MySQL中主從復制的原理分析

今天就跟大家聊聊有關MySQL中主從復制的原理分析，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結了以下內容，希望大家根據這篇文章可以有所收獲。

1.1.1 MySQL主從復制介紹

MySQL數據庫支持單向、雙向、鏈式級聯、環狀等不同業務場景的復制。在復制過程中，一臺服務器充當主服務器（Master），接收來自用戶的內容更新，而一個或多個其他的服務器充當從服務器（Slave），接收來自主服務器binlog文件的日志內容，解析出SQL重新更新到從服務器，使得主從服務器數據達到一致。

如果設置了鏈式級聯復制，那么，從（slave）服務器本身除了充當從服務器外，也會同時充當其下面從服務器的主服務器。鏈式級復制類似A→B→C的復制形式。

1.1.2 MySQL主從復制的企業應用場景

MySQL主從復制集群功能使得MySQL數據庫支持大規模高并發讀寫稱為可能，同時有效地保護了物理服務器宕機場景的數據備份。

應用場景1：從服務器作為主服務器的實時數據備份

主從服務器架構的設置，可以大大加強MySQL數據庫架構的健壯性。例如：當主服務器出現問題時，我們可以人工或設置自動切換到從服務器繼續提供服務，此時從服務器的數據和宕機時的主數據庫幾乎是一致的。

這類似NFS存儲數據通過inotify+rsync同步到備份的NFS服務器，只不過MySQL的復制方案是其自帶的工具。

利用MySQL的復制功能做備份時，在硬件故障、軟件故障的場景下，該數據備份是有效的，但對于人為地執行drop、delete等語句刪除數據的情況，從庫的備份功能就沒有用了，因為從服務器也會執行刪除的語句。

應用場景2：主從服務器實時讀寫分離，從服務器實現負載均衡

主從服務器架構可通過程序（PHP、Java等）或代理軟件（mysql-proxy、Amoeba）實現對用戶（客戶端）的請求讀寫分離，即讓從服務器僅僅處理用戶的select查詢請求，降低用戶查詢響應時間及讀寫同時在主服務器上帶來的訪問壓力。對于更新的數據（例如update、insert、delete語句）仍然交給主服務器處理，確保主服務器和從服務器保持實時同步。

應用場景3：把多個從服務器根據業務重要性進行拆分訪問

可以把幾個不同的從服務器，根據公司的業務進行拆分。例如：有為外部用戶提供查詢服務的從服務器，有內部DBA用來數據備份的從服務器，還有為公司內部人員提供訪問的后臺、腳本、日志分析及供開發人員查詢使用的從服務器。這樣的拆分除了減輕主服務器的壓力外，還可以使數據庫對外部用戶瀏覽、內部用戶業務處理及DBA人員的備份等互不影響。具體可以用下圖說明：

2.1 實現MySQL主從讀寫分離的方案

（1）通過程序實現讀寫分離（性能和效率***，推薦）

PHP和Java程序都可以通過設置多個連接文件輕松地實現對數據庫的讀寫分離，即當語句關鍵字為select時，就去連接讀庫的連接文件，若為update、insert、delete時，則連接寫庫的連接文件。

通過程序實現讀寫分離的缺點就是需要開發人員對程序進行改造，使其對下層透明，但這種方式更容易開發和實現，適合互聯網業務場景。

（2）通過開源軟件實現讀寫分離

MySQL-proxy、Amoda、Mycat、Altas等代理軟件也可以實現讀寫分離功能，這些軟件的穩定性和功能一般，不建議生產使用。絕大多數公司常用的還是應用端開發程序實現讀寫分離。

（3）大型門戶獨立開發DAL層綜合軟件

百度、阿里等大型門戶都有開發牛人，會花大力氣開發適合自己業務的讀寫分離、負載均衡、監控報警、自動擴容，自動收縮等一系列功能的DAL層軟件。

3.1 MySQL主從復制原理介紹

MySQL的主從復制是一個異步的復制過程（雖然一般情況下感覺是實時的），數據將將從一個MySQL數據庫（我們稱之為Master）復制到另一個MySQL數據庫（我們稱之為Slave），在Master于Slave之間實現整個主從復制的過程是由三個線程參與完成的。其中有兩個線程（SQL和IO線程）在Slave端，另外一個線程（I/O線程）在Master端。

要實現MySQL的主從復制，首先必須打開Master端的Binlog記錄功能，否則就無法實現。因為整個復制過程實際上就是Slave從Master端獲取BInlog日志，然后再在Slave上以相同順序執行獲取的binlog日志中記錄的各種SQL操作。

要打開MySQL的BInlog記錄功能，可通過在MySQL的配置文件my.cnf中的mysqld模塊增加“log-bin”參數選項來實現，具體信息如下：

[mysqld]  log-bin

3.2 MySQL主從復制原理過程詳細描述

下面簡單描述下MySQL Replication的復制原理過程。

1）在Slave服務器上執行start slave命令開啟主從復制開關，主從復制開始進行。

2）此時，Slave服務器的I/O線程會通過在Master上己經授權的復制用戶權限請求連接Master服務器，并請求從指定Binlog日志文件的指定位罝（日志文件名和位置就是在配罝主從復制服務時執行change  master命令指定的）之后開始發送Binlog日志內容。

3）Master服務器接收到來自Slave服務器的I/O線程的請求后，其上負責復制的I/O線程會根據Slave服務器的I/O線程請求的信息分批讀取指定Binlog日志文件指定位置之后的Binlog日志信息，然后返回給Slave端的I/O線程。返回的信息中除了Binlog日志內容外，還有在Master服務器端記錄的新的Binlog文件名稱以及在新的Binlog中的下一個  指定更新位置。

4）當Slave服務器的I/O線程獲取到Master服務器上I/O線程發送的日志內容及日志文件及位置點后，會將Binlog日志內容依次寫入到Slave端自身的Relay  Log（即中繼日志）  文件(MySQL-relay-bin.xxxxxx)的最末端，并將新的Binlog文件名和位置記錄到master-info文件中，以便下一次讀取Master端新Binlog日志時能夠告訴Master服務器需要從新Binlog  日志的指定文件及位置開始請求新的Binlog日志內容。

5）Slave服務器端的SQL線程會實時地檢測本地Relay  Log中I/O線程新增加的日志內容，然后及時地把Relay  Log文件中的內容解析成SQL語句，并在自身Slave服務器上按解析SQL語句的位置順序執行應用這些SQL語句，并記錄當前應用中繼日志的文件名及位置點在relay-log.info中。

經過了上面的過程，就可以確保在Master端和Slave端執行了同樣的SQL語句。當復制狀態正常的情況下，Master端和Slave端的數據是完全一樣的。當然，MySQL的復制機制也有一些特殊情況，具體請參考官方的說明，大多數情況下，大家不用擔心。

下面針對MySQL主從復制原理的重點小結

• 主從復制是異步的邏輯的SQL語句級的復制

• 復制時，主庫有一個I/O線程，從庫有兩個線程，I/O和SQL線程。

• 作為復制的所有MySQL節點的server-id都不能相同。

• binlog文件只記錄對數據庫有更改的SQL語句（來自數據庫內容的變更），不記錄任何查詢（select，slow）語句。

5.6 SQL多線程寫入

GTID（不用找位置點了）

3.3主從復制實踐

1、準備

主庫log_bin

主從server-id不同

2、主庫準備

mysql -S /data/3306/mysql.sock  grant replication slave on *.* to 'rep'@'172.16.1.%' identified by 'oldboy123';  flush privileges;

3、把數據從主庫搞到從庫。

復制前 讓從和主一致。

mysql -S /data/3306/mysql.sock  mysql> flush table with read lock; 不能關窗口  mysql> show master status;  +-------------------+----------+  | File | Position |  +-------------------+----------+  | oldboy-bin.000002 | 405 |

單開窗口

mysqldump -A -B --master-data=2 -S /data/3306/mysql.sock|gzip >/opt/3306.sql.gz

原窗口

mysql> unlock table;

從庫恢復：

gzip -d /opt/3306.sql.gz  mysql -uroot -poldboy123 -S /data/3307/mysql.sock </opt/3306.sql

5、指定主機、用戶、位置點同步

mysql> CHANGE MASTER TO  MASTER_HOST='172.16.1.51',  MASTER_PORT=3306,  MASTER_USER='rep',  MASTER_PASSWORD='oldboy123',  MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001',  MASTER_LOG_POS=405;  #查看MASTER_LOG_FILE 使用sed -n 22p /opt/3306.sql#查看主庫  #從庫

6、開啟同步開關，檢查是否同步。

mysql> start slave;  mysql> show slave statusG  Slave_IO_Running: Yes  Slave_SQL_Running: Yes  Seconds_Behind_Master: 0

從庫配置信息說明

mysql> CHANGE MASTER TO  MASTER_HOST='172.16.1.51', #這里是主庫的ip  MASTER_PORT=3306, #這里是主庫的端口，從庫的端口可以和主庫不同  MASTER_USER='rep', #這里是主庫上建立的用于復制的用戶rpo  MASTER_PASSWORD='oldboy123', ##這里是rep用戶的密碼  MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001', ###這里是show master status時查看到的二進制日志文件名稱，注意不能多空格  MASTER_LOG_POS=405; ##這里是show master status時查看到的二進制日志文件偏移量，注意不能多空格

看完上述內容，你們對MySQL中主從復制的原理分析有進一步的了解嗎？如果還想了解更多知識或者相關內容，請關注億速云行業資訊頻道，感謝大家的支持。