SSL_CA_Path:
Master_SSL_Cert:
Master_SSL_Cipher:
Master_SSL_Key:
Seconds_Behind_Master: 0
Master_SSL_Verify_Server_Cert: No
Last_IO_Errno: 0
Last_IO_Error:
Last_SQL_Errno: 0
Last_SQL_Error:
Replicate_Ignore_Server_Ids:
Master_Server_Id: 1
Master_UUID: 45540733-4e0c-11ea-b0ac-0242ac110003
Master_Info_File: /var/lib/mysql/master.info
SQL_Delay: 0
SQL_Remaining_Delay: NULL
Slave_SQL_Running_State: Slave has read all relay log; waiting for more updates
Master_Retry_Count: 86400
Master_Bind:
Last_IO_Error_Timestamp:
Last_SQL_Error_Timestamp:
Master_SSL_Crl:
Master_SSL_Crlpath:
Retrieved_Gtid_Set:
Executed_Gtid_Set:
Auto_Position: 0
Replicate_Rewrite_DB:
Channel_Name:
Master_TLS_Version:
4. 查看數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)
mysql> show create table user\G
*************************** 1. row ***************************
Table: user
Create Table: CREATE TABLE `user` (
`id` int(10) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(30) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8mb4

mysql> select * from user;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | 222 |
+----+------+

復(fù)制的控制相關(guān)命令：
stop salve //停止slave連路 
reset slave //重置slave連路 
start slave //開啟slave連路 
stop master //停止master連路 
reset master //重置master連路 
start master //開啟master連路