什么是主从复制

使用两个或两个以上的数据库，一部分数据库当做主数据库，而另一部分数据库当做从数据库。系统在主数据库中进行写操作，从数据库记录在主库上所有的写操作，使得主从数据库的数据保持一致。

一旦主数据库出现问题时，使用从数据库代替主数据库，可以避免服务中断。

什么是读写分离

读写分离是基于主从复制的。系统操作数据库中的数据时，将对数据的增删改也就是写操作，发送到主数据库，将查询的任务交给从数据库。

写操作一般相比读操作更耗时，而系统在大多数情况下都是读多写少。进行读写分离，减少读写操作相互影响，既能提高查询效率，也能减轻主数据库的压力，提高系统性能。

主从复制原理

下图为网上找的一张介绍主从复制的原理图。

简单来讲，有以下四个关键点：

1、主数据库开启bin-log，将所有写操作的sql语句记录到日志文件中。

2、每当有从库连接到主库的时候，主库都会创建一个线程(master bin-log输出线程)，用于发送bin-log内容到从库。

3、从数据库开启中继日志relay-log，用于同步回来的主数据库bin-log。

4、从数据库中运行2个线程，一个线程(slave

I/O线程)连接到主库，获取主数据库bin-log日志文件里的SQL，记录到本机的中继日志relay-log文件里，另一个线程(slave

SQL线程)执行本机relay-log文件里的SQL语句，在从数据库重新执行一遍数据操作，保持主从数据库的数据一致。

复制模式介绍

异步复制

说明:MySQL默认的复制模式。主库在执行完客户端提交的事务后，立即将结果返回给客户端，而不等待从库接收处理。

问题:一旦主数据库宕机，已经提交的事务可能并没有传到从数据库上，此时如果进行主备切换，会导致新主库上的数据不完整，牺牲了数据的一致性。

全同步复制

说明:当主库和从库执行完客户端提交的事务后，才返回结果给客户端。

问题:虽然保证了在任何情况下的数据一致性，当由于需要等待所有数据库执行完该事务才能返回结果，操作耗时长，牺牲了性能。

半同步复制

说明:主库在执行完客户端提交的事务后，等待至少一个从库接收到并写到中继日志后，才返回结果给客户端。

相对于异步复制和半同步复制，是保证数据一致性和性能的折中方案。需要注意的是，半同步需要等待从库响应，因此对于网络要求高，仅适用于低延时的网络。

主从复制方案

下图为常见的主从复制的方案。

一主一从：从机可以作为数据的热备，当主节点宕机,备节点顶替。但需要注意的是，并不能代替数据备份，因为错误的操作，也会同步到备节点，数据仍会丢失。

一主多从：适用于读多写少的系统，但从库不可过多，过多会导致响应速度变慢。可以指定一个从库作为备用库，当主节点宕机，备节点顶替。也可以指定一个从库，将报表统计之类的慢查询语句都发到该从库，不至于影响其他查询操作。也可以指定一个从库，供开发人员排障使用，即使不小心删除数据，也不至于影响整体系统业务数据准确性，达到隔离效果。

双主：当大部分业务都为写，而写入性能还不够理想，可以采取双主模式。同时在两个主库写数据，并互相同步。业务上可以通过id取模、哈希计算等方法，奇数往主库1插数据，偶数往主库2插数据，保证主键不重复。

级联同步：为了减低主库的压力，主库只向一个从库同步数据，其他从库同步这个从库的数据。如果主库宕机，同步主库的从库可以直接作为主库使用。但如果这个从库挂了，问题会比较严重，会导致其他从库变为孤儿节点。

环形多主：性能强，但一旦挂了一个，会导致整个系统不可用。

使用Docker 搭建MySQL主从复制

以下演示使用Docker，搭建一主一从的数据库系统。

1、运行docker pull mysql:5.7下载mysql镜像。

2、在/opt目录下创建三个文件夹，分别为/opt/mysql_cluster、/opt/mysql_cluster/master和/opt/mysql_cluster/slave1。其中master和slave1文件夹用于保存需要持久化到宿主机上mysql容器的数据文件、日志文件等。

3、在/opt/mysql_cluster/master编写my.cnf文件，内容如下。需要注意的是，开启bin-log日志后默认记录所有库所有表的操作，可以通过配置来指定需要记录操作的数据库或者表，或指定不记录操作的数据库或者表。[mysqld]

#实例ID,不能和集群中的其他实例相同

server-id=1

#bin log 文件前缀

log-bin=mysql-prefix

# 需要同步的数据库

binlog-do-db=tuling

#不需要同步的数据库

binlog-ignore-db=information_schema

binlog-ignore-db=mysql

binlog-ignore-db=performance_schema

binlog-ignore-db=test

4、在/opt/mysql_cluster/slave1编写my.cnf文件，内容如下：[mysqld]

#实例ID,不能和集群中的其他实例相同

server-id=2

skip-slave-start=true

#限定用户进行数据修改的操作

read_only=ON

#中继日志前缀

relay-log=relay-bin

5、运行以下命令，启动主数据库。向外暴露的端口号为3307，默认的密码为123456，并且挂载宿主机目录到容器中，用于将数据保存到宿主机，保证数据不丢失。docker run -p 3307:3306 --name mysql_master \-v /opt/mysql_cluster/master/conf:/etc/mysql \-v /opt/mysql_cluster/master/logs:/var/log/mysql \-v /opt/mysql_cluster/master/data:/var/lib/mysql \ -v /opt/mysql_cluster/master/my.cnf:/etc/my.cnf \-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \-d mysql:5.7

6、运行docker exec -it mysql_master /bin/bash，进入主数据库容器。

7、运行mysql -uroot -p，输入密码，登录数据库。

8、运行以下命令，添加访问权限，刷新授权表信息，方便后续在其他机器操作该数据库。grant all privileges on *.* to root@'%' identified by "123456";flush privileges;

9、运行以下命令，添加主库复制账号，刷新授权表信息。用户名和密码都是slave。后续从库使用该账号，获取相关bin-log。CREATE USER 'slave'@'%' IDENTIFIED BY 'slave';GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'slave'@'%';flush privileges;

10、运行命令show master status;,获取主库当前bin-log文件名(File)和位置(Position)。

11、运行以下命令，启动从数据库。向外暴露的端口号为3308，默认的密码为123456，并且挂载宿主机目录到容器中，用于将数据保存到宿主机，保证数据不丢失。docker run -p 3308:3306 -m 300M --memory-reservation 200M --name mysql_slave \-v /opt/mysql_cluster/slave1/conf:/etc/mysql \-v /opt/mysql_cluster/slave1/logs:/var/log/mysql \-v /opt/mysql_cluster/slave1/data:/var/lib/mysql \ -v /opt/mysql_cluster/slave1/my.cnf:/etc/my.cnf \-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \-d mysql:5.7

12、运行docker exec -it mysql_slave /bin/bash，进入从数据库容器。

13、运行mysql -uroot -p，输入密码，登录数据库。

14、运行以下命令，添加访问权限，刷新授权表信息。方便后续在其他机器操作该数据库。grant all privileges on *.* to root@'%' identified by "123456";flush privileges;

15、运行以下命令，配置从库复制信息。其中，master_host为docker宿主机的ip，master_user和master_slave为主库复制账号，master_log_file是主库运行命令show master status获取的File字段值，master_log_pos为Position字段值。master_port为主数据库向外暴露的端口号。change master to master_host='192.168.255.167',master_user='slave',master_password='slave',master_log_file='mysql-prefix.000004',master_log_pos=1824,master_port=3307;

16、运行start slave;，启动slave服务。

17、运行show slave status\G;，查看slave状态。当参数"Slave_IO_Running"和"Slave_SQL_Running"值都是Yes，主从配置完成。

18、可以通过在主库创建表、插入修改数据后，查看从库是否同步成功，验证是否搭建成功。

19、当需要重新配置主从时，可以在从库上运行以下两条命令,取消当前的主备复制。stop slave;reset master;