MySQL主從復(fù)制原理及配置

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1.復(fù)制概述

Mysql內(nèi)建的復(fù)制功能是構(gòu)建大型，高性能應(yīng)用程序的基礎(chǔ)。將Mysql的數(shù)據(jù)分布到多個(gè)系統(tǒng)上去，這種分布的機(jī)制，是通過(guò)將Mysql的某一臺(tái)主機(jī)的數(shù)據(jù)復(fù)制到其它主機(jī)（slaves）上，并重新執(zhí)行一遍來(lái)實(shí)現(xiàn)的。復(fù)制過(guò)程中一個(gè)服務(wù)器充當(dāng)主服務(wù)器，而一個(gè)或多個(gè)其它服務(wù)器充當(dāng)從服務(wù)器。主服務(wù)器將更新寫(xiě)入二進(jìn)制日志文件，并維護(hù)文件的一個(gè)索引以跟蹤日志循環(huán)。這些日志可以記錄發(fā)送到從服務(wù)器的更新。當(dāng)一個(gè)從服務(wù)器連接主服務(wù)器時(shí)，它通知主服務(wù)器從服務(wù)器在日志中讀取的最后一次成功更新的位置。從服務(wù)器接收從那時(shí)起發(fā)生的任何更新，然后封鎖并等待主服務(wù)器通知新的更新。

請(qǐng)注意當(dāng)你進(jìn)行復(fù)制時(shí)，所有對(duì)復(fù)制中的表的更新必須在主服務(wù)器上進(jìn)行。否則，你必須要小心，以避免用戶對(duì)主服務(wù)器上的表進(jìn)行的更新與對(duì)從服務(wù)器上的表所進(jìn)行的更新之間的沖突。(所以一般會(huì)把從服務(wù)器設(shè)置成只讀read_only= 1)

1.1 mysql支持的復(fù)制類(lèi)型：

1):基于語(yǔ)句的復(fù)制:在主服務(wù)器上執(zhí)行的SQL語(yǔ)句，在從服務(wù)器上執(zhí)行同樣的語(yǔ)句。MySQL默認(rèn)采用基于語(yǔ)句的復(fù)制，效率比較高.一旦發(fā)現(xiàn)沒(méi)法精確復(fù)制時(shí),會(huì)自動(dòng)選著基于行的復(fù)制。    
2):基于行的復(fù)制：把改變的內(nèi)容復(fù)制過(guò)去，而不是把命令在從服務(wù)器上執(zhí)行一遍. 從mysql5.0開(kāi)始支持
3):混合類(lèi)型的復(fù)制:默認(rèn)采用基于語(yǔ)句的復(fù)制,一旦發(fā)現(xiàn)基于語(yǔ)句的無(wú)法精確的復(fù)制時(shí),就會(huì)采用基于行的復(fù)制。

1.2 . 復(fù)制解決的問(wèn)題

         MySQL復(fù)制技術(shù)有以下一些特點(diǎn)：
    (1)數(shù)據(jù)分布(Data distribution )
    (2)負(fù)載平衡(load balancing)
    (3)備份(Backups) 
    (4)高可用性和容錯(cuò)行High availability and failover 

 1.3 復(fù)制如何工作   >復(fù)制的原理：

       (1) master將改變記錄到二進(jìn)制日志(binary log)中(這些記錄叫做二進(jìn)制日志事件，binary log events)；
       (2) slave將master的binary log events拷貝到它的中繼日志(relay log)；
       (3) slave重做中繼日志中的事件，將更改應(yīng)用到自己的數(shù)據(jù)上。

下圖描述了復(fù)制的過(guò)程：

                         

slave復(fù)制過(guò)程:

第一步:master記錄二進(jìn)制日志。在每個(gè)事務(wù)更新數(shù)據(jù)完成之前，master二進(jìn)制日志記錄這些改變。MySQL將事務(wù)串行的寫(xiě)入二進(jìn)制日志，即使事務(wù)中的語(yǔ)句都是交叉執(zhí)行的。在事件寫(xiě)入二進(jìn)制日志完成后,master通知存儲(chǔ)引擎提交事務(wù)。
      第二步:slave利用I/O thread將master的binary log讀取并拷貝到它自己的中繼日志。首先，slave開(kāi)始一個(gè)工作線程——I/O線程。I/O線程在master上打開(kāi)一個(gè)普通的連接，然后開(kāi)始binlog dump process。Binlog dump process從master的二進(jìn)制日志中讀取事件，如果已經(jīng)跟上master，它會(huì)睡眠并等待master產(chǎn)生新的事件。I/O線程將這些事件寫(xiě)入中繼日志。
      第三步:SQL slave thread（SQL從線程）處理該過(guò)程的最后一步。SQL線程從中繼日志讀取事件，并重新執(zhí)行其中的事件而更新slave的數(shù)據(jù)，使其與master中的數(shù)據(jù)一致。該線程與I/O線程保持一致，中繼日志通常會(huì)位于OS的緩存中，所以中繼日志的開(kāi)銷(xiāo)很小。

注意:I/O線程更新的數(shù)據(jù)的情況記錄在master.info中.(/application/mysql/data)
        此外，在master中也有一個(gè)工作線程：和其它MySQL的連接一樣，slave在master中打開(kāi)一個(gè)連接也會(huì)使得master開(kāi)始一個(gè)線程。復(fù)制過(guò)程有一個(gè)很重要的限制——復(fù)制在slave上是串行化的，也就是說(shuō)master上的并行更新操作不能在slave上并行操作。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,同步并不是實(shí)時(shí)的,是異步進(jìn)行的.

2 .主從實(shí)踐配置

  準(zhǔn)備兩臺(tái)MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器Master和slave，Master為主服務(wù)器，slave為從服務(wù)器，初始狀態(tài)時(shí)，Master和slave中的數(shù)據(jù)信息相同，如果數(shù)據(jù)不相同,應(yīng)該先把master的數(shù)據(jù)全備導(dǎo)出,然后導(dǎo)入到slave中,這是為了保證主庫(kù)從庫(kù)數(shù)據(jù)一致.(利用多端口實(shí)例也可以做)

要點(diǎn)：
負(fù)責(zé)在主、從服務(wù)器傳輸各種修改動(dòng)作的媒介是主服務(wù)器的二進(jìn)制變更日志，這個(gè)日志記載著需要傳輸給從服務(wù)器的各種修改動(dòng)作。因此，主服務(wù)器必須激活二進(jìn)制日志功能。從服務(wù)器必須具備足以讓它連接主服務(wù)器并請(qǐng)求主服務(wù)器把二進(jìn)制變更日志傳輸給它的權(quán)限。        
環(huán)境：
Master版本為5.1.17和slave的版本同為5.5.34(其實(shí)最好版本一樣,不一樣可能有些函數(shù)沒(méi)辦法復(fù)制)
操作系統(tǒng)：centos 6.9

2.1、創(chuàng)建復(fù)制帳號(hào)

1、在Master的數(shù)據(jù)庫(kù)中建立一個(gè)備份帳戶：每個(gè)slave使用標(biāo)準(zhǔn)的MySQL用戶名和密碼連接master。進(jìn)行復(fù)制操作的用戶會(huì)授予replication slave權(quán)限。用戶名的密碼都會(huì)存儲(chǔ)在文本文件master.info中

命令如下：
mysql >grant replication slave,reload,super, on*.* to 'backup'@ ’192.168.52.220’ identified by‘123456’;

建立一個(gè)帳戶backup，并且只能允許從192.168.52.220這個(gè)地址上來(lái)登陸，密碼是123456。這里@后面的ip地址就是slave的ip

2.2、拷貝數(shù)據(jù)

（假如是你完全新安裝mysql主從服務(wù)器，這個(gè)一步就不需要。因?yàn)樾掳惭b的master和slave數(shù)據(jù)完全一樣）

如果不是則需要:關(guān)停Master服務(wù)器，將Master中的數(shù)據(jù)拷貝到B服務(wù)器中，使得Master和slave中的數(shù)據(jù)同步，并且確保在全部設(shè)置操作結(jié)束前，禁止在Master和slave服務(wù)器中進(jìn)行寫(xiě)操作，使得兩數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)一定要相同！

其中在進(jìn)行master數(shù)據(jù)庫(kù)全備的時(shí)候,請(qǐng)使用參數(shù)--master-data=1進(jìn)行備份如下:

[root@localhost]#mysqldump -uroot -p123456 -A -B -F --master-data=1 -x --events|gzip>備份的文件.

有這個(gè)參數(shù),那么在做主從同步的時(shí)候,執(zhí)行change master就不用單獨(dú)指定mysql-bin的位置,和文件,因?yàn)橐呀?jīng)在全備里面了,而且是執(zhí)行語(yǔ)句,在從庫(kù)進(jìn)行全備恢復(fù)的時(shí)候已經(jīng)完成恢復(fù).和相關(guān)文件的指定. 

2.3、配置master

接下來(lái)對(duì)master進(jìn)行配置，包括打開(kāi)二進(jìn)制日志，指定唯一的servr ID。例如，在配置文件加入如下值：

server-id=1          #為主服務(wù)器A的ID值
log-bin=mysql-bin     #二進(jìn)制變更日值

重啟master，運(yùn)行SHOW MASTER STATUS，輸出如下則代表二進(jìn)制日志已經(jīng)成功打開(kāi)：

mysql> show master status;

+------------------+----------+--------------+------------------+

| File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB |

+------------------+----------+--------------+------------------+

| mysql-bin.000002 |      106 |              |                  |

+------------------+----------+--------------+------------------+

1row in set (0.00 sec)

2.4、配置slave

Slave的配置與master類(lèi)似，你同樣需要重啟slave的MySQL。如下：
log_bin = mysql-bin
server_id= 2
relay_log = mysql-relay-bin
log_slave_updates = 1
read_only= 1
1):server_id是必須的，而且唯一。

2):slave沒(méi)有必要開(kāi)啟二進(jìn)制日志，但是在一些情況下，必須設(shè)置，例如，如果slave為其它slave的master，必須設(shè)置bin_log。在這里，我們開(kāi)啟了二進(jìn)制日志，而且顯示的命名(默認(rèn)名稱(chēng)為hostname，但是，如果hostname改變則會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題)。
3):relay_log配置中繼日志，log_slave_updates表示slave將復(fù)制事件寫(xiě)進(jìn)自己的二進(jìn)制日志(后面會(huì)看到它的用處)。
有些人開(kāi)啟了slave的二進(jìn)制日志，卻沒(méi)有設(shè)置log_slave_updates，然后查看slave的數(shù)據(jù)是否改變，這是一種錯(cuò)誤的配置。
4):盡量使用read_only，它防止改變數(shù)據(jù)(除了特殊的線程)。但是需要在slave上創(chuàng)建表的應(yīng)用read_only并是很實(shí)用.

配置也需要重啟才生效. 

2.5、啟動(dòng)slave

到此,接下來(lái)就是讓slave連接master，并開(kāi)始重做master二進(jìn)制日志中的事件。你不應(yīng)該用配置文件進(jìn)行該操作，而應(yīng)該使用CHANGE MASTER TO語(yǔ)句，該語(yǔ)句可以完全取代對(duì)配置文件的修改，而且它可以為slave指定不同的master，而不需要停止服務(wù)器。如下：

mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='主機(jī)IP',

-> MASTER_USER='rep',

-> MASTER_PASSWORD='123456',

-> MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001',#恢復(fù)備份用--master-data=1的不需指定.自動(dòng)在備份中指定

-> MASTER_LOG_POS=0;##恢復(fù)備份用--master-data=1的不需要指定.自動(dòng)在備份中指定

MASTER_LOG_POS的值為0，因?yàn)樗侨罩镜拈_(kāi)始位置。

如果沒(méi)有用--master-data則可以需要登錄數(shù)據(jù)庫(kù),利用show master status進(jìn)行MASTER_LOG_FILE

和MASTER_LOG_POS的尋找.

mysql> show master status;

+------------------+----------+--------------+------------------+

| File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB |

+------------------+----------+--------------+------------------+

| mysql-bin.000002 |      106 |              |                  |

+------------------+----------+--------------+------------------+

1 row in set (0.00 sec)

你可以用SHOW SLAVE STATUS語(yǔ)句查看slave的設(shè)置是否正確：

mysql> SHOW SLAVE STATUS\G

*************************** 1. row ***************************

Slave_IO_State:

Master_Host:192.168.52.220

Master_User: rep

Master_Port: 3306

Connect_Retry: 60

Master_Log_File: mysql-bin.000001

Read_Master_Log_Pos: 4

Relay_Log_File: mysql-relay-bin.000001

Relay_Log_Pos: 4

Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001

Slave_IO_Running: No

Slave_SQL_Running: No

               ...omitted...

Seconds_Behind_Master: NULL

Slave_IO_State, Slave_IO_Running, 和Slave_SQL_Running是No

表明slave還沒(méi)有開(kāi)始復(fù)制過(guò)程。日志的位置為4而不是0，這是因?yàn)?只是日志文件的開(kāi)始位置，并不是日志位置。實(shí)際上，MySQL知道的第一個(gè)事件的位置是4。

開(kāi)始復(fù)制，你可以運(yùn)行：

mysql> START SLAVE;

運(yùn)行SHOW SLAVE STATUS查看輸出結(jié)果：

mysql> SHOW SLAVE STATUS\G

*************************** 1. row ***************************

 Slave_IO_State: Waiting for master to send event

Master_Host:192.168.52.220

Master_User: rep

Master_Port: 3306

Connect_Retry: 60

Master_Log_File: mysql-bin.000001

Read_Master_Log_Pos: 164

Relay_Log_File: mysql-relay-bin.000001

Relay_Log_Pos: 164

Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001

Slave_IO_Running: Yes

Slave_SQL_Running: Yes

                          ...omitted...

Seconds_Behind_Master: 0

在這里主要是看:
             Slave_IO_Running=Yes
             Slave_SQL_Running=Yes

slave的I/O和SQL線程都已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)行，而且Seconds_Behind_Master不再是NULL。日志的位置增加了，意味著一些事件被獲取并執(zhí)行了。

驗(yàn)證:如果你在master上進(jìn)行修改，你可以在slave上看到各種日志文件的位置的變化，同樣，你也可以看到數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的變化。

你可查看master和slave上線程的狀態(tài)。在master上，你可以看到slave的I/O線程創(chuàng)建的連接：

在master上輸入show processlist\G;

mysql> show processlist \G

*************************** 1. row ***************************

Id: 1

User: root

Host: localhost:2096

db: test

Command: Query

Time: 0

State: NULL

Info: show processlist

*************************** 2. row ***************************

Id: 2

User: repl

Host: localhost:2144

db: NULL

Command: Binlog Dump

Time: 1838

State: Has sent all binlog to slave; waiting for binlog to be updated

Info: NULL

2rows in set (0.00 sec)

行2為處理slave的I/O線程的連接。

在slave服務(wù)器上運(yùn)行該語(yǔ)句：

mysql> show processlist \G

*************************** 1. row ***************************

Id: 1

User: system user

Host:

db: NULL

Command: Connect

Time: 2291

State: Waiting for master to send event

Info: NULL

*************************** 2. row ***************************

Id: 2

User: system user

Host:

db: NULL

Command: Connect

Time: 1852

State: Has read all relay log; waiting for the slave I/O thread to update it

Info: NULL

*************************** 3. row ***************************

Id: 5

User: root

Host: localhost:2152

db: test

Command: Query

Time: 0

State: NULL

Info: show processlist

3 rows in set (0.00 sec)

行1為I/O線程狀態(tài)，行2為SQL線程狀態(tài)。

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分享題目：主從復(fù)制原理以及實(shí)踐
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