(八) 初入MySQL 【主从复制】

news2024/9/17 9:09:06

案例概况

在企业应用中，成熟的业务通常数据量都比较大 单台MySQL在安全性、 高可用性和高并发方面都无法满足实际的需求 ，所以需要配置多台主从数据库服务器以实现读写分离来满足需求

一、主从复制原理

1.1、 MySQL的复制类型

  • 基于语句的复制(STATEMENT, MySQL默认类型)
  • 基于行的复制(ROW)
  • 混合类型的复制(MIXED)

1.2、MySQL主从复制的工作过程

其中最重要的是：两个日志三个线程

1.2.1、两个日志

二进制日志和中继日志

1.2.2、

过程

在每个事务更新数据完成之前，Master 在二进制日志（Binary log）记录这些改变。写入二进制日志完成后，Master 通知存储引擎提交事务。

Slave 将 Master 的复制到其中继日志（Relay log）。

首先slave 开始一个工作线程（I/O），I/O 线程在 Master 上打开一个普通的连接，然后开始 Binlog dump process。Binlog dump process 从 Master 的二进制日志中读取事件，如果已经跟上 Master，它会睡眠并等待 Master 产生新的事件，I/O 线程将这些事件写入中继日志。

SQL slave thread（SQL从线程）处理该过程的最后一步，SQL线程从中继日志读取事件，并重放 其中的事件而更新 Slave 数据，使其与 Master 中的数据一致，只要该线程与 I/O 线程保持一致，中继 日志通常会位于 OS 缓存中，所以中继日志的开销很小。 复制过程有一个很重要的限制，即复制在 Slave 上是串行化的，也就是说 Master 上的并行更新操作不能在 Slave 上并行操作。

二、MySQL主从复制延迟

1、网络延迟

2、master服务器高并发，形成大量事务

3、主从硬件设备导致 cpu主频、内存io、硬盘io

4、本来就不是同步复制、而是异步复制从库优化Mysql参数。

比如增大innodb_buffer_pool_size，让更多操作在Mysql内存中完成，减少磁盘 操作。 从库使用高性能主机。包括cpu强悍、内存加大。避免使用虚拟云主机，使用物理主机，这样提升了i/o 方面性。 从库使用SSD磁盘 网络优化，避免跨机房实现同步 问题解决方法 半同步复制- 解决数据丢失的问题 并行复制---解决从库复制延迟的问题

三、MySQL 有几种同步方式

三种（加扩展一种）

1、异步复制（Async Replication）

2、同步复制（sync Replication）

3、半同步复制（Async Replication）

4、增强半同步复制（lossless Semi-Sync Replication）、无损复制

3.1、异步复制（Async Replication）

主完成之后就返回客户端，不关系从是否同步，主挂之后，从可能会只有原来数据。

都不等

主库将更新写入Binlog日志文件后，不需要等待数据更新是否已经复制到从库中，就可以继续处理更多 的请求。Master将事件写入binlog，但并不知道Slave是否或何时已经接收且已处理。在异步复制的机制 的情况下，如果Master宕机，事务在Master上已提交，但很可能这些事务没有传到任何的Slave上。假 设有Master->Salve故障转移的机制，此时Slave也可能会丢失事务。MySQL复制默认是异步复制，异步 复制提供了最佳性能。

2.2、同步复制（Sync Replication）

主等待所有slasve（从）完成同步数据，主返回给客户端

都等

主库将更新写入Binlog日志文件后，需要等待数据更新已经复制到从库中，并且已经在从库执行成功， 然后才能返回继续处理其它的请求。同步复制提供了最佳安全性，保证数据安全，数据不会丢失，但对 性能有一定的影响。

2.3、半同步复制（Semi-Sync Replication）

只要有一个从库和主同步就结束

等一个

主库提交更新写入二进制日志文件后，等待数据更新写入了从服务器中继日志中，然后才能再继续处理其它请求。该功能确保至少有1个从库接收完主库传递过来的binlog内容已经写入到自己的relay log里面 了，才会通知主库上面的等待线程，该操作完毕。 半同步复制，是最佳安全性与最佳性能之间的一个折中。 MySQL 5.5版本之后引入了半同步复制功能，主从服务器必须安装半同步复制插件，才能开启该复制功 能。如果等待超时，超过rpl_semi_sync_master_timeout参数设置时间（默认值为10000，表示10 秒），则关闭半同步复制，并自动转换为异步复制模式。当master dump线程发送完一个事务的所有事 件之后，如果在rpl_semi_sync_master_timeout内，收到了从库的响应，则主从又重新恢复为增强半同 步复制。 ACK (Acknowledge character）即是确认字符

2.4、增强半同步复制（lossless Semi-Sync Replication、无损复制）

默认的配置就是增强半同步

增强半同步是在MySQL 5.7引入，其实半同步可以看成是一个过渡功能，因为默认的配置就是增强半同 步，所以，大家一般说的半同步复制其实就是增强的半同步复制，也就是无损复制。 增强半同步和半同步不同的是，等待ACK时间不同rpl_semi_sync_master_wait_point = AFTER_SYNC（默认） 半同步的问题是因为等待ACK的点是Commit之后，此时Master已经完成数据变更，用户已经可以看到 最新数据，当Binlog还未同步到Slave时，发生主从切换，那么此时从库是没有这个最新数据的，用户看到的是老数据。 增强半同步将等待ACK的点放在提交Commit之前，此时数据还未被提交，外界看不到数据变更，此时如果发送主从切换，新库依然还是老数据，不存在数据不一致的问题。

四、Mysql应用场景

mysql 数据库主要的性能是读和写，一般场景来说读请求更多。

根据主从复制可以演变成读写分离，因为读写分离基于主从复制，使用读写分离从而解决高并发的问题。

4.1、mysql架构演变的方向

1、单台mysql有单点故障

2、集群--->主从复制

3、主从复制读和写的压力不均衡---->读写分离         [读写分离的基础是主从复制]

4、mysql的高可用架构MHA（master HA高可用） MGR MMM

五、主从复制实验

前置：mysql用编译安装，使用前之前内容或脚本，并且关闭防火墙和增强

master服务器配置

两台SLAVE服务器配置

1、master服务器配置

① 安装ntp、修改配置文件

②开启NTP服务

③配置主从同步

④ 重启mysql服务器

⑤在mysql中配置规则权限规则，刷新

⑥在mysql查看master数据库状态

⑦

yum install ntp -y

yum -y install ntpdate ntp

有网的情况下同步阿里云时间作为标准

ntpdate ntp.aliyun.com

vim  /etc/ntp.conf

fudge 127.127.1.0 stratum 10
server 127.127.1.0 
#设置本机的时间层级为10级，0级表示时间层级为0级，是向其他服务器提供时间同步源的意思，不要设置为0级，并且设置本机为时间同步源

systemctl start ntpd

vi /etc/my.cnf

#在mysqld模块下修改一下内容
#开启二进制日志文件（之后生成的日志名为master-bin）
log_bin=master-bin
#开启从服务器日志同步
log_slave-updates=true
#主服务器id为1（不可重复）
server_id = 1

systemctl restart mysqld

mysql -u root -p

mysql>

grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.88.%' identified  by '123456';
flush privileges;

show master status;

grant replication  slave  on    *.*   to      'myslave'@'192.168.88.%'  identified  BY '123456’是什么意思？

  • 给从服务器提权，允许使用slave的身份复制master的所有数据库的所有表，并指定密码为123456

2、两台SLAVE服务器配置

① 安装ntp、ntpdate服务

② 开启ntp服务

③ 时间同步master服务器

④ 两台slave服务器配置相同

⑤配置主从同步

yum install ntp ntpdate -y

systemctl start ntpd

ntpdate 192.168.88.77（主服务器ip）

  • 如果提示`the NTP socket is in use, exiting`说明当前子节点的ntp服务启动了， 你要关掉它 systemctl stop ntpd.service

#master服务器同步阿里云时钟服务器，其他周期同步

crontab -e

*/10 * * * * /usr/sbin/ntpdate 192.168.88.77（主服务器ip）

vi /etc/my.cnf

log_bin=master-bin
server_id = 22
relay-log=relay-log-bin
relay-log-index=slave-relay-bin.index
relay_log_recovery = 1                  

#开启二进制日志文件
#设置server id为22，slave2 为23
#从主服务器上同步日志文件记录到本地
#定义relay-log的位置和名称（index索引）
#    #选配项当 slave 从库宕机后，假如 relay-log 损坏了，导致一部分中继日志没有处理，则自动放弃所有未执行的 relay-log，并且重新从 master 上获取日志，这样就保证了relay-log 的完整性。默认情况下该功能是关闭的，将 relay_log_recovery 的值设置为 1 时， 可在 slave 从库上开启该功能，建议开启。

开启从服务器功能

mysql>

change master to master_host='192.168.88.77',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.00000001',master_log_pos=603;

附加：在主mysql服务器 查看

刷新

start slave;

查看从服务器状态

show slave status\G;

3、测试数据同步

在主服务器上创建一个数据库

create database work;

show databases;

在两台从服务器上直接查看数据库列表

show databases;

六、读写分离实验

七、总结+面试题


1、主从同步复制原理
2、读写分离你们使用什么方式？   amoeba 代理 mycat 代码 sql_proxy
通过amoeba代理服务器，实现只在主服务器上写，只在从服务器上读；
主数据库处理事务性查询，从数据库处理select 查询；
数据库复制被用来把事务查询导致的变更同步的集群中的从数据库

3、如何查看主从同步状态是否成功
在从服务器上内输入 show slave status\G 查看主从信息查看里面有IO线程的状态信息，还有master服务器的IP地址、端口事务开始号。
当 Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running都是YES时 ，表示主从同步状态成功

4、如果I/O不是yes呢，你如何排查？
首先排查网络问题，使用ping 命令查看从服务器是否能与主服务器通信
再查看防火墙和核心防护是否关闭（增强功能）
接着查看从服务slave是否开启
两个从服务器的server-id 是否相同导致只能连接一台
master_log_file master_log_pos的值跟master值是否一致

5、show slave status能看到哪些信息（比较重要）
IO线程的状态信息
master服务器的IP地址、端口、事务开始的位置
最近一次的错误信息和错误位置
最近一次的I/O报错信息和ID
最近一次的SQL报错信息和id
6、主从复制慢（延迟）会有哪些可能？怎么解决？
主服务器的负载过大，被多个睡眠或 僵尸线程占用  导致系统负载过大，从库硬件比主库差，导致复制延迟
主从复制单线程，如果主库写作并发太大，来不及传送到从库，就会到导致延迟
慢sql语句过多
网络延迟


mysql主从复制

若主从版本不一致，从的版本一定要高于主，保证可以向下兼容
因为若主的版本更新，低版本的从无法兼容的。
 

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