MySQL主从复制

来源:转载

原文发表于cu:2017-06-09

参考文档:

  1. 主从复制原理:https://segmentfault.com/a/1190000008942618

 本文涉及MySQL主从复制原理及1个简单是主从复制验证。

一.MySQL主从复制原理

1. 主从复制架构图

主从复制中的三个线程:

  1. Binlog Dump线程:此线程运行在主库,当主从都配置好后,从库运行START SLAVE启动复制后,会在主库上生成一个BinlogDump线程,该线程的主要作用就是读取主库Binlog事件,然后发送到从库(从库的I/O线程)。
  2. I/O线程:此线程运行在从库,作用是向主数据库要数据,并且将主库发送过来的变更事件写入到从库的中继日志中。
  3. SQL线程:此线程运行在从库,主要作用是读取中继日志中的变更事件并更新从库。

2. 主从复制流程

大致流程:主库在事务提交时会把变更作为事件记录(Events)到二进制文件(binlog)当中,从库的IO线程从主库获取二进制日志(binlog),并在本地保存为中继日志(relay-log),然后通过SQL线程来在从库上执行中继日志中的内容,使从库和主库保持一致。

详细流程如下:

  1. 主库验证从库发起的连接;
  2. 主库为从库开启一个线程;
  3. 从库将主库日志的偏移位告诉主库;
  4. 主库检查该值是否小于当前二进制日志偏移位。
  5. 如果小于,则通知从库可以取数据。
  6. 从库持续从主库取数据,直至取完,这时,从库线程进入睡眠,主库线程同时进入睡眠。
  7. 当主库有更新时,主库线程被激活,并将二进制日志推送给从库,并通知从库线程进入工作状态。
  8. 从库SQL线程执行二进制日志,随后进入睡眠状态。

二.验证环境

1. 操作系统

CentOS-6.7-x86_64

2. MySQL版本

MySQL版本是5.6.36: https://cdn.mysql.com//Downloads/MySQL-5.6/mysql-5.6.36.tar.gz

3. 拓扑图

  1. 采用VMware ESXi虚拟出的2台服务器master/slave,地址10.11.4.196/198;

  2. MySQL已安装并配置完成,可参考http://www.cnblogs.com/netonline/p/7327409.html中的MySQL部分;

三.主库配置

1. my.cnf配置

[[email protected] ~]# vim /etc/my.cnf

[mysqld]

# ID值唯一的标识了群集中的主从服务器,master_id必须为1到232–1之间的一个正整数值,slave_id值必须为2到232–1之间的一个正整数值.

server_id = 196

# 启用binlog,启用后才可通过I/O写到Slave的relay-log,是进行replication的前提.

log_bin = /mysql/mysql-bin

# 设置binlog文件的最大值,当达到这个值会自动生成一个新的binlog文件.

max_binlog_size = 1G

# binlog会占据大量磁盘空间,可以设置binlog文件过期时间,以天为单位.

# expire-logs-days =

# 配置每次事务提交时是否都需要刷新binlog到磁盘,默认配置0,是由文件系统自己控制;如果设置为1,默认每次事务提交都会刷新binlog到磁盘.

# 因为binlog也有缓存,事务提交时先写缓存,如果系统突然宕机,可能会丢失缓存中的记录;但每次事务提交都写磁盘会对性能造成影响.

# 通过半同步复制可以解决因系统突然宕机而导致binlog缓存数据丢失的问题.

sync_binlog = 0

# 二进制日志记录有三种方式:row, STATEMENT and mixed

# row,基于行的复制,记录每一行的变更操作,优点:对复制的兼容性高,缺点:日志记录量大,对IO的影响也很大,不容易用来做分析;

# STATEMENT,基于语句的复制,记录操作的sql语句,是默认的格式,优点:日志量小,便于用来做分析,IO影响小,缺点:时间上可能不完全同步造成偏差,执行语句的用户也可能是不同一个用户;

# mixed, 混合模式,默认采用STATEMENT记录,当出现不确定函数时就采取row记录.

binlog-format = mixed

# 只将指定数据库的变动写入二进制文件binlog,如果有多个数据库可用逗号分隔,或者使用多个binlog-do-db选项;

# 在databases中无相应数据库时,开启binlog-do-db会导致mysql无法启动.

# binglog-do-db =

# 对指定数据库的变动不写入二进制文件binlog,如果有多个数据库可用逗号分隔,或者使用多个binlog-ignore-db选项.

binlog-ignore-db = information_schema,mysql,performance_schema,test

# 指定需要复制同步的数据库,如果有多个数据库可用逗号分隔,或者使用多个replicate-do-db选项

# replicate-do-db =

# 指定不需要复制同步的数据库,如果有多个数据库可用逗号分隔,或者使用多个replicate-ignore-db选项.

# replicate-ignore-db =

#配置文件在重启后生效

[[email protected] ~]# service mysqld restart

2. 创建复制用户

#在主库上为10.11.4.0网段的主机授权,从库用户repl获得REPLICATION SLAVE权限

[[email protected] ~]#mysql -uroot -p

Enter password:

mysql> GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'10.11.4.%' IDENTIFIED BY 'repl';

mysql> flush privileges;

3. 刷新表并设置只读

#锁表,禁止新数据写入;

#(视情况执行),设置只读是为了防止在获取binlog文件名与偏移量时,或从主库备份数据库到从库时,主库发生变化;初次同步完成后勿忘解锁

[[email protected] ~]#mysql -uroot -p

Enter password:

mysql>flush tables with read lock;

4. 获取master binlog文件名与偏移量

#获取到binlog文件名与偏移量,可为从库设定同步复制点

[[email protected] ~]# mysql -uroot -p

Enter password:

mysql>show master status;

5. 解除只读锁定

#解除只读锁定

[[email protected] ~]# mysql -uroot -p

Enter password:

mysql>unlock tables;

6. iptables

[[email protected] ~]# vim /etc/sysconfig/iptables

-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 3306 -j ACCEPT

[[email protected] ~]# service iptables restart

四.从库配置

1. my.cnf配置

#将主库服务器上的my.cnf文件拷贝到从库服务器

[[email protected] ~]# scp /etc/my.cnf slave:/etc/

Enter password:

#修改server id值与主库服务器不同,其余配置保持不变即可;

#从库可以配置slave_skip_errors=[err_code1,err_code2,… | all]参数;

#在复制过程,由于各种原因导致binlog中的sql出错,默认情况下从库会停止复制,要用户介入;

#可以通过设置slave-skip-errors来定义错误号,如果复制过程中遇到已定义的错误号,便可以跳过;如果从库是用来做备份,设置这个参数会存在数据不一致,建议不使用;如果是从库是分担主库的查询压力,可以考虑采用。

[[email protected] ~]# vim /etc/my.cnf

[mysqld]

# ID值唯一的标识了群集中的主从服务器,master_id必须为1到232–1之间的一个正整数值,slave_id值必须为2到232–1之间的一个正整数值.

server_id = 198

#使用--skip-slave-start启动,可以不立即启动从库的复制线程,方便后续配置操作

[[email protected] ~]# service mysqld stop

[[email protected] ~]# mysqld_safe --skip-slave-start &

2. 配置同步

#配置从库向主库提交的参数,如果参数有错误,可以重新配置;

#master-host、master-user、master-password、master-port等也可在my.cnf文件中指定;

#”start slave”启动复制。

[[email protected] ~]# mysql -uroot -p

Enter password:

mysql> change master to

master_host = '10.11.4.196',

master_user = 'repl',

master_password = 'repl',

master_log_file = 'mysql-bin.000001',

master_log_pos = 120;

mysql> start slave;

3. 设置从库只读

#主从复制框架基本完成,但从库还可以进行数据的写入操作;

#如果有用户向从库中写数据,然后从库在从主库同步数据库时,会造成数据错乱,从而造成数据损坏,所以需要把从库设置成只读

[[email protected] ~]# mysql -uroot -p

Enter password:

mysql> set global read_only=1;

mysql> show global variables like 'read%';

  1. read-only = OFF/ON,全局变量,只有管理员具有修改权限;
  2. read-only = ON,此功能只对非管理员组用户有效;
  3. 通过命令设置的read-only在服务重启后消失,可以在my.cnf文件中设置永久生效。

五.验证

1. 查看线程

1)主库

[[email protected] ~]# mysql -uroot -p

Enter password:

mysql> show processlist\G;

  1. 主库的binlog dump线程已由从库的repl用户启动。

2)从库

[[email protected] ~]# mysql -uroot -p

Enter password:

mysql> show processlist\G;

  1. 从库的I/0线程与SQL线程已由系统用户启动;
  2. SQL线程常见还有1个常见状态" Reading event from the relay log"。

2. 查看从库状态

[[email protected] ~]# mysql -uroot -p

Enter password:

mysql> show slave status\G;

  1. 重点关注Slave_IO_Running与Slave_SQL_Running,状态均为YES时正常。

#slave status各指标意义如下(红色粗体指标比较重要):

Slave_IO_State: I/O线程已连接master,正等待二进制日志事件到达

Master_Host: master ip

Master_User: 连接master的用户

Master_Port: master端口

Connect_Retry: 当重新建立主从连接时,如果连接建立失败,重试间隔时间,默认60s。

Master_Log_File: I/O线程当前正在读取的master二进制日志文件

Read_Master_Log_Pos: 在当前的master二进制日志中,I/O线程已读取到的位置

Relay_Log_File: SQL线程当前正在读取和执行的中继日志文件的名称

Relay_Log_Pos: SQL线程在当前的中继日志中已读取和执行的位置

Relay_Master_Log_File: SQL线程执行的master二进制文件

Slave_IO_Running: I/O线程是否运行并成功地连接到master

Slave_SQL_Running: SQL线程是否运行

Replicate_Do_DB:需要复制的数据库

Replicate_Ignore_DB:不需要复制的数据库

Replicate_Do_Table:需要复制的表

Replicate_Ignore_Table:不需要复制的表

Replicate_Wild_Do_Table: 限制复制更新的表,匹配指定的数据库和表名模式的语句

Replicate_Wild_Ignore_Table: 不需要要复制表,匹配给出的通配符模式的语句

Last_Errno:错误代码

Last_Error:错误信息

Skip_Counter: SQL_SLAVE_SKIP_COUNTER的值

Exec_Master_Log_Pos: master上一个被执行的位置

Relay_Log_Space: 中继日志文件大小

Until_Condition: 在START SLAVE语句的UNTIL子句中指定的值

Until_Log_File: 用于指示日志文件名

Until_Log_Pos: 位置值

Master_SSL_Allowed: 如果允许对主服务器进行SSL连接,则值为Yes,否则NO

Master_SSL_CA_File:

Master_SSL_CA_Path:

Master_SSL_Cert:

Master_SSL_Cipher:

Master_SSL_Key:

Seconds_Behind_Master: slave落后master多少的一个指标.此状态是一个很重要的性能指标,正常为0,如果slave的I/O线程无法连接master显示null

Master_SSL_Verify_Server_Cert: No

Last_IO_Errno: 最近的IO线程错误代码,其中2003代表I/o线程无法连接主服务器

Last_IO_Error: 最近的IO线程错误信息(例如:error reconnecting to master '[email protected]:3306' - retry-time: 60 retries: 3

Last_SQL_Errno: 最近的SQL线程错误代码

Last_SQL_Error: 最近的SQL线程错误信息

Replicate_Ignore_Server_Ids:

Master_Server_Id: master的服务器ID

Master_UUID: master的UUID值

Master_Info_File: slave的master.info文件路径

SQL_Delay: 正数表明slave有延迟了

SQL_Remaining_Delay: 整数表明延迟时间

Slave_SQL_Running_State: SQL线程运行状态,SQL线程已经处理了中继日志文件中的所有事件,现在正等待I/O线程将新事件写入中继日志

Master_Retry_Count: 86400

Master_Bind:

Last_IO_Error_Timestamp:最近的I/O线程错误时间

Last_SQL_Error_Timestamp:最近的SQL线程报错时间

Master_SSL_Crl:

Master_SSL_Crlpath:

Retrieved_Gtid_Set:

Executed_Gtid_Set:

Auto_Position: 0

3. 从库中的3个文件

在从库的数据库路径下会生成3个文件:master.info,relay-log.info,relay-bin

master.info:记录master的ip,账号,密码,以及从库的I/O线程当前读取到主库的binglog的位置。

relay-log.info:记录从库的SQL线程当前读取到中继日志(relay-bin)的位置。

relay-bin:中继日志,记录的格式与主库的二进制日志一样,但中继日志在SQL线程执行完当前中继日志中的事件之后会删除中继日志中的内容。

4. 查看新建数据数据库同步情况

1)主库创建数据库与表

[[email protected] ~]# mysql -uroot -p

Enter password:

mysql> create database dbtest;

mysql> use dbtest;

mysql> create table tabtest(id int);

mysql> insert into tabtest() values(1),(2);

2)从库查看数据库与表

[[email protected] ~]# mysql -uroot -p

Enter password:

(1)查看数据库

mysql> show databases;

(2)查询表

mysql> select * from dbtest.tabtest;

(3)slave状态

mysql> show slave status\G;

  1. 同步复制的binlog偏移量已变更,relaylog偏移量也变更。

六.补充(不做验证):半同步复制

从MySQL5.5开始,MySQL以插件的形式支持半同步复制。

可参考:

http://www.cnblogs.com/chenmh/p/5744227.html

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.6/en/replication-semisync-interface.html

1. 概念

1)异步复制(Asynchronous replication)

MySQL默认的复制即是异步的,主库在执行完客户端提交的事务后会立即将结果返给给客户端,并不关心从库是否已经接收并处理。这时主如果crash掉了,主上已经提交的事务可能并没有传到从上,如果此时,强行将从提升为主,可能导致新主上的数据不完整。

2)全同步复制(Fully synchronous replication)

当主库执行完一个事务,所有的从库都执行了该事务才返回给客户端。因为需要等待所有从库执行完该事务才能返回,所以全同步复制的性能会受到到严重的影响。

3)半同步复制(Semisynchronous replication)

介于异步复制和全同步复制之间,主库在执行完客户端提交的事务后不是立刻返回给客户端,而是等待至少一个从库接收到并写到relay log中才返回给客户端。相对于异步复制,半同步复制提高了数据的安全性,同时它也造成了一定程度的延迟,这个延迟最少是一个TCP/IP往返的时间。所以,推荐半同步复制在小事务,低延时的网络中使用,可以实现在性能很小损失的情况下的零数据丢失

2. 注意事项

  1. 半同步复制需要安装相应插件支持,主从的插件不同;
  2. 半同步复制一定程度上保证提交的事务已经传给了至少一个备库(可通过环境变量设置);
  3. 半同步复制仅保证事务已经传递到备库上,并不确保已经在备库上执行完成了,即从库的执行同步过来的binlog是异步的;
  4. 半同步复制并不是严格意义上的半同步复制。如果半同步复制发生超时(由rpl_semi_sync_master_timeout参数控制,单位是毫秒,默认为10000,即10s),会暂时关闭半同步复制,转而使用异步复制;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半同步复制;
  5. 5.6版本是在主库flush disk之后发送binlog;5.7版本加入新参数"rpl_semi_sync_master_wait_point=AFTER_SYNC",控制主库响应从库的binlog请求之后再flush disk,如果将参数修改为参数"rpl_semi_sync_master_wait_point=AFTER_COMMIT",则效果同5.6版本。

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