MySQL数据库运维之主从复制搭建

Posted 2022-01-06 mysql-sql

上篇文章详细介绍了mysql数据库的单机多实例搭建，本篇文章将在上篇文章的基础上介绍MySQL主从复制过程，其中常见的复制架构有：异步复制，半同步复制及同步复制。常用的复制架构有异步复制及半同步复制！

一、常见的复制架构

1、主主复制
（1）结构图：

（2）说明：主主复制即复制的两个实例互为主从，两个库中都可以同时读和写；
（3）优点：

2、一主一从
（1）结构图：

（2）说明：指的是在两个数据库实例中，一个实例扮演着主库的角色，另一个实例扮演着从库的角色。这种方案中，从库通常用来作为备份使用，提供服务的多为主库；
（3）优点：

3、一主多从
（1）结构图：

（2）说明：指的是在多个数据库实例中，只包含了一个主库，其他实例都作为该主库的从库，这种架构是业务规模较大场景中的一种复制架构；
（3）优点：

二、主从复制的原理和过程

1、主从异步复制的原理

主库上的二进制bin-log中记录主库的所有DML操作，同时在主库上运行有一个IO线程，用于响应从库上的bin-log日志读取请求；在从库上运行有一个IO线程和一个SQL线程，IO线程会实时通过网络请求去从库上读取bin-log日志，然后写入到自身的relay-log日志文件中，同时运行在从库上的SQL线程会去解析并读取relay-log，然后在自身库上执行读取到的SQL，完成主从数据的同步，示意图如下：

2、主从同步的工作过程
（1）详细过程

（2）以上详细过程可总结为三步

三、MySQL异步复制搭建过程（单机多实例介绍，沿用上篇文章中搭建的多实例环境）
1、环境准备

2、编辑3306实例的配置文件，打开该实例的二进制日志，并修改server-id，如下

参数解释：

3、重启主库

4、备份主库的数据

参数说明：

5、登陆主库，然后创建复制账户

6、查看主库的二进制日志文件及位置点

7、将主库导出的数据导入从库中

8、修改从库的配置文件，开启relay-log日志，并设置server-id，如下

9、修改从库上的master指向，使其指向主库，并且从主库上最新的二进制日志和位置点开始同步，然后启动主从同步

注意：上述结果中Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running都为Yes表示主从同步成功，如果为Connecting...，可以等待一会再次查看，如果为No，表示同步失败；
参数说明：

开启主从的另外一种方法是分别开启SQL线程和IO线程，如下：

10、验证，登陆主库，然后创建数据库，查看从库是否可以正常同步

11、至此，MySQL的主从复制搭建完毕。

12、主从同步中常见的问题
（1）从库的IO线程无法连接，通过"show slave status G"可以查看到具体的错误信息
原因1：在主库上创建的用户授权错误，导致从库无法远程连接主库
解决办法1：在主库上通过"show grants for ‘user‘@‘ip‘;"查看授权是否正确，如果错误，重新授权即可

原因2：如果是独立主机上的两个主从数据库实例，授权正确的情况下，可能是由于主库的防火墙拦截导致从库无法连接主库
解决办法2：关闭主库的防火墙，或者在主库所在服务器添加防火墙规则，允许从库的tcp连接

（2）从库启动的时候提示server-id冲突，导致无法同步主库上的数据
原因：主从库配置文件中的server-id相同了
解决办法：将主库可从库配置文件中的server-id改为不同，重新开启从库上的同步即可

（3）在从库上执行了创建库或者表的操作，然后在主库上又执行了一遍，导致同步错误，如下：

原因：从库上创建了库，主库上再次创建，从库会将主库上的创建过程再次应用到从库，导致从库上创建同名的库，发生错误
解决办法：停止从库，然后设置sql_slave_skip_count，使其跳过同步主库创建库的操作，从下一个操作开始同步，如下：

针对直接写从库的操作，可以再从库上创建一个普通用户，授予其部分操作权限，然后设置从库的只读，通过在从库的配置文件中增加"read-only"参数来设置。但是注意，这个参数对而且只对非super用户生效，对root用户没有任何效果。

13、再生产场景下如何保证主库上的用户可以有写权限，从库上的用户只有读权限
方法1：在设置从库同步的时候，排除对mysql系统库的同步，通过在配置文件中指定binlog_ignore_db=mysql来排除不需要同步的库，或者在配置文件中指定binlog_do_db=db_name只来同步需要同步的库，然后分别在主库上创建可以写的用户，在从库上创建只能读的用户；

方法2：在未排除任何库的情况下，先在主库上创建可以读写的用户，然后在从库中从新回收用户的写权限；
方法3：在主库和从库上创建不同的用户，然后分别授予不同的权限，使得主库只能写，从库只能读；

四、MySQL半同步搭建过程（介绍过程仍然使用单机多实例的环境）

1、定义
是介于异步复制和全同步复制之间的一种复制方式，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。

2、优缺点
（1）优点：有效的提高了数据的安全性，需要等到数据写到从库之后才返回给客户端；
（2）缺点：因为需要等待至少一个从库接收到并写入relaylog中，索引会造成一定的网络延迟，需要在网络延迟较低的环境中使用

3、搭建过程
（1）前提条件：

（2）查看主库和从库上的have_dynamic_loading变量

（3）登陆主库，在主库上安装半同步插件

注：如果想卸载半同步插件，可以使用如下命令：

（4）登陆从库，安装从库上的半同步插件

注：从库上的半同步插件，也可以使用如下命令完成卸载：

（5）查看插件是否加载成功
主库：

从库：

（6）配置并开启主库的半同步复制，然后重启主库

（7）配置并开启从库的半同步复制，然后重启从库

（8）重启从库上的IO线程

（9）查看主库和从库上的半同步复制是否在运行
登录主库查看：

登录从库查看：

上述结果表示主库和从库上的半同步复制运行正常。

（10）验证半同步复制是否正常
验证方法：正常在主库上创建一张表，会立刻返回，耗时0.1s。关闭从库的io线程，然后在主库上执行建表操作，会发现，主库上回阻塞10秒之后才会返回，而这个时间正好和主库上的rpl_semi_sync_master_timeout相同，表示半同步起作用了，主库的DDL操作需要等到从库应用完relaylog之后才返回；

至此，MySQL的半同步复制搭建完成。

4、半同步搭建中常见问题
（1）主从不能正常同步：和主从同步无法正常复制的排查方法相同
（2）不能正常安装半同步插件
原因1：可能是版本问题
解决办法1：查看MySQL实例的版本，如果版本问题，更换新版本重新安装即可

原因2：MySQL的安装目录中未包含用于半同步复制的共享库
解决办法2：找到该版本对应的半同步共享库，然后重新安装

五、全同步复制
同步复制在所有复制方案中最安全，但是性能最差，而且需要使用DRBD（分布式复制块设备）来完成数据的同步，DRBD是一种类似于"rsync+inotify"的架构，通常使用较少，几乎不用，此处不做详细介绍。

到此，MySQL的主从复制介绍完毕，主从复制是一块很大的内容，包括延迟排查，数据一致问题、快速主从搭建及主从复制的高可用，后面会继续写文章介绍，欢迎转发评论！

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