Mysql主从复制 | Mikez Namespace

MySQL 主从复制是一种将数据从主数据库（Master）复制到一个或多个从数据库（Slave）的机制，常用于负载均衡、数据备份和灾难恢复。通过主从复制，主数据库负责处理写请求，而从数据库可以处理读请求，从而提高数据库系统的性能和可用性。

MySQL 主从复制的基本原理

主库记录数据更改：
- 在主库上，当有数据写入或更新时，MySQL 会将这些操作记录到 二进制日志（Binary Log） 中。二进制日志记录了所有导致数据变化的 SQL 语句（INSERT、UPDATE、DELETE 等），它是主从复制的基础。
从库拉取日志：
- 从库启动后，会创建一个 I/O 线程，这个线程向主库发起请求，获取主库的二进制日志文件，并将其存储在本地的 中继日志（Relay Log） 中。
从库应用日志：
- 从库的 SQL 线程 会读取中继日志中的内容，并依次执行这些 SQL 语句，将主库的操作复制到从库上，从而保持与主库数据的一致性。

MySQL 主从复制的过程详解

主库上的二进制日志（Binary Log）：
- 主库会将所有更改数据的操作写入到二进制日志文件中，二进制日志按顺序记录每个事务的开始和结束，并包含具体的 SQL 语句。
- 主从复制以二进制日志为基础，当从库开始同步数据时，它实际上是从主库获取二进制日志文件内容。
从库的 I/O 线程：
- 从库中的 I/O 线程负责与主库建立连接，请求主库的二进制日志，并将日志中的内容写入从库的 中继日志（Relay Log）。中继日志是从库用于存储来自主库的更新信息的临时日志文件。
从库的 SQL 线程：
- 从库中的 SQL 线程负责读取中继日志中的内容并执行相应的 SQL 操作，这个过程会将主库的数据更新同步到从库。通过这种方式，从库保持与主库的数据同步。

主从复制模式

异步复制：
- 默认情况下，MySQL 的主从复制是异步的，主库在执行完 SQL 并记录到二进制日志后，不会等待从库确认日志已被接收或执行。因此，主库的性能不会因为从库延迟而受到影响，但存在数据不一致的风险，即主库崩溃时，从库可能尚未接收到最新的更新。
半同步复制：
- 半同步复制（Semi-Synchronous Replication）是一种增强的模式，当主库将事务写入二进制日志并传输给至少一个从库后，主库才会继续确认事务提交成功。这减少了数据丢失的风险，但会增加一定的延迟。
全同步复制：
- 全同步复制要求主库等待所有从库确认事务已完成后，才会提交事务。这个模式很少使用，因为它对性能有极大的影响。

主从复制的优势

读写分离：
- 主库负责写操作，从库负责读操作，这样可以减轻主库的负载，增强系统的并发处理能力。
负载均衡：
- 可以将多个从库分配给不同的应用进行查询，实现负载均衡。
高可用性和容错：
- 当主库发生故障时，可以迅速切换到从库，保证服务的持续性。
备份与容灾：
- 从库可以作为备份库使用，避免影响主库的性能。同时，在灾难恢复时可以迅速从从库恢复数据。

主从复制的不足

数据延迟：
- 在异步复制模式下，从库总会比主库有一定的数据延迟，可能会导致短时间内的数据不一致。
单点故障：
- 如果主库出现故障，除非采取自动化的故障转移机制（如 MHA、PXC），否则需要手动将从库提升为主库。
写入性能限制：
- 由于主库仍然需要处理所有写操作，所以写入性能不会因为有多个从库而提升。

主从复制的配置步骤

在主库上开启二进制日志：编辑 MySQL 配置文件（如 /etc/my.cnf），确保 log_bin 已启用：
```
[mysqld]
log-bin=mysql-bin
server-id=1  # 每个节点必须有唯一的 server-id
```
在从库上配置复制：配置从库的 server-id，并确保从库不会生成二进制日志（从库的二进制日志可选）：
```
[mysqld]
server-id=2  # 从库的 server-id 不同于主库
```

创建复制用户并授权：在主库上创建一个用于复制的用户并授予权限：

CREATE USER 'repl'@'%' IDENTIFIED BY 'password';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'%';

从库开始复制：在从库上执行 CHANGE MASTER TO 命令，指定主库的连接信息：

CHANGE MASTER TO
    MASTER_HOST='主库IP',
    MASTER_USER='repl',
    MASTER_PASSWORD='password',
    MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001',
    MASTER_LOG_POS=0;
START SLAVE;

验证复制状态：在从库上执行 SHOW SLAVE STATUS\G，查看复制是否正常。如果 Slave_IO_Running 和 Slave_SQL_Running 都是 Yes，说明复制正常。

总结

MySQL 主从复制是数据库高可用性架构中的重要组成部分，通过异步或半同步复制机制，从库可以高效同步主库的数据，支持读写分离和负载均衡。

MySQL 主从复制是一种将数据从一个 MySQL 服务器（主服务器）复制到一个或多个 MySQL 服务器（从服务器）的机制。这种复制机制可以用于负载均衡、备份、故障恢复等场景。

主要概念

主服务器（Master）：提供数据的原始写入和更新操作。主服务器将其数据变更操作记录到二进制日志（binlog）中。
从服务器（Slave）：从主服务器接收并应用数据变更操作，从而保持与主服务器的数据同步。

复制流程

主服务器配置：
- 启用二进制日志（binlog）。
- 配置复制的相关参数，如服务器 ID。
- 创建一个用于从服务器连接的复制用户。
从服务器配置：
- 配置复制用户及主服务器的信息。
- 启动复制进程，连接到主服务器，并从二进制日志中读取数据变更事件。
- 将读取到的数据变更事件应用到从服务器的数据库中。

主要步骤

在主服务器上配置复制：
- 编辑 MySQL 配置文件（通常是my.cnf或my.ini），添加以下设置：
```
[mysqld]
server-id=1
log-bin=mysql-bin
```
- 重新启动 MySQL 服务使配置生效。
- 创建用于复制的用户：
```
CREATE USER 'replica_user'@'%' IDENTIFIED BY 'password';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'replica_user'@'%';
FLUSH PRIVILEGES;
```
- 获取当前二进制日志位置：
```
SHOW MASTER STATUS;
```
  记下File和Position的值。

在从服务器上配置复制：

编辑 MySQL 配置文件，添加以下设置：
```
[mysqld]
server-id=2
```
重新启动 MySQL 服务使配置生效。

配置从服务器连接到主服务器并开始复制：

CHANGE MASTER TO
  MASTER_HOST='master_host_ip',
  MASTER_USER='replica_user',
  MASTER_PASSWORD='password',
  MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001', -- 从主服务器SHOW MASTER STATUS中获取
  MASTER_LOG_POS= 4; -- 从主服务器SHOW MASTER STATUS中获取
START SLAVE;

查看复制状态：
```
SHOW SLAVE STATUS\G;
```
确认Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running都显示为Yes，表示复制正常运行。

复制类型

基于语句的复制（Statement-Based Replication, SBR）：
- 复制每个 SQL 语句到从服务器。
- 适用于只读的操作，但某些语句可能在不同的环境中有不同的效果。
基于行的复制（Row-Based Replication, RBR）：
- 复制实际的行数据变更到从服务器。
- 更加准确，但会增加二进制日志的大小。
混合复制（Mixed-Based Replication, MBR）：
- 结合了基于语句和基于行的复制，自动选择适合的复制模式。

复制延迟

延迟：从服务器可能会有短暂的延迟，这取决于主服务器和从服务器之间的数据传输和应用速度。可以通过SHOW SLAVE STATUS来监控复制延迟。

复制的故障恢复

主服务器故障：如果主服务器发生故障，可以将从服务器提升为新的主服务器，配置新的从服务器连接到新的主服务器。
从服务器故障：可以重新启动复制进程，重新连接到主服务器并从最新的日志位置继续复制。

其他注意事项

数据一致性：确保主服务器和从服务器的数据库结构一致，以避免复制错误。
网络稳定性：复制过程依赖于网络连接的稳定性，网络问题可能导致复制延迟或中断。
安全性：使用强密码和限制复制用户的访问权限，以确保数据安全。

主从复制在 MySQL 中是一个强大而灵活的功能，适用于提高数据的可用性和扩展性。