1.概述
主从复制是指将主数据库的DDL和DML操作通过二进制日志传到从库服务器中,然后在从库上对这些日志重新执行(也叫重做),从而使得从库和主库的数据保持同步。
MySQL支持一台主库同时向多台从库进行复制,从库同时也可以作为其他从服务器的主库,实现链状复制。
MySQL复制的有点主要包含以下三个方面:
- 主库出现问题,可以快速切换到从库提供服务。
- 实现读写分离,降低主库的访问压力。
- 可以在从库中执行备份,以避免备份期间影响主库服务。
2.原理
MySQL的主从复制原理如下。
在多个源的复制中,每一个复制源都会打开一个复制通道,这是一个长链接。并且每个复制源都有自己的 IO线程、一个或者多个点 SQL 线程以及 realy log。复制源接收到事务时会将其添加到relay log 中,然后通过SQL thread执行。相关官方文档如下:
In MySQL multi-source replication, a replica opens multiple replication channels,
one for each replication source server. The replication channels represent the
path of transactions flowing from a source to the replica. Each replication
channel has its own receiver (I/O) thread, one or more applier (SQL) threads, and
relay log. When transactions from a source are received by a channel's receiver
thread, they are added to the channel's relay log file and passed through to the
channel's applier threads. This enables each channel to function independently.
从上图来看,复制分为三步:
- Master主库在事务提交时,会把数据变更记录在二进制日志文件Binlog中。
- 从库读取主库的二进制日志文件Binlog,写入到从库的中继日志Relay Log。
- slave重做中继日志中的事件,将改变反映它自己的数据。
主从复制应该是分为第一次建立连接和增量数据同步过程。
第一次建立连接
备库 B 跟主库 A 之间维持了一个长连接。主库 A 内部有一个io_thread线程,专门用于服务备库 B 的这个长连接。一个事务日志同步的完整过程是这样的:
1.在备库 B 上通过 change master 命令,设置主库 A 的 IP、端口、用户名、密码,以及要从哪个位置开始请求 binlog,这个位置包含文件名和日志偏移量。
CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST='192.168.56.104',
MASTER_USER='root',
MASTER_PASSWORD='qwer_123',
MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001',MASTER_LOG_POS=154;
2.在备库 B 上执行start slave
命令,这时候备库会启动两个线程,就是图中的 io_thread 和 sql_thread。其中 io_thread 负责与主库建立连接。
3.主库 A 校验完用户名、密码后,开始按照备库 B 传过来的位置,从本地读取 binlog,发给备库 B。
4.备库 B 拿到 binlog 后,写到relay log(中继日志)中。
5.备库的 sql_thread 读取 relay log,解析出日志里的命令,并且回放执行。
增量同步详细流程
详细过程如下:
1.客户端发起 update 请求,MySQL server 端收到请求。
2.生成被修改数据行对应的 undolog。
3.执行update成功写入内存。
4.InnboDB 生成 redo log ,此时处于 prepare阶段。
5.server 层生成binlog,事务提交时binlog做持久化,此时binlog便可以开始被同步到从库了。
6.redo log 做磁盘持久化,同时向客户端返回update的执行新结果(默认异步复制)。
7.主库发送生成的 binlog 数据。
8.从库的io_thread处理Maste传输过来的数据,保存为relay log。从库服务器会在一定时间间隔内对master二进制日志进行探测其是否发生改变,如果发生改变,则开始一个I/OThread请求master二进制事件
9.SQL thread 读取relay log,解析并且在从库中重放执行,数据同步完成。最后I/OThread和SQLThread将进入睡眠状态,等待下一次被唤醒。
3.搭建
服务器准备
- 两台服务器防火墙放开端口3306或者关闭防火墙
- 准备好服务器后,在两台服务器中分别安装好MySQL,完成基础的初始化准备工作。
- 主库配置
- 修改配置文件 /etc/my.cnf
#mysql服务ID,保证整个集群环境中唯一,取值范围:1-2^32 -1,默认为1
server-id=1
#是否只读,1代表只读,0代表读写
read-only=0
#忽略的数据,指不需要同步的数据库
#binlog-ignore-db=mysql
#指定同步的数据库
#binlog-do-db=db01
字段含义说明:
file:从哪个日志文件开始推送日志文件
position:从哪个位置开始推送日志
binlog_ignore_db:指定不需要同步的数据库
- 重启MySQL服务器
systemctl restart mysqld
- 登录mysql,创建远程连接的账号,并授予主从复制权限
#创建itcast用户,并设置密码,该用户可在任意主机连接该MySQL服务
CREATE USER 'itcast'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'Root@123456';
#为'itcast'@'%'用户分配主从复制权限
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'itcast'@'%';
- 通过指令,查看二进制日志坐标
show master status;
- 从库配置
- 修改配置文件 /etc/my.cnf
#mysql服务ID,保证整个集群环境中唯一,取值范围:1-2^32-1,和主库不一样即可
server-id=2
#是否只读,1代表只读,0代表读写
read-only=1
#super-read-only=1
- 重启MySQL服务器
systemctl restart mysqld
- 登录mysql,设置主库配置
CHANGE REPLICATION SOURCE TO SOURCE_HOST='xxx.xxx',SOURCE_USER='XXX',SOURCE_LOG_FILE='xxx',SOURCE_LOG_POS=xxx;
上述时8.0.23中的语法,如是时mysql8.0.23之前的版本,执行如下SQL:
CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='xxx.xxx.xxx.xxx',MASTER_USER='xxx',MASTER_PASSWORD='xxx',MASTER_LOG_FILE='xxx',MASTER_LOG_POS=xxx;
5. 开启同步操作
8.0.22之后
start replica;
8.0.22之前
start slave;
6. 查看主从同步状态
8.0.22之后
show replica status;
8.0.22之前
show slave status;
7. 测试
1.在主库上创建数据库、表,并插入数据
2.在从库中查询数据,验证主从是否同步