Was ist Master-Slave-Replikation in MySQL? Wie konfiguriere ich?

Dieser Artikel ist eine fortgeschrittene Studie zu MySQL. Er stellt das Prinzip und die Konfiguration der Master-Slave-Replikation vor.

Bei aktuellen Systemen ist die Datenbank oft der Engpass der Anwendung. Eine einzelne Maschine kann dem Parallelitätsdruck eines großen Systems zu diesem Zeitpunkt nicht standhalten Aus Datenbankaspekt erfordert die SQL-Anweisung beispielsweise eine Tabellensperre, was dazu führt, dass der Lesedienst vorübergehend nicht verwendet werden kann, was sich stark auf das laufende Geschäft auswirkt. Nach der Verwendung des Master-Slave ist der Lesevorgang der Slave-Bibliothek nicht betroffen. [Verwandte Empfehlungen: MySQL-Video-Tutorial]

1. Warum ist eine Master-Slave-Replikation erforderlich?

1. Verwenden Sie die Master-Slave-Replikation, lassen Sie die Hauptbibliothek für das Schreiben und die Slave-Bibliothek für das Lesen verantwortlich sein. Auf diese Weise kann der normale Betrieb des Unternehmens aufrechterhalten werden, selbst wenn die Hauptbibliothek die Tabelle sperrt garantiert durch Lesen aus der Slave-Bibliothek.

2. Architekturerweiterung. Das Geschäftsvolumen wird immer größer und die E/A-Zugriffsfrequenz ist zu hoch, was von einer einzelnen Maschine nicht erfüllt werden kann. Derzeit wird Multi-Datenbank-Speicher verwendet, um die Häufigkeit des Festplatten-E/A-Zugriffs zu reduzieren Verbessern Sie die E/A-Leistung einer einzelnen Maschine.

3. Zur Datensicherung können auch mehrere Master- und Slave-Server genutzt werden.

2. Was ist MySQL-Master-Slave-Replikation?

MySQL-Master-Slave-Replikation bedeutet, dass Daten von einem MySQL-Datenbankserver-Masterknoten auf einen oder mehrere Slave-Knoten kopiert werden können. MySQL verwendet standardmäßig die asynchrone Replikation, sodass der Slave-Knoten nicht ständig auf den Master-Server zugreifen muss, um seine eigenen Daten zu aktualisieren. Datenaktualisierungen können über eine Remote-Verbindung durchgeführt werden. Der Slave-Knoten kann alle Datenbanken oder bestimmte Datenbanken kopieren bestimmte Tabellen in der Masterdatenbank.

3. MySQL-Replikationsprinzip

也就是说：
从库会生成两个线程,一个I/O线程,一个SQL线程;
I/O线程会去请求主库的binlog,并将得到的binlog写到本地的relay-log(中继日志)文件中;
主库会生成一个log dump线程,用来给从库I/O线程传binlog;
SQL线程,会读取relay log文件中的日志,并解析成sql语句逐一执行;

Hinweis:

Der Master zeichnet die Betriebsanweisung im Binlog-Protokoll auf und erteilt dem Slave dann die Erlaubnis, eine Remoteverbindung herzustellen (der Master muss die Binlog-Binärprotokollfunktion aktivieren; normalerweise aus Gründen der Datensicherheit der Slave aktiviert auch die Binlog-Funktion). Slave öffnet zwei Threads: IO-Thread und SQL-Thread. Darunter: Der E/A-Thread ist dafür verantwortlich, den Binlog-Inhalt des Masters in das Relay-Protokoll zu lesen; der SQL-Thread ist dafür verantwortlich, den Binlog-Inhalt aus dem Relay-Protokoll zu lesen und ihn in der Slave-Datenbank zu aktualisieren, um sicherzustellen, dass der Slave Daten und Stammdaten werden konsistent gepflegt.

MySQL-Replikation erfordert mindestens zwei MySQL-Dienste. Natürlich können MySQL-Dienste auf verschiedenen Servern verteilt sein, oder es können mehrere Dienste auf einem Server gestartet werden.
MySQL-Replikation ist am besten, um sicherzustellen, dass die MySQL-Versionen auf dem Master- und dem Slave-Server gleich sind (wenn die Versionen nicht konsistent sein können, stellen Sie sicher, dass die Version des Master-Knotens niedriger ist als die Version des Slave-Knotens)
Die Zeit zwischen Master- und Slave-Knoten muss synchronisiert werden.
Bildquelle „High Performance MySQL“

Spezifische Schritte:

3. Basierend auf dem Dateinamen und der Positionsnummer, die von der Anweisung „Change Master to“ aus der Slave-Bibliothek bereitgestellt werden, initiiert der E/A-Thread eine Binlog-Anfrage an die Master-Bibliothek.

四、mysql主从同步延时分析

mysql的主从复制都是单线程的操作，主库对所有DDL和DML产生的日志写进binlog，由于binlog是顺序写，所以效率很高，slave的sql thread线程将主库的DDL和DML操作事件在slave中重放。DML和DDL的IO操作是随机的，不是顺序，所以成本要高很多，另一方面，由于sql thread也是单线程的，当主库的并发较高时，产生的DML数量超过slave的SQL thread所能处理的速度，或者当slave中有大型query语句产生了锁等待，那么延时就产生了。

解决方案：

1.业务的持久化层的实现采用分库架构，mysql服务可平行扩展，分散压力。

2.单个库读写分离，一主多从，主写从读，分散压力。这样从库压力比主库高，保护主库。

3.服务的基础架构在业务和mysql之间加入memcache或者redis的cache层。降低mysql的读压力。

4.不同业务的mysql物理上放在不同机器，分散压力。

5.使用比主库更好的硬件设备作为slave，mysql压力小，延迟自然会变小。

6.使用更加强劲的硬件设备。

mysql5.7之后使用MTS并行复制技术，永久解决复制延时问题 这个后面文章在说下吧

五、主从复制的配置

1、基础设置准备

本次测试mysql的版本是5.7. 比较穷，在一台机子上装了两个mysql实例，修改下不同端口即可。 当然如果有钱准备两台能互相访问的机子安装两个mysql也是可以的。

测试阶段两个mysql实例IP相同都是本机(ip=127.0.0.1),区分下分别命名 主是node1，从是node2，端口不同 我实际测试用的是3306和3307)

2、安装mysql数据库

网上很多按照的例子，这里就不重复说了，请自行百度/google(结果是数据库能正常使用),待两台mysql都按照完成之后，我们开始配置主从复制了。

3、在两台数据库中分别创建数据库

--注意两台必须全部执行,两台的数据库保持相同
create database test;

4、在主（node1）服务器进行如下配置：

#修改配置文件，执行以下命令打开mysql配置文件
vi /etc/my.cnf
#在mysqld模块中添加如下配置信息
log-bin=master-bin #二进制文件名称
#二进制日志格式，有row、statement、mixed三种格式，
binlog-format=ROW  
server-id=1   #要求各个服务器的id必须不一样
binlog-do-db=test   #同步的数据库名称

二进制日志格式，有row、statement、mixed三种格式; row指的是把改变的内容复制过去，而不是把命令在从服务器上执行一遍;statement指的是在主服务器上执行的SQL语句，在从服务器上执行同样的语句。MySQL默认采用基于语句的复制，效率比较高; mixed指的是默认采用基于语句的复制，一旦发现基于语句的无法精确的复制时，就会采用基于行的复制。

5、配置从(node2)服务器登录主服务器的账号授权

--授权操作
set global validate_password_policy=0;
set global validate_password_length=1;
grant replication slave on *.* to 'root'@'%' identified by '123456';
--刷新权限
flush privileges;

6、从(node2)服务器的配置

#修改配置文件，执行以下命令打开mysql配置文件
vi /etc/my.cnf
#在mysqld模块中添加如下配置信息
log-bin=master-bin #二进制文件的名称
binlog-format=ROW  #二进制文件的格式
server-id=2 #服务器的id

7、重启主服务器的mysqld服务

#重启mysql服务
service mysqld restart
#登录mysql数据库
mysql -uroot -p
#查看master的状态
show master status；

8、重启从服务器并进行相关配置

#重启mysql服务
service mysqld restart
#登录mysql
mysql -uroot -p
#连接主服务器(master_host是主的IP地址，我测试本地)
change master to master_host='127.0.0.1',master_user='root',master_password='123456',master_port=3306,master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=154;
#启动slave
start slave
#查看slave的状态
show slave status\G #(注意没有分号)

至此主从的配置已经完成，此时可以在主服务器进行相关的数据添加删除工作，在从服务器看相关的状态，查看对应数据有没有变化。

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