主从复制简介

MySQL数据库的主从复制方案，是其自带的功能，并且主从复制并不是复制磁盘上的数据库文件，而是通过binlog日志复制到需要同步的从服务器上。

MySQL数据库支持单向、双向、链式级联，等不同业务场景的复制。在复制的过程中，一台服务器充当主服务器(Master)，接收来自用户的内容更新，而一个或多个其他的服务器充当从服务器(slave)，接收来自Master上binlog文件的日志内容，解析出SQL，重新更新到Slave，使得主从服务器数据达到一致。

## 主从复制的作用

主从复制主要有备份和支持高并发两个作用

备份

利用复制功能当Master服务器出现问题时，我们可以人工的切换到从服务器继续提供服务，此时服务器的数据和宕机时的数据几乎完全一致。

支持高并发

当用户量很大时，一台服务器显然不够用了，那么怎么在多台服务器之间保持数据同步呢，答案就是主从复制

## 主从复制分类

主从复制的逻辑有以下几种

一主一从

也就是单向主从模式，在master端写入数据，在slave端读取数据

一主多从

有一个master端和多个slave端

双主双向同步

也就是互为主从模式

## 主从复制的实现机理


主从复制的步骤

master将改变记录到二进制日志(binary log)中(这些记录叫做二进制日志事件，binary log events)；

slave将master的binary log events拷贝到它的中继日志(relay log)；

slave重做中继日志中的事件，将改变反映它自己的数据。

以上三步可以细化为7步

1. 主数据库写入数据之后， 会有data changes(数据变化)记录

2. 有变化记录之后，将增删改的一些sql语句记录到本地的Binary log(二进制日志)中

3. 从库会一直开启着一个线程

4. 通过线程去读取这个二进制日志的内容

5. 从库会将数据写入到自己的Relay log(中继日志)中

6. 从库会将中继日志中的操作转化为SQL thread(SQL语句)

7. 通过转化的SQL语句写入到自己的数据库, 两边的数据就一致了

## 主从复制示例

下面以一主一从为例简单介绍主从复制的实现过程

### 准备两台数据库服务器

这里笔者在自己电脑上跑了两台linux虚拟机(centos 7)作为数据库服务器,数据库为mariadb 10.1.38

```

主服务器：192.168.1.17

从服务器：192.168.1.111

```

注意：以下操作在主服务器上进行

### 关闭主服务器mariadb数据库服务

```linux

systemctl stop mariadb

### 修改主服务器配置文件/etc/my.cnf

```linux

vim /etc/my.cnf

在[mysqld]下面添加如下两行代码

server-id=1

log-bin=sweet-login

server-id是识别主从服务器的唯一标识符，每个服务器的server-id必须不同

log-bin是设置的二进制日志的文件名，sweet是我们自己起的，后面要加上-logbin

#

# This group is read both both by the client and the server

# use it for options that affect everything

#

[mysqld]

character-set-server=utf8

collation-server=utf8_general_ci

log-error=/var/log/mysqld.log

server-id=1

log-bin=sweet-logbin

[client]

default-character-set=utf8

[mysql]

default-character-set=utf8

#

# include all files from the config directory

#

!includedir /etc/my.cnf.d

启动mariadb，以root用户登录，新建用户主从同步的用户sweet，允许允许他从任意从库服务器连接主库

create user 'zongze'@'%' identified by '123';

这里%表示所有ip，也就是说任意sweet这个用户可以从任意ip地址的从服务器远程连接到主服务器的数据库

给sweet账号授权，给他复制(把主库复制到从库)的权限

grant replication slave on *.* to 'sweet'@'%';

注：以上两步可以合并为一步(创建用户的同时授权)

grant replication slave on *.* to 'sweet'@'%' identified by '123';

检查授权状态

show grants for 'sweet'@'%';

MariaDB [(none)]> show grants for 'sweet'@'%';

+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+

| Grants for sweet@% |

+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+

| GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'sweet'@'%' IDENTIFIED BY PASSWORD '*23AE809DDACAF96AF0FD78ED04B6A265E05AA257' |

+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+

1 row in set (0.00 sec)

出现以上提示说明授权成功了

检查创建的复制账号

select user,host,password from mysql.user;

MariaDB [(none)]> select user,host,password from mysql.user;

+--------+-----------+-------------------------------------------+

| user | host | password |

+--------+-----------+-------------------------------------------+

| root | localhost | *23AE809DDACAF96AF0FD78ED04B6A265E05AA257 |

| root | 127.0.0.1 | |

| root | ::1 | |

| sweet | % | *23AE809DDACAF96AF0FD78ED04B6A265E05AA257 |

| root | % | *23AE809DDACAF96AF0FD78ED04B6A265E05AA257 |

+--------+-----------+-------------------------------------------+

注意，这里有一个大坑！！！如果上面用户表里有一个匿名用户，那么普通用户在本机是登录不上的！！！

解决办法是删除匿名用户，注意一定要重启服务才会生效！！！

读者如果想详细了解登录不上的原因可以参考博客：mysql普通用户本机无法登录的解决办法

### 对主数据库锁表只读，防止数据写入，数据复制失败

```sql

flush table with read lock;

### 检查主库状态，记录日志文件的名字和位置

```sql

show master status;

+---------------------+----------+--------------+------------------+

| File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB |

+---------------------+----------+--------------+------------------+

| sweet-logbin.000001 | 494 | | |

+---------------------+----------+--------------+------------------+

### 再打开一个SSH窗口，导出数据库的所有数据

在命令行下执行：

```sql

mysqldump -uroot -p --all-databases > /tmp/masterdb.sql

### 将导出的数据传输到从服务器

```linux

scp /tmp/masterdb.sql root@192.168.1.111:/tmp

以下操作在从库服务器上执行

关闭从库服务器

systemctl stop mariadb

### 打开/etc/my.cnf，写入以下配置

#

# This group is read both both by the client and the server

# use it for options that affect everything

#

[client-server]

[mysqld]

server-id=5

read-only=true

#

# include all files from the config directory

#

!includedir /etc/my.cnf.d

server-id不能与主库的相同

重启数据库，导入之前备份的数据库备份

systemctl start mariadb

mysql -uroot -p < /tmp/masterdb.sql

### 配置slave连接master

在mysql界面输入以下指令

change master to master_host='192.168.1.17',

master_user='sweet',

master_password='123',

master_log_file='sweet-logbin.000001', # 这里的文件名就是之前记录的文件名

master_log_pos=494; # 这里的状态就是position

### 启动从库的同步开关

```sql

start slave

### 查看复制状态

```sql

show slave status\G;

Slave_IO_State: Waiting for master to send event

Master_Host: 192.168.1.17

Master_User: sweet

Master_Port: 3306

Connect_Retry: 60

Master_Log_File: sweet-logbin.000001

Read_Master_Log_Pos: 494

Relay_Log_File: localhost-relay-bin.000002

Relay_Log_Pos: 540

Relay_Master_Log_File: sweet-logbin.000001

Slave_IO_Running: Yes

Slave_SQL_Running: Yes

Replicate_Do_DB:

Replicate_Ignore_DB:

Replicate_Do_Table:

Replicate_Ignore_Table:

Replicate_Wild_Do_Table:

Replicate_Wild_Ignore_Table:

Last_Errno: 0

Last_Error:

Skip_Counter: 0

Exec_Master_Log_Pos: 494

Relay_Log_Space: 842

Until_Condition: None

Until_Log_File:

Until_Log_Pos: 0

Master_SSL_Allowed: No

Master_SSL_CA_File:

Master_SSL_CA_Path:

Master_SSL_Cert:

Master_SSL_Cipher:

Master_SSL_Key:

Seconds_Behind_Master: 0

Master_SSL_Verify_Server_Cert: No

Last_IO_Errno: 0

Last_IO_Error:

Last_SQL_Errno: 0

Last_SQL_Error:

Replicate_Ignore_Server_Ids:

Master_Server_Id: 1

Master_SSL_Crl:

Master_SSL_Crlpath:

Using_Gtid: No

Gtid_IO_Pos:

Replicate_Do_Domain_Ids:

Replicate_Ignore_Domain_Ids:

Parallel_Mode: conservative

检查Master_Host, Master_User, Master_Log_File, Read_Master_Log_Pos, Slave_IO_Running, Slave_SQL_Running这几项是否无误

重启从库服务器，刷新用户表，使sweet用户能在从库登录

systemctl stop mariadb

systemctl start mariadb

mysql -usweet -p

### 解锁主库

unlock tables;

### 给sweet设置权限，，验证读写分离效果

grant select,create,drop on *.* to 'sweet'@'%' ;

主库数据库

+--------------------+

| Database |

+--------------------+

| information_schema |

| mysql |

| performance_schema |

+--------------------+

从库数据库

```sql

+--------------------+

| Database |

+--------------------+

| information_schema |

| mysql |

| performance_schema |

+--------------------+

在主库创建一个数据库

```sql

create database mm;

查看从库

```sql

MariaDB [(none)]> show databases;

+--------------------+

| Database |

+--------------------+

| information_schema |

| mm |

| mysql |

| performance_schema |

+--------------------+

在从库删除数据库mm

```sql

drop database mm;

提示只读，说明成功实现了读写分离

MariaDB [(none)]> drop database mm;

ERROR 1290 (HY000): The MariaDB server is running with the --read-only option so it cannot execute this statement

如果在主库删除了数据库mm，从库也会跟着消失

drop database mm;

+--------------------+

| Database |

+--------------------+

| information_schema |

| mysql |

| performance_schema |

+--------------------+