(8) MySQL主从复制架构使用方法

一. 单个数据库服务器的缺点

数据库服务器存在单点问题
数据库服务器资源没法知足增加的读写请求
高峰时数据库链接数常常超过上限

二. 如何解决单点问题

增长额外的数据库服务器，组建数据库集群

同一集群中的数据库服务器须要具备相同的数据

集群中的任一服务器宕机后，其它服务器能够取代宕机服务器

三. MySQL主从复制架构

1. 主库将变动写入到主库的binlog中

一些MySQL版本并不会开启二进制日志，因此必定要检查是否开启
若是刚开始没有开启，后面再进行开启的话，须要重启数据库才能生效，并且数据库的重启每每会对业务形成很大的影响
尽管二进制日志对性能有稍许的影响，因此仍是建议你们不管是否使用复制功能，都要开启Mysql二进制日志，由于增量备份也须要二进制日志

2. 从库的IO线程在指定位置读取主库binlog内容存储到本地的中继日志（Relay Log）中

要完成二进制日志的传输过程，MySQL会在从服务器上启动一个工做线程，称为IO线程，这个IO线程会跟主数据库创建一个普通的客户端链接，而后在主服务器上启动一个特殊的二进制转储线程称为binlogdown线程
从库上的IO线程经过这个二进制转储线程来读取主库上的二进制事件，若是该事件追遇上主库，则会进入sleep状态，直到主库发起信号通知有新事件产生时，才会被唤醒，relay log的格式和binlog格式是彻底相同的，
可使用mysqlbinlog 来读取relay log中的内容

3. 从库的SQL线程读取Relay Log日志中的内容，并在从库中重放

sql线程所执行的事件，咱们能够经过配置选项来决定是否要写入到从服务器的二进制日志中

目前mysql支持两种复制类型

1. 基于二进制日志点的复制
2. 基于GTID的复制（Mysql>=5.7推荐使用）

四. MySQL主从配置步骤

1. 配置主从数据库服务器参数

有些参数配置后须要数据库重启才能生效，为了避免影响数据库的正常使用，咱们最好在服务器上线的同时就把参数都配置好
特别是master服务器的参数，更应该做为服务器初始参数来进行配置

master服务器

log_bin  = /data/mysql/sql_log/mysql-bin    # 指定mysql的binlog的存放路径 /data/mysql/sql_log，以及日志文件名前缀mysql-bin ,
                                                                    # 若是只是为了启用binlog，能够不指定存放路径，默认会存放到mysql的data目录下，也就是会把日志和数据文件存放在一块儿
                                                                    # 之因此指定路径分开存放，是为了提升IO性能，因此仍是建议日志文件和数据文件分开存放
server_id = 100    # mysql的复制集群中经过server_id的值区分不一样的服务器，建议使用服务器ip的后一段或后两段的值进行配置，好比192.168.3.100,就设置为100或2100

slave 服务器

log_bin  = /data/mysql/sql_log/mysql-bin 
server_id = 101

relay_log = /data/mysql/sql_log/relay-bin    # 指定relay_log日志的存放路径和文件前缀 ，不指定的话默认以主机名做为前缀

read_only = on    #    使全部没有server权限的用户，在从服务器上不能执行写操做，不论这个用户是否拥有写权限 （mysql5.7 可使用 super_read_only = on ，限制super用户也不能在从服务器上执行写操做）

skip_slave_start = on    # 在slave服务器重启时，不会自动启动复制链路。默认状况下slave服务器重启后，mysql会自动启动复制链路，若是这个时候存在问题，则主从链路会中断，因此正常状况下，咱们应该在服务器重启后检查是否存在问题，而后再手动启动复制链路

# 下面两个参数是把主从复制信息存储到innodb表中，默认状况下主从复制信息是存储到文件系统中的，若是从服务器宕机，很容易出现文件记录和实际同步信息不一样的状况，存储到表中则能够经过innodb的崩溃恢复机制来保证数据记录的一致性
master_info_repository = TABLE
relay_log_info_repository = TABLE

2. 在master服务器上建立用于复制的数据库帐号

用于IO线程链接master服务器获取binlog日志
须要* REPLICATION SLAVE** 权限

create user 'repl'@'ip段' identified by 'password';
    grant replication slave on *.* to 'repl'@'ip段';

3. 备份master服务器上的数据并初始化 slave服务器数据

建议主从数据库服务器采用相同的MySQL版本
建议使用全库备份的方式初始化slave数据

采用相同版本的好处
咱们可使用全备的方式来初始化slave数据，还能够避免不一样版本之间的差别形成数据库同步失败的问题

若是咱们使用的主从复制的服务器mysql版本不一样，则必定要注意master上的版本必定要低于slave服务器，否则同步的时候就可能出现错误

因为咱们演示过程当中的mysql服务器都是使用的mysql5.7
因此咱们可使用全备的方式进行

mysqldump --master-data=2 -uroot -p -A --single-transaction -R --triggers

4. 启动基于日志点的复制链路

在slave服务器上运行

mysql命令

CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST= 'master_host_ip',
MASTER_USER= 'repl',
MASTER_PASSWORD = 'password',
MASTER_LOG_FILE='mysql_log_file_name',
MASTER_LOG_POS=xxxxxx;

5. 启动基于GTID的复制链路

GTID：全局事务ID
GTID能够保证每个在主上提交的事务，在复制集群中能够生成一个惟一的ID值，要使用基于GTID的复制，咱们要在主从复制的配置文件中同时加入如下配置项

mysql配置

gtid_mode=on # 是否启动gtid模式，启动了此模式会在二进制日志中会额外记录每一个事务的GTID标识符
enforce-gtid-consistency    # 强制gtid一致性，用于保证启动gtid后事务的安全
log-slave-updates = on    # mysql5.6必定要启用参数，5.7能够不启用

mysql命令

CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST= 'master_host_ip',
MASTER_USER= 'repl',
MASTER_PASSWORD = 'password',
MASTER_AUTO_POSITION=1;

GTID复制的限制

没法再使用create table ... select 语句创建表，只能先create表，再insert 数据
没法在事务中使用create temporary table 创建临时表
没法使用关联更新同时更新事务表和非事务表

4和5中选一个执行便可

五. mysql主从复制演示

1. 先对主服务器进行配置

[client]
port  = 3306     # 客户端端口号为3306
socket = /home/mysql/data/mysql.sock

[mysqld]

# skip #
skip_name_resolve = 1
skip-external-locking =1

# GENERAL #
user = mysql   # MySQL启动用户
default_storage_engine = InnoDB  # 新数据表的默认数据表类型
character-set-server = utf8      #     #服务端默认编码（数据库级别）
socket = /home/mysql/data/mysql.sock
pid_file =  /home/mysql/data/mysqld.pid
basedir = /home/mysql    #使用该目录做为根目录（Mysql安装目录）；

port = 3306
bind-address = 0.0.0.0
log_error_verbosity = 3
explicit_defaults_for_timestamp = off
#sql_mode = NO_ENGINE_SUBSTITUTION,STRICT_TRANS_TABLES
#sql_mode = NO_ENGINE_SUBSTITUTION

# undo log
# innodb_undo_directory = /home.mysql/undo
# innodb_undo_tablespaces = 32

# MyISAM #
key_buffer_size =32M

# SAFETY #
max_allowed_packet    = 100M
max_connect_errors    = 1000000
sysdate_is_now    =1
#innodb = FORCE
#innodb_strict_mode = 1  

# Replice #
server-id = 100
relay_log =  /home/mysql/sql_log/mysqld-relay-bin 

#plugin-load = semisync_master.so
log_slave_updates = on
master_info_repository = TABLE
relay_log_info_repository =TABLE
# gtid_mode = on
# enforce_gtid_consistency =on
# skip-slave-start =1
#rpl_semi_sync_master_enabled = 1
#rpl_semi_sync_master_timeout=200    # 0.2 second
master_info_respository = TABLE
# gtid_mode= on
# enforce_gtid_consistency = on
# skip-slave-start = 1

# DATA STORAGE #

datadir = /home/mysql/data     #mysql 数据文件存放的目录
tmpdir = /tmp    # MySQL存放临时文件的目录

# BINARY LOGGING #

log_bin = /home/mysql/sql_log/mysql-bin
max_binlog_size  = 1000M
binlog_format = row
expire_log_days = 7
sync_binlog = 1

# CACHES AND LIMITS #

tmp_table_size = 32M
max_heap_table_size = 32M
query_cache_type = 0

因为主服务器一直在运行着，在生产环境中主服务器是不多会重启的，若是主服务器重启，会形成正常的业务访问的中断，因此在服务器启动以前就启动了二进制日志
这里不须要重启主服务器了，因为主服务器的默认server_id=1，咱们虽然在配置文件中更改了它的值 ，但实际运行环境中并无改变

咱们能够查看一下当前server_id

mysql> show variables like '%server_id%';

能够经过如下命令动态的进行修改

mysql> set global server_id = 100;

2. 再对从服务器进行配置

[client]
port  = 3306     # 客户端端口号为3306
socket = /home/mysql/data/mysql.sock

[mysqld]

# skip #
skip_name_resolve = 1
skip-external-locking =1

# GENERAL #
user = mysql   # MySQL启动用户
default_storage_engine = InnoDB  # 新数据表的默认数据表类型
character-set-server = utf8      #     #服务端默认编码（数据库级别）
socket = /home/mysql/data/mysql.sock
pid_file =  /home/mysql/data/mysqld.pid
basedir = /home/mysql    #使用该目录做为根目录（Mysql安装目录）；

port = 3306
bind-address = 0.0.0.0
log_error_verbosity = 3
explicit_defaults_for_timestamp = off
#sql_mode = NO_ENGINE_SUBSTITUTION,STRICT_TRANS_TABLES
#sql_mode = NO_ENGINE_SUBSTITUTION
read_only = on

# undo log
# innodb_undo_directory = /home.mysql/undo
# innodb_undo_tablespaces = 32

# MyISAM #
key_buffer_size =32M

# SAFETY #
max_allowed_packet    = 100M
max_connect_errors    = 1000000
sysdate_is_now    =1
#innodb = FORCE
#innodb_strict_mode = 1  

# Replice #
server-id = 101
relay_log =  /home/mysql/sql_log/mysqld-relay-bin 

#plugin-load = semisync_master.so
log_slave_updates = on
master_info_repository = TABLE
relay_log_info_repository =TABLE
# gtid_mode = on
# enforce_gtid_consistency =on
# skip-slave-start =1
#rpl_semi_sync_master_enabled = 1
#rpl_semi_sync_master_timeout=200    # 0.2 second
master_info_respository = TABLE
# gtid_mode= on
# enforce_gtid_consistency = on
# skip-slave-start = 1

# DATA STORAGE #

datadir = /home/mysql/data     #mysql 数据文件存放的目录
tmpdir = /tmp    # MySQL存放临时文件的目录

# BINARY LOGGING #

log_bin = /home/mysql/sql_log/mysql-bin
max_binlog_size  = 1000M
binlog_format = row
expire_log_days = 7
sync_binlog = 1

# CACHES AND LIMITS #

tmp_table_size = 32M
max_heap_table_size = 32M
query_cache_type = 0

修改完从服务器配置后，重启mysql服务器

若是使用的是mysql5.7版本的须要注意
mysql5.7增长了server-uuid值，默认状况下载auto.cnf文件中，若是是使用的镜像的方式安装，可能你们的uuid同样 ，因此须要把auto.cnf文件删除掉。mysql重启后会自动从新生成uuid的值，这样就能够保证不一样服务器上的mysql实例的uuid的值是不同的

若是server-uuid的值相同，主从复制会出现问题

以上咱们就完成了主从复制的配置，接下来咱们要在主服务器上创建复制帐号

3. 在mysql主服务器上创建mysql复制帐号

mysql> create user 'dba_repl'@'192.168.3.%' identified by '123456';

mysql> grant replication slave on *.* to 'dba_repl'@'192.168.3.%';

创建好复制帐号之后

4. 经过mysql主服务器上的全备初始化从服务器上数据

进行全备

[root@localhost data]# cd /data/db_backup/
[root@localhost db_backup]#  mysqldump -uroot -p --master-data=1 --single-transaction --routines --triggers --events  --all-databases > all.sql
Enter password:

将其拷贝到从服务器上

[root@localhost db_backup]# scp all.sql root@192.168.3.101:/root

在从服务器上恢复备份进行初始化

[root@Node2 ~]# mysql -uroot -p < all.sql

初始化完成后，准备

5. 从服务器进行基于日志点的复制链路的配置

mysql> change master to master_host='192.168.3.100',
        -> master_user='dba_repl',
        -> master_password='123456',
        ->MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000017',MASTER_LOG_POS=663;

MASTER_LOG_FILE和MASTER_LOG_POS的值从全备文件中的CHANGE MASTER中获取

以上复制链路的配置完成

启动slave

mysql> start slave;

检查是否启动成功状态

mysql> show slave status \G

显示

Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000017
Slave_IO_Running：Yes
Slave_SQL_Running: Yes

说明启动成功了，能够在主服务器上插入数据，在从服务上查看数据是否同步过来了

六. 主从复制的一些缺点

虽然主从复制，增长了一个数据库副本，从数据库和主数据库的数据最终会是一致的
之因此说是最终一致，由于mysql复制是异步的，正常状况下主从复制数据之间会有一个微小的延迟
经过这个数据库副本看似解决了数据库单点问题，但并不完美
由于这种架构下，若是主服务器宕机，须要手动切换从服务器，业务中断不能忍受，不能知足应用高可用的要求

若是才能解决当master服务器宕机后，前端应用自动切换连接呢？

下节再进行学习