詳細(xì)分析MySQL主從復(fù)制

前言：

在MySQL中，主從架構(gòu)應(yīng)該是最基礎(chǔ)、最常用的一種架構(gòu)了。后續(xù)的讀寫分離、多活高可用架構(gòu)等大多都依賴于主從復(fù)制。主從復(fù)制也是我們學(xué)習(xí)MySQL過程中必不可少的一部分，關(guān)于主從復(fù)制的文章有很多，筆者也來湊湊熱鬧，寫寫這方面的內(nèi)容吧，同時分享下自己的經(jīng)驗(yàn)和方法。

1.主從復(fù)制簡介及原理

主從復(fù)制（也稱 AB 復(fù)制）是指一臺服務(wù)器充當(dāng)主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，另一臺或多臺服務(wù)器充當(dāng)從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，主服務(wù)器中的數(shù)據(jù)自動復(fù)制到從服務(wù)器之中。對于多級復(fù)制，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器既可充當(dāng)主機(jī)，也可充當(dāng)從機(jī)。MySQL默認(rèn)采用異步復(fù)制方式。

主從復(fù)制的過程及原理可以總結(jié)如下：

1. master服務(wù)器將數(shù)據(jù)的改變記錄二進(jìn)制binlog日志，當(dāng)master上的數(shù)據(jù)發(fā)生改變時，則將其改變寫入二進(jìn)制日志中。
2. slave服務(wù)器會在一定時間間隔內(nèi)對master二進(jìn)制日志進(jìn)行探測其是否發(fā)生改變，如果發(fā)生改變，則開始一個I/OThread請求master二進(jìn)制事件。
3. 同時主節(jié)點(diǎn)為每個I/O線程啟動一個dump線程，用于向其發(fā)送二進(jìn)制事件，并保存至從節(jié)點(diǎn)本地的中繼日志中，從節(jié)點(diǎn)將啟動SQL線程從中繼日志中讀取二進(jìn)制日志，在本地重放，使得其數(shù)據(jù)和主節(jié)點(diǎn)的保持一致。

 2.基于二進(jìn)制文件位置配置主從復(fù)制

基于二進(jìn)制文件位置的主從復(fù)制又可以稱為傳統(tǒng)復(fù)制，即從服務(wù)器依賴于主服務(wù)器的binlog文件位置，當(dāng)主庫發(fā)生數(shù)據(jù)變更時，binlog pos位點(diǎn)會增長，從庫會感應(yīng)到變化來完成同步。

配置主從復(fù)制，我們首先要準(zhǔn)備至少兩臺MySQL實(shí)例，一臺充當(dāng)主服務(wù)器、一臺充當(dāng)從服務(wù)器。由于主從復(fù)制依賴于binlog，所以主庫必須開啟binlog，且主從要配置不同的server_id，下面具體展示下配置過程：

2.1 確認(rèn)主從庫配置參數(shù)

MySQL主從服務(wù)器建議有如下配置，可以先確認(rèn)下，如果未配置，則需要修改配置文件然后重啟。

# 主庫參數(shù)配置 要有以下參數(shù)
vim /etc/my.cnf 
[mysqld] 
log-bin = binlog //啟用二進(jìn)制日志
server-id = 137 //服務(wù)器唯一ID，默認(rèn)值是1，一般設(shè)置為IP地址的最后一段數(shù)字
binlog_format = row //bilog設(shè)置為row模式 防止復(fù)制出錯

# 從庫建議配置以下參數(shù)
vim /etc/my.cnf 
[mysqld] 
relay-log = relay-bin
server-id = 138

2.2 確定主庫二進(jìn)制位置，創(chuàng)建同步賬號

若主從庫都是剛剛初始化完成，且主庫無操作時，從庫可不用同步主庫的數(shù)據(jù)，直接確定主庫的binlog位置即可。

# 查看主庫binlog文件位置
show master status;

# 主庫創(chuàng)建同步賬號
create user 'repl'@'%' identified by '123456';
grant replication slave on *.* to 'repl'@'%';

若主庫已經(jīng)運(yùn)行了一段時間，有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在，而從庫剛剛初始化完成，此時則需要備份主庫的數(shù)據(jù)，然后導(dǎo)入從庫，使得主從數(shù)據(jù)一致。

# 主庫創(chuàng)建同步賬號
create user 'repl'@'%' identified by '123456';
grant replication slave on *.* to 'repl'@'%';

# 全備主庫數(shù)據(jù)
mysqldump -uroot -pxxxx -A -R -E --single-transaction --master-data=2 > all_db.sql

# 從庫端恢復(fù)
mysql -uroot -pxxxx  all_db.sql

# 從備份文件中可以找到主庫的binlog位置

2.3 進(jìn)入從庫，開啟主從復(fù)制

找到主庫二進(jìn)制文件位置且完成主從數(shù)據(jù)一致后，我們就可以正式開啟主從復(fù)制了。

# 進(jìn)入從庫MySQL命令行 執(zhí)行change master語句連接主庫
# 二進(jìn)制文件名及pos位置由上面步驟獲得
CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='MySQL主服務(wù)器IP地址',
 MASTER_PORT=3306,
 MASTER_USER='repl',
 MASTER_PASSWORD='123456',
 MASTER_LOG_FILE='binlog.000002',
 MASTER_LOG_POS=154;
 
# 開啟主從復(fù)制 并堅(jiān)持狀態(tài)
start slave;
show slave status \G //查看slave狀態(tài) 確保Slave_IO_Running: Yes Slave_SQL_Running: Yes

3.基于GTID的主從復(fù)制

GTID是MySQL 5.6的新特性，其全稱是Global Transaction Identifier，可簡化MySQL的主從切換以及Failover。GTID用于在binlog中唯一標(biāo)識一個事務(wù)。當(dāng)事務(wù)提交時，MySQL Server在寫binlog的時候，會先寫一個特殊的Binlog Event，類型為GTID_Event，指定下一個事務(wù)的GTID，然后再寫事務(wù)的Binlog。

在基于GTID的復(fù)制中，首先從服務(wù)器會告訴主服務(wù)器已經(jīng)在從服務(wù)器執(zhí)行完了哪些事務(wù)的GTID值，然后主庫會有把所有沒有在從庫上執(zhí)行的事務(wù)，發(fā)送到從庫上進(jìn)行執(zhí)行，并且使用GTID的復(fù)制可以保證同一個事務(wù)只在指定的從庫上執(zhí)行一次，這樣可以避免由于偏移量的問題造成數(shù)據(jù)不一致。也就是說，無論是級聯(lián)情況，還是一主多從的情況，都可以通過GTID自動找位置，而無需像之前那樣通過File_name和File_position找主庫binlog位置了。

基于GTID的主從復(fù)制與上面基于二進(jìn)制文件位置的主從復(fù)制搭建步驟類似，同樣簡單展示下搭建過程：

3.1 確認(rèn)主從庫配置，開啟GTID

# 主庫參數(shù)配置 要有以下參數(shù)
vim /etc/my.cnf 
[mysqld] 
server-id = 137
log-bin = binlog 
binlog_format = row 
gtid-mode = ON //開啟gtid模式
enforce-gtid-consistency = ON //強(qiáng)制gtid一致性，用于保證啟動gitd后事務(wù)的安全 

# 從庫建議配置以下參數(shù)
vim /etc/my.cnf 
[mysqld] 
server-id = 138
log-bin = binlog 
binlog_format = row 
gtid-mode = ON 
enforce-gtid-consistency = ON 
relay-log = relay-bin

3.2 創(chuàng)建同步賬號，保持主從庫數(shù)據(jù)一致

若主庫剛初始化完成或者主庫端保留有全部二進(jìn)制文件，則從庫無需手動同步數(shù)據(jù)。否則需要手動同步數(shù)據(jù)使得主從一致。

# 主庫創(chuàng)建同步賬號
create user 'repl'@'%' identified by '123456';
grant replication slave on *.* to 'repl'@'%';

# 若主庫剛初始化或保留有完整二進(jìn)制文件 則無需執(zhí)行下面步驟
# 全備主庫數(shù)據(jù)
mysqldump -uroot -pxxxx -A -R -E --single-transaction > all_db.sql
# 從庫端恢復(fù)
mysql -uroot -pxxxx  all_db.sql

3.3 進(jìn)入從庫，開啟主從復(fù)制

# 進(jìn)入從庫MySQL命令行 執(zhí)行change master語句連接主庫
CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='MySQL主服務(wù)器IP地址',
 MASTER_PORT=3306,
 MASTER_USER='repl',
 MASTER_PASSWORD='123456',
 MASTER_AUTO_POSITION = 1;
 
# 開啟主從復(fù)制 并堅(jiān)持狀態(tài)
start slave;
show slave status \G

 4.一些經(jīng)驗(yàn)及建議

在日常學(xué)習(xí)及工作過程中，主從復(fù)制方面也積累了一些經(jīng)驗(yàn)，下面簡單分享幾點(diǎn)，希望各位少踩坑。

• 主從兩端數(shù)據(jù)庫版本盡量保持一致。
• 主從庫參數(shù)建議相同，比如字符集、sql_mode這類參數(shù)要設(shè)置一樣。
• 從庫服務(wù)器性能不能過于落后主庫，以免因服務(wù)器性能產(chǎn)生主從延遲。
• 所有表強(qiáng)制擁有主鍵，因?yàn)闊o主鍵表同步到從庫極易產(chǎn)生主從延遲。
• 建議從庫設(shè)為read only，以防人為誤操作從庫數(shù)據(jù)。
• 監(jiān)控主從延遲及狀態(tài)，及時解決同步中斷或延遲問題。
  

總結(jié)：

本文介紹了主從復(fù)制的原理及搭建過程，其實(shí)關(guān)于主從復(fù)制的內(nèi)容還有很多，需要不斷的學(xué)習(xí)。這里推薦大家使用GTID模式來搭建主從復(fù)制，關(guān)于后面分享的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，也是自己日常積累的，希望對你有所幫助。寫作不易，覺得還不錯的話，請順手轉(zhuǎn)發(fā)分享下哦。

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