主从复制

主从复制的作用
主从复制的原理
一主一从架构
- 主从配置文件
- - 1.主机配置
  - 2.从机配置
  - 3.主机建立账户并授权
  - 4.从机：配置需要复制的主机
  - 5.测试
  - 6.停止主从同步
- binlog_format三种格式
双主双从架构

如何提升数据库并发能力：
在实际工作中，我们常常将 redis作为缓存与MySQL配合来使用，当有请求时，会首先从缓存中进行查找，如果存在就直接取出。不存在再访问数据库，这样就提升了读取效率，减少后端数据库的访问压力。redis的缓存架构是高并发架构中非常重要的一环。

此外，一般应用对数据库而言都是“ 读多写少”，也就说对数据库读取数据的压力比较大，有一个思路就是采用数据库集群的方案，做主从架构、进行读写分离，这样同样可以提升数据库的并发处理能力。但并不是所有的应用都需要对数据库进行主从架构的设置，毕竟设置架构本身是有成本的。
如果我们的目的在于提升数据库高并发访问的效率，那么首先考虑的是如何优化SQL和索引，这种方式简单有效；其次才是采用缓存的策略，比如使用 Redis将热点数据保存在内存数据库中，提升读取的效率；最后才是对数据库采用主从架构，进行读写分离。

在这里插入图片描述

主从复制的作用

读写分离
数据备份通过主从复制将主库上的数据复制到了从库上，相当于是一种热备份机制，也就是在主库正常运行的情况下进行备份，不会影响到服务。
高可用性数据备份实际上是一种冗余机制，通过这种冗余方式可以换取数据库的高可用性，也就是当服务器出现故障或宕机的情况下，可以切换到从服务器上，保证服务的正常运行。

主从复制的原理

Slave 从Master 读取binlog 来进行数据同步。
在这里插入图片描述

在进行主从复制时，先检查服务器是否开启二进制日志备份。默认情况下从机会执行所有主机中保存的事件，也可以通过配置，使从服务器执行特定的事件。

复制三步骤：
步骤1： Master 将写操作记录到二进制日志（ binlog ）。
步骤2： Slave 将Master 的binary log events拷贝到它的中继日志（ relay log ）；
步骤3： Slave 重做中继日志中的事件，将改变应用到自己的数据库中。 MySQL复制是异步的且串行化的，而且重启后从接入点开始复制。

复制的基本原则：
每个Slave 只有一个Master
每个Slave 只能有一个唯一的服务器ID
每个Master 可以有多个Slave

一主一从架构

在这里插入图片描述

主从配置文件

1.主机配置

建议mysql版本一致且后台以服务运行，主从所有配置项都配置在[mysqld] 节点下，且都是小写字母。
vim /etc/my.cnf
具体参数配置如下：

#[必须]主服务器唯一ID
server-id=1
#[必须]启用二进制日志,指名路径。比如：自己本地的路径/log/mysqlbin
log-bin=mysql01-bin

#[可选] 0（默认）表示读写（主机），1表示只读（从机）
read-only=0
#设置日志文件保留的时长，单位是秒
binlog_expire_logs_seconds=6000
#控制单个二进制日志大小。此参数的最大和默认值是1GB
max_binlog_size=200M
#[可选]设置不要复制的数据库
binlog-ignore-db=test
#[可选]设置需要复制的数据库,默认全部记录。比如：binlog-do-db=mysql01_master_slave
binlog-do-db=需要复制的主数据库名字
#[可选]设置binlog格式
binlog_format=STATEMENT

修改配置文件后重启mysql服务器。systemctl restart mysql

2.从机配置

要求主从所有配置项都配置在my.cnf 的[mysqld] 栏位下，且都是小写字母。

#[必须]从服务器唯一ID
server-id=2

#[可选]启用中继日志
relay-log=mysql-relay

修改配置文件后重启mysql服务器。systemctl restart mysql

注意：主从机都关闭防火墙
service iptables stop #CentOS 6
systemctl stop firewalld.service #CentOS 7

3.主机建立账户并授权

主机建立账户，进行主从复制权限的赋值，在从机中读取。

#在主机MySQL里执行授权主从复制的命令
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'slave1'@'从机器数据库IP' IDENTIFIED BY 'abc123';
#5.5,5.7

注意：如果使用的是MySQL8，需要如下的方式建立账户，并授权slave：

# 创建账户
CREATE USER 'slave1'@'%' IDENTIFIED BY '123456';
# 授予权限
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'slave1'@'%';

ALTER USER 'slave1'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '123456';
flush privileges;

查询Master的状态，并记录下File和Position的值。
show master status;
注意：执行完此步骤后不要再操作主服务器MySQL，防止主服务器状态值变化。

4.从机：配置需要复制的主机

从机上复制主机的命令：

CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST='主机的IP地址',
MASTER_USER='主机用户名',
MASTER_PASSWORD='主机用户名的密码',
MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.具体数字',
MASTER_LOG_POS=具体值;

举例：

CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST='192.168.130.4',MASTER_USER='slave1',MASTER_PASSWORD='123456',MASTER_LOG_F
ILE='mysql01-bin.000003',MASTER_LOG_POS=154;

启动slave同步：start slave;
查看同步状态：show slave status\G;

在这里插入图片描述

5.测试

主机新建数据库、表，进行插入操作

CREATE DATABASE mysql01_master_slave;
CREATE TABLE mytbl(id INT,NAME VARCHAR(16));
INSERT INTO mytbl VALUES(1, 'zhang3');
INSERT INTO mytbl VALUES(2,@@hostname);

6.停止主从同步

stop slave;
重启：start slave;
如果报错，可使用如下操作重新配置：

mysql> reset slave; 	#删除SLAVE数据库的relaylog日志文件，并重新启用新的relaylog文件
mysql> reset master; 		#删除Master中所有的binglog文件，并将日志索引文件清空，重新开始所有新的日志文件(慎用)

binlog_format三种格式

STATEMENT模式（基于SQL语句的复制(statement-based replication, SBR)）
默认格式，记录每一条修改的sql语句

优点：

不需要记录每一行的变化，减少了binlog日志量，文件较小
binlog中包含了所有数据库更改信息，可以据此来审核数据库的安全等情况
binlog可以用于实时的还原，而不仅仅用于复制
主从版本可以不一样，从服务器版本可以比主服务器版本高

缺点：

不是所有的UPDATE语句都能被复制，尤其是包含不确定操作的时候
使用以下函数的语句也无法被复制：LOAD_FILE()、UUID()、USER()、FOUND_ROWS()、SYSDATE()(除非启动时启用了 --sysdate-is-now 选项)
INSERT … SELECT 会产生比 RBR 更多的行级锁
复制需要进行全表扫描(WHERE 语句中没有使用到索引)的 UPDATE 时，需要比 RBR 请求更多的行级锁
对于有 AUTO_INCREMENT 字段的 InnoDB表而言，INSERT 语句会阻塞其他 INSERT 语句
对于一些复杂的语句，在从服务器上的耗资源情况会更严重，而 RBR 模式下，只会对那个发生变化的记录产生影响
执行复杂语句如果出错的话，会消耗更多资源
数据表必须几乎和主服务器保持一致才行，否则可能会导致复制出错

ROW模式（基于行的复制(row-based replication, RBR)）
假如执行了一个update操作，有100条记录发生变化，statement模式只会记录这一条sql语句，而row模式则记录了这100条记录的变化，具体用哪条sql语句写的，就不得而知。
不记录每条sql语句的上下文信息，仅记录哪条数据被修改了，修改成什么样了。

优点：

任何情况都可以被复制，这对复制来说是最安全可靠的。（比如：不会出现某些特定情况下的存储过程、function、trigger的调用和触发无法被正确复制的问题）
多数情况下，从服务器上的表如果有主键的话，复制就会快了很多复制以下几种语句时的行锁更少：INSERT … SELECT、包含AUTO_INCREMENT 字段的 INSERT、
没有附带条件或者并没有修改很多记录的 UPDATE 或 DELETE 语句
执行 INSERT，UPDATE，DELETE 语句时锁更少
从服务器上采用多线程来执行复制成为可能

缺点：

binlog 大了很多
复杂的回滚时 binlog 中会包含大量的数据
主服务器上执行 UPDATE 语句时，所有发生变化的记录都会写到 binlog 中，而 SBR 只会写一次，这会导致频繁发生 binlog 的并发写问题
无法从 binlog 中看到都复制了些什么语句

MIXED模式（混合模式复制(mixed-based replication, MBR)）
Mixed格式，实际上就是Statement与Row的结合。
在Mixed模式下，一般的语句修改使用statment格式保存binlog。如一些函数，statement无法完成主从复制的操作，则采用row格式保存binlog。
MySQL会根据执行的每一条具体的sql语句来区分对待记录的日志形式，也就是在Statement和Row之间选择一种。