小白都能懂的Mysql主从复制原理

前一篇的Mysql面试仍是很是给力的，很是的干货，有兴趣的能够看一下[]，虽然不是我写的，可是内容确实是很是的干货，4万字解决你Mysql面试中存在的问题，好的文章仍是要推荐给你们。

讲完了单机版的Mysql问题，来讲一说集群，这不写了一篇Mysql主从的搭建，注意片主要讲主从的原理，以及本身实践搭建主从，对于尚未接触主从的程序员，仍是很是友好的，文章内容通俗易懂。

主从复制简介

在实际的上产中，为了解决Mysql的单点故障已经提升MySQL的总体服务性能，通常都会采用「主从复制」。

好比：在复杂的业务系统中，有一句sql执行后致使锁表，而且这条sql的的执行时间有比较长，那么此sql执行的期间致使服务不可用，这样就会严重影响用户的体验度。

主从复制中分为「主服务器（master）「和」从服务器（slave）」，「主服务器负责写，而从服务器负责读」，Mysql的主从复制的过程是一个「异步的过程」。

这样读写分离的过程可以是总体的服务性能提升，即便写操做时间比较长，也不影响读操做的进行。

主从复制的原理

首先放一张Mysql主从复制的原理图，总的来讲Mysql的主从复制原理仍是比较好理解的，原理很是的简单。 Mysql的主从复制中主要有三个线程：master（binlog dump thread）、slave（I/O thread 、SQL thread），Master一条线程和Slave中的两条线程。

master（binlog dump thread）主要负责Master库中有数据更新的时候，会按照binlog格式，将更新的事件类型写入到主库的binlog文件中。

而且，Master会建立log dump线程通知Slave主库中存在数据更新，这就是为何主库的binlog日志必定要开启的缘由。

I/O thread线程在Slave中建立，该线程用于请求Master，Master会返回binlog的名称以及当前数据更新的位置、binlog文件位置的副本。

而后，将binlog保存在 「relay log（中继日志）」 中，中继日志也是记录数据更新的信息。

SQL线程也是在Slave中建立的，当Slave检测到中继日志有更新，就会将跟新的内容同步到Slave数据库中，这样就保证了主从的数据的同步。

以上就是主从复制的过程，固然，主从复制的过程有不一样的策略方式进行数据的同步，主要包含如下几种：

1. 「同步策略」：Master会等待全部的Slave都回应后才会提交，这个主从的同步的性能会严重的影响。
2. 「半同步策略」：Master至少会等待一个Slave回应后提交。
3. 「异步策略」：Master不用等待Slave回应就能够提交。
4. 「延迟策略」：Slave要落后于Master指定的时间。

对于不一样的业务需求，有不一样的策略方案，可是通常都会采用最终一致性，不会要求强一致性，毕竟强一致性会严重影响性能。

主从搭建

下面咱们就来实操搭建主从，使用的是两台centos7而且安装的是Mysql 8来搭建主从，有一台centos 7而后直接克隆就好了。

安装Mysql 8数据库

（1）首先检查centos 7里面的Mysql安装包和依赖包：

rpm -qa |grep mysql
复制代码

执行后，在我本机上的显示以下： （2）接着能够删除上面的安装包和依赖包：

sudo yum remove mysql*
复制代码

（3）继续检查一下是否存在Mariadb，如果存在直接删除Mariadb

// 检查是否存在Mariadb
rpm -qa |grep mariadb // 删除Mariadb sudo rpm -e --nodeps mariadb-libs-5.5.56-2.el7.x86_64 复制代码

（4）而后，就是删除Mysql的配置文件，可使用下面的命令查找Msqyl配置文件的路径：

sudo find / -name mysql
复制代码

在我本机上的显示的Mysql配置文件的路径以下：

（5）而后，经过下面的命令，将他们逐一删除：

sudo rm -rf /usr/lib64/mysql
...... 复制代码

（6）接着就开始安装Mysql 8了，使用wget命令下载Mysql 8的repo源，而且执行安装：

wget https://repo.mysql.com//mysql80-community-release-el7-3.noarch.rpm
sudo yum -y install mysql80-community-release-el7-3.noarch.rpm 复制代码

安装完后会在/etc/yum.repos.d/目录下生成下面的两个文件，说明安装成功了：

mysql-community.repo
mysql-community-source.repo 复制代码

（7）安装完Mysql8后，接着来更新一下yum源，而且查看yum仓库中的Mysql：

// 更新yum源
yum clean all yum makecache // 查看yum仓库中的Mysql yum list | grep mysql 复制代码

（8）能够查看到仓库中存在mysql-community-server.x86_64，直接安装就好了：

sudo yum -y install mysql-community-server
复制代码

（9）接着启动Mysql，并检查Mysql的状态：

// 启动Mysql
systemctl start mysqld.service // 检查Mysql的状态 systemctl status mysqld 复制代码

确保查看Mysql的状态是active(running)，表示正在运行，而且配置一下Mysql开机启动：

systemctl enable mysqld
复制代码

（10）由于Mysql是新安装的，因此要修改一下初始密码，先查看一下初始密码：

grep "password" /var/log/mysqld.log
复制代码

你可能找出来有多个，多是你以前安装卸载后的文件没有删干净，这里你就直接看时间，时间对应你如今的时间，就是你的初始密码： （11）而后使用初始密码，登录数据库，而且修改密码：

mysql -uroot -p
ALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED BY 'LDCldc@123095; 复制代码

（12）此时在建立一个能够用于给两一台centos链接的用户，默认的root用户只有本机才能链接：

// 建立链接用户
create user 'test'@'%' identified by 'LDCldc-2020'; // 而且把防火墙给关了，或者配置一下3306端口 systemctl stop firewalld.service； // 设置防火墙开机自动关闭 systemctl disable firewalld.service； 复制代码

（13）测试：到这里就Mysql的安装教程就就讲完了，能够测试一下，两台centos是否能够ping通：

ping 192.168.163.156
复制代码

我这里的两台机是能够互通的，Master：192.168.163.156，Slave：192.168.163.155，而且Slave使用下面的命令能够登录到Master的Mysql：

mysql -u[user] -p[密码] -h[远程主机ip]
复制代码

确保了这两项测试成功后，就能够进行下面的主从搭建了。

配置主库

（14）我这里使用的使用两台centos 7的vmware的ip分别是192.168.163.155（Slave）和192.168.163.156（Master）做为测试，首先在192.168.163.156（Master）中建立一个测试库test：

// 建立测试库
create database test default character set utf8mb4 collate utf8mb4_general_ci; // 而且受权 grant all privileges on test.* to 'test'@'%'; 复制代码

（15）而后编辑Master中的my.cnf文件，此文件位于/etc/my.cnf，执行下面的sql，并添加下面的信息：

sudo vi /etc/my.cnf
 ==========如下是配置文件中的信息============= # 配置编码为utf8 character_set_server=utf8mb4 init_connect='SET NAMES utf8mb4'  # 配置要给Slave同步的数据库 binlog-do-db=test # 不用给Slave同步的数据库，通常是Mysql自带的数据库就不用给Slave同步了 binlog-ignore-db=mysql binlog-ignore-db=information_schema binlog-ignore-db=performance_schema binlog-ignore-db=sys # 自动清理30天前的log文件 expire_logs_days=30 # 启用二进制日志 log-bin=mysql-bin # Master的id，这个要惟一，惟一是值，在主从中惟一 server-id=3 复制代码

（16）配置完后重启Mysql服务，并查看Mysql的log_bin日志是否启动成功：

systemctl restart mysqld
# 查看log_bin日志是否启动成功 show variables like '%log_bin%'; 复制代码

（17）接着查看Master的状态：

show master status;
复制代码

这两个数据File和Position要记住，后面配置Slave的时候要使用到这两个数据。

（18）最后登录Master的数据库，并建立一个用户用于同步数据：

create user 'backup'@'%' IDENTIFIED BY 'Purepgmr-2020';
grant file on *.* to 'backup'@'%'; GRANT REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* to 'backup'@'%'; 复制代码

到这里Master的配置就配置完了，后面就进行Slave的配置。

配置从库

（19）在Slave中一样要建立test数据库，而且受权给test用户：

# 建立同步数据的test数据库
create database test default character set utf8mb4 collate utf8mb4_general_ci; # 受权 grant all privileges on test.* to 'test'@'%'; 复制代码

（20）接着编辑Slave中my.cnf文件，一样是在/etc/my.cnf路径下，加入以下配置：

# 配置从服务器的ID，惟一的
server-id=4 #加上如下参数能够避免更新不及时，SLAVE 重启后致使的主从复制出错。 read_only = 1 master_info_repository=TABLE relay_log_info_repository=TABLE 复制代码

（21）而且重启Slave中的Mysql服务：

systemctl restart mysqld
复制代码

（22）在Slave中添加Master的信息：

# master_host是Master的ip，master_log_file和master_log_pos就是配置以前查看Master状态时显示的File和Position信息
change master to master_host='192.168.163.156',master_port=3306,master_user='backup',master_password='Purepgmr-2020',master_log_file='mysql-bin.000001',master_log_pos=1513; 复制代码

（23）最后查看Slave的状态：

show slave status\G
复制代码

当看到Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running都是yes的时候，这表示主从配置成功。

「Slave_IO_Running也就是Slave中的IO线程用于请求Master，Slave_SQL_Running时sql线程将中继日志中更新日志同步到Slave数据库中。」

到那时，有时候Slave_IO_Running会为no，而Slave_SQL_Running为yes，这时候须要检查一下缘由，由于我本身初次搭建的时候，也是出现这个问题。

首先看重启一下Slave的MySQL服务：systemctl restart mysqld，而后执行：

stop slave;
start slave; 复制代码

这样就可以使Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running显示都是yes了。

（24）最后就是测试了，测试使用的是以前建立的test库，Master是用来写的，在Master的test库中随机建立一个表，你会发现Slave也会有这个表，插入数据也同样，都会被同步到Slave中。

主从面试

❝

Mysql主从有什么优势？为何要选择主从？

❞

1. 高性能方面：主从复制经过水平扩展的方式，解决了原来单点故障的问题，而且原来的并发都集中到了一台Mysql服务器中，如今将单点负载分散到了多台机器上，实现读写分离，不会由于写操做过长锁表而致使读服务不能进行的问题，提升了服务器的总体性能。
2. 可靠性方面：主从在对外提供服务的时候，如果主库挂了，会有经过主从切换，选择其中的一台Slave做为Master；如果Slave挂了，还有其它的Slave提供读服务，提升了系统的可靠性和稳定性。

❝

如果主从复制，达到了写性能的瓶颈，你是怎么解决的呢？

❞

主从模式对于写少读多的场景确实很是大的优点，可是总会写操做达到瓶颈的时候，致使性能提不上去。

这时候能够在设计上进行解决采用分库分表的形式，对于业务数据比较大的数据库能够采用分表，使得数据表的存储的数据量达到一个合理的状态。

也能够采用分库，按照业务进行划分，这样对于单点的写，就会分红多点的写，性能方面也就会大大提升。

❝

主从复制的过程有数据延迟怎么办？致使Slave被读取到的数据并非最新数据。

❞

主从复制有不一样的复制策略，对于不一样的场景的适应性也不一样，对于数据的实时性要求很高，要求强一致性，能够采用同步复制策略，可是这样就会性能就会大打折扣。

如果主从复制采用异步复制，要求数据最终一致性，性能方面也会好不少。只能说，对于数据延迟的解决方案没有最好的方案，就看你的业务场景中哪一种方案使比较适合的。