SQL了解之复制（二）

（续）从另一个master初始化slave
前面讨论的假设你是新安装的master和slave，所以，slave与master有相同的数据。但是，大多数情况却不是这样的，例如，你的master可能已经运行很久了，而你想对新安装的slave进行数据同步，甚至它没有master的数据。
此时，有几种方法可以使slave从另一个服务开始，例如，从master拷贝数据，从另一个slave克隆，从最近的备份开始一个slave。Slave与master同步时，需要三样东西：
(1)master的某个时刻的数据快照；
(2)master当前的日志文件、以及生成快照时的字节偏移。这两个值可以叫做日志文件坐标(log file coordinate)，因为它们确定了一个二进制日志的位置，你可以用SHOW MASTER STATUS命令找到日志文件的坐标；
(3)master的二进制日志文件。

可以通过以下几中方法来克隆一个slave：

(1)   冷拷贝(cold copy)
停止master，将master的文件拷贝到slave；然后重启master。缺点很明显。
(2)   热拷贝(warm copy)
如果你仅使用MyISAM表，你可以使用mysqlhotcopy拷贝，即使服务器正在运行。
(3)   使用mysqldump
使用mysqldump来得到一个数据快照可分为以下几步：
<1>锁表：如果你还没有锁表，你应该对表加锁，防止其它连接修改数据库，否则，你得到的数据可以是不一致的。如下：
mysql> FLUSH TABLES WITH READ LOCK;
<2>在另一个连接用mysqldump创建一个你想进行复制的数据库的转储：
shell> mysqldump --all-databases --lock-all-tables >dbdump.db
<3>对表释放锁。
mysql> UNLOCK TABLES;

一、深入复制

1、基于语句的复制(Statement-Based Replication)
        MySQL 5.0及之前的版本仅支持基于语句的复制（也叫做逻辑复制，logical replication），这在数据库并不常见。master记录下改变数据的查询，然后，slave从中继日志中读取事件，并执行它，这些SQL语句与master执行的语句一样。
这种方式的优点就是实现简单。此外，基于语句的复制的二进制日志可以很好的进行压缩，而且日志的数据量也较小，占用带宽少——例如，一个更新GB的数据的查询仅需要几十个字节的二进制日志。而mysqlbinlog对于基于语句的日志处理十分方便。

        但是，基于语句的复制并不是像它看起来那么简单，因为一些查询语句依赖于master的特定条件，例如，master与slave可能有不同的时间。所以，MySQL的二进制日志的格式不仅仅是查询语句，还包括一些元数据信息，例如，当前的时间戳。即使如此，还是有一些语句，比如，CURRENT USER函数，不能正确的进行复制。此外，存储过程和触发器也是一个问题。
另外一个问题就是基于语句的复制必须是串行化的。这要求大量特殊的代码，配置，例如InnoDB的next-key锁等。并不是所有的存储引擎都支持基于语句的复制。

2、基于记录的复制(Row-Based Replication)
        MySQL增加基于记录的复制，在二进制日志中记录下实际数据的改变，这与其它一些DBMS的实现方式类似。这种方式有优点，也有缺点。优点就是可以对任何语句都能正确工作，一些语句的效率更高。主要的缺点就是二进制日志可能会很大，而且不直观，所以，你不能使用mysqlbinlog来查看二进制日志。
对于一些语句，基于记录的复制能够更有效的工作，如：

mysql> INSERT INTO summary_table(col1, col2, sum_col3)
    -> SELECT col1, col2, sum(col3)
    -> FROM enormous_table
-> GROUP BY col1, col2;

假设，只有三种唯一的col1和col2的组合，但是，该查询会扫描原表的许多行，却仅返回三条记录。此时，基于记录的复制效率更高。
另一方面，下面的语句，基于语句的复制更有效：

mysql> UPDATE enormous_table SET col1 = 0;

此时使用基于记录的复制代价会非常高。由于两种方式不能对所有情况都能很好的处理，所以，MySQL 5.1支持在基于语句的复制和基于记录的复制之前动态交换。你可以通过设置session变量binlog_format来进行控制。

3、复制相关的文件
除了二进制日志和中继日志文件外，还有其它一些与复制相关的文件。如下：
(1)mysql-bin.index
服务器一旦开启二进制日志，会产生一个与二日志文件同名，但是以.index结尾的文件。它用于跟踪磁盘上存在哪些二进制日志文件。MySQL用它来定位二进制日志文件。它的内容如下(我的机器上)：

(2)mysql-relay-bin.index
该文件的功能与mysql-bin.index类似，但是它是针对中继日志，而不是二进制日志。内容如下：

.\mysql-02-relay-bin.000017
.\mysql-02-relay-bin.000018

(3)master.info
保存master的相关信息。不要删除它，否则，slave重启后不能连接master。内容如下(我的机器上)：

I/O线程更新master.info文件，内容如下(我的机器上)：

.\mysql-02-relay-bin.000019

254

mysql-01-bin.000010

286

0

52813

(4)relay-log.info
包含slave中当前二进制日志和中继日志的信息。

4、发送复制事件到其它slave
当设置log_slave_updates时，你可以让slave扮演其它slave的master。此时，slave把SQL线程执行的事件写进行自己的二进制日志(binary log)，然后，它的slave可以获取这些事件并执行它。如下：

5、复制过滤(Replication Filters)
复制过滤可以让你只复制服务器中的一部分数据，有两种复制过滤：在master上过滤二进制日志中的事件；在slave上过滤中继日志中的事件。如下：

二、复制的常用拓扑结构

复制的体系结构有以下一些基本原则：

(1)   每个slave只能有一个master；
(2)   每个slave只能有一个唯一的服务器ID；
(3)   每个master可以有很多slave；
(4)   如果你设置log_slave_updates，slave可以是其它slave的master，从而扩散master的更新

MySQL不支持多主服务器复制(Multimaster Replication)——即一个slave可以有多个master。但是，通过一些简单的组合，我们却可以建立灵活而强大的复制体系结构。

1、单一master和多slave
由一个master和一个slave组成复制系统是最简单的情况。Slave之间并不相互通信，只能与master进行通信。如下：

如果写操作较少，而读操作很时，可以采取这种结构。你可以将读操作分布到其它的slave，从而减小master的压力。但是，当slave增加到一定数量时，slave对master的负载以及网络带宽都会成为一个严重的问题。
这种结构虽然简单，但是，它却非常灵活，足够满足大多数应用需求。一些建议：

(1)   不同的slave扮演不同的作用(例如使用不同的索引，或者不同的存储引擎)；
(2)   用一个slave作为备用master，只进行复制；
(3)   用一个远程的slave，用于灾难恢复；

2、主动模式的Master-Master(Master-Master in Active-Active Mode)
Master-Master复制的两台服务器，既是master，又是另一台服务器的slave。如图：

主动的Master-Master复制有一些特殊的用处。例如，地理上分布的两个部分都需要自己的可写的数据副本。这种结构最大的问题就是更新冲突。假设一个表只有一行(一列)的数据，其值为1，如果两个服务器分别同时执行如下语句：

在第一个服务器上执行：
mysql> UPDATE tbl SET col=col + 1;
在第二个服务器上执行：
mysql> UPDATE tbl SET col=col * 2;

那么结果是多少呢？一台服务器是4，另一个服务器是3，但是，这并不会产生错误。
实际上，MySQL并不支持其它一些DBMS支持的多主服务器复制(Multimaster Replication)，这是MySQL的复制功能很大的一个限制(多主服务器的难点在于解决更新冲突)，但是，如果你实在有这种需求，你可以采用MySQL Cluster，以及将Cluster和Replication结合起来，可以建立强大的高性能的数据库平台。但是，可以通过其它一些方式来模拟这种多主服务器的复制。

3、主动-被动模式的Master-Master(Master-Master in Active-Passive Mode)
这是master-master结构变化而来的，它避免了M-M的缺点，实际上，这是一种具有容错和高可用性的系统。它的不同点在于其中一个服务只能进行只读操作。如图：