MySQL(十)主从复制

「 MYSQL 」 九月 07, 2021

MySQL(十)主从复制

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MySQL(十) 主从复制主从复制

主从复制需求

  • 在业务复杂的系统中，有这么一个情景，有一句sql语句需要锁表，导致暂时不能使用读的服务，那么就很影响运行中的业务，使用主从复制，让主库负责写，从库负责读，这样，即使主库出现了锁表的情景，通过读从库也可以保证业务的正常运作。
  • 做数据的热备
  • 架构的扩展。业务量越来越大，I/O访问频率过高，单机无法满足，此时做多库的存储，降低磁盘I/O访问的频率，提高单个机器的I/O性能。

主从复制概念

​ MySQL 主从复制是指数据可以从一个MySQL数据库服务器主节点复制到一个或多个从节点。MySQL 默认采用异步复制方式，这样从节点不用一直访问主服务器来更新自己的数据，数据的更新可以在远程连接上进行，从节点可以复制主数据库中的所有数据库或者特定的数据库，或者特定的表。

MySQL主从复制原理

概括

  1. master服务器将数据的改变记录二进制binlog日志，当master上的数据发生改变时，则将其改变写入二进制日志中；
  2. slave服务器会在一定时间间隔内对master二进制日志进行探测其是否发生改变，如果发生改变，则开始一个I/O Thread请求master二进制事件
  3. 同时主节点为每个I/O线程启动一个dump线程，用于向其发送二进制事件，并保存至从节点本地的中继日志中，从节点将启动SQL线程从中继日志中读取二进制日志，在本地重放，使得其数据和主节点的保持一致，最后I/OThread和SQLThread将进入睡眠状态，等待下一次被唤醒。

更少的语言

  • 从库会生成两个线程,一个I/O线程,一个SQL线程;
  • I/O线程会去请求主库的binlog,并将得到的binlog写到本地的relay-log(中继日志)文件中;
  • 主库会生成一个log dump线程,用来给从库I/O线程传binlog;
  • SQL线程,会读取relay log文件中的日志,并解析成sql语句逐一执行;

具体步骤

  1. 从库通过手工执行change master to 语句连接主库，提供了连接的用户一切条件（user 、password、port、ip），并且让从库知道，二进制日志的起点位置（file名 position 号）； start slave
  2. 从库的IO线程和主库的dump线程建立连接。
  3. 从库根据change master to 语句提供的file名和position号，IO线程向主库发起binlog的请求。
  4. 主库dump线程根据从库的请求，将本地binlog以events的方式发给从库IO线程。
  5. 从库IO线程接收binlog events，并存放到本地relay-log中，传送过来的信息，会记录到master.info中
  6. 从库SQL线程应用relay-log，并且把应用过的记录到relay-log.info中，默认情况下，已经应用过的relay 会自动被清理purge

注意:

  • master将操作语句记录到binlog日志中，然后授予slave远程连接的权限（master一定要开启binlog二进制日志功能；通常为了数据安全考虑，slave也开启binlog功能）。
  • slave开启两个线程：IO线程和SQL线程。其中：IO线程负责读取master的binlog内容到中继日志relay log里；SQL线程负责从relay log日志里读出binlog内容，并更新到slave的数据库里，这样就能保证slave数据和master数据保持一致了。
  • Mysql复制至少需要两个Mysql的服务，当然Mysql服务可以分布在不同的服务器上，也可以在一台服务器上启动多个服务。
  • Mysql复制最好确保master和slave服务器上的Mysql版本相同（如果不能满足版本一致，那么要保证master主节点的版本低于slave从节点的版本）
  • master和slave两节点间时间需同步

主从形式

  • 一主一从
  • 主主复制
  • 一主多从
  • 多主一从
  • 联级复制:有主有从,从又有从.

主从同步延时

​ mysql的主从复制都是单线程的操作，主库对所有DDL和DML产生的日志写进binlog，由于binlog是顺序写，所以效率很高，slave的sql thread线程将主库的DDL和DML操作事件在slave中重放。DML和DDL的IO操作是随机的，不是顺序，所以成本要高很多，另一方面，由于sql thread也是单线程的，当主库的并发较高时，产生的DML数量超过slave的SQL thread所能处理的速度，或者当slave中有大型query语句产生了锁等待，那么延时就产生了。

解决方案:

  1. 业务的持久化层的实现采用分库架构，mysql服务可平行扩展，分散压力。
  2. 单个库读写分离，一主多从，主写从读，分散压力。这样从库压力比主库高，保护主库。
  3. 服务的基础架构在业务和mysql之间加入memcache或者redis的cache层。降低mysql的读压力。
  4. 不同业务的mysql物理上放在不同机器，分散压力。
  5. 使用比主库更好的硬件设备作为slave，mysql压力小，延迟自然会变小。
  6. 使用更加强劲的硬件设备
  7. 升级到5.7版本后使用MTS并行复制技术

Multi-threaded Slaves 并行复制技术

  • Mysql5.6:

    有了SQL Thread多个的概念可以并发还原数据，即并行复制技术。MySQL 5.6中，设置参数slave_parallel_workers = 4(>1)，即可有4个SQL Thread（coordinator线程）来进行并行复制，其状态为：Waiting for an evant from Coordinator。但是其并行只是基于Schema的，也就是基于库的。如果数据库实例中存在多个Schema，这样设置对于Slave复制的速度可以有比较大的提升。

    核心思想：不同schema下的表并发提交时的数据不会相互影响，即slave节点可以用对relay log中不同的schema各分配一个类似SQL功能的线程，来重放relay log中主库已经提交的事务，保持数据与主库一致。

  • Mysql5.7:

    引入了基于组提交的并行复制（Enhanced Multi-threaded Slaves），设置参数slave_parallel_workers>0并且global.slave_parallel_type＝‘LOGICAL_CLOCK’，即可支持一个schema下，slave_parallel_workers个的worker线程并发执行relay log中主库提交的事务。

    核心思想：一个组提交的事务都是可以并行回放（配合binary log group commit）；slave机器的relay log中 last_committed相同的事务（sequence_num不同）可以并发执行。

    其中，变量slave-parallel-type可以有两个值：DATABASE 默认值，基于库的并行复制方式；LOGICAL_CLOCK：基于组提交的并行复制方式

    配置:

    # slave
 slave-parallel-type=LOGICAL_CLOCK
 slave-parallel-workers=16
 master_info_repository=TABLE
 relay_log_info_repository=TABLE
 relay_log_recovery=ON

主从复制的搭建

基础准备

#mysql版本：
5.7
#两台服务器：
node1（主）
node2（从）

安装mysql

创建数据库

create database syncdb;

主服务器配置

#修改配置文件，执行以下命令打开mysql配置文件
vi /etc/my.cnf
#在mysqld模块中添加如下配置信息
log-bin=master-bin #二进制文件名称
binlog-format=ROW  #二进制日志格式，有row、statement、mixed三种格式，row指的是把改变的内容复制过去，而不是把命令在从服务器上执行一遍，statement指的是在主服务器上执行的SQL语句，在从服务器上执行同样的语句。MySQL默认采用基于语句的复制，效率比较高。mixed指的是默认采用基于语句的复制，一旦发现基于语句的无法精确的复制时，就会采用基于行的复制。
server-id=1           #要求各个服务器的id必须不一样
binlog-do-db=syncdb   #同步的数据库名称

从服务器配置

#修改配置文件，执行以下命令打开mysql配置文件
vi /etc/my.cnf
#在mysqld模块中添加如下配置信息
log-bin=master-bin    #二进制文件的名称
binlog-format=ROW    #二进制文件的格式
server-id=2            #服务器的id

--授权操作
set global validate_password_policy=0;
set global validate_password_length=1;
grant replication slave on *.* to 'root'@'%' identified by '123456';
--刷新权限
flush privileges;

启动主服务器的mysql

#重启mysql服务
service mysqld restart
#登录mysql数据库
mysql -uroot -p
#查看master的状态
show master status；

启动从服务器的mysql并配置

#重启mysql服务
service mysqld restart
#登录mysql
mysql -uroot -p
#连接主服务器
change master to master_host='node1',master_user='root',master_password='123456',master_port=3306,master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=154;
#启动slave
start slave
#查看slave的状态
show slave status

空痕影

学而不思则罔,思而不学则殆.
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