（简单明了）理论+实验——MySQL 主从复制

一、概述

1.1 原因

在企业网站中，后端 MySQL 数据库只有一台时，会有以下问题：

• 单点故障，服务不可用
• 无法处理大量的并发数据请求
• 数据丢失一大灾难

1.2 方法

• 增加 MySQL 数据库服务器，对数据进行备份，形成主备
• 确保主备 MySQL 数据库服务器数据是一样的
• 主服务器宕机了，备份服务器继续工作，数据有保障

二、MySQL 主从复制原理

首先要部署主从复制，只有主从复制完成了，才能在此基础上进行数据的读写分离

2.1 MySQL 支持的复制类型

• 基于语句的复制（默认）
  ◆ 在主服务器上执行的语句，从服务器执行同样的语句
• 基于行的复制
  ◆ 把改变的内容复制到从服务器
• 混合类型的复制
  ◆ 一旦发现基于语句无法精确复制时，就会采用基于行的复制

2.2 MySQL 工作过程

• 在每个实物更新数据完成之前，Master 在二进制日志记录这些改变。写入二进制日志完成后，Master 通知存储引擎提交实物
• Slave 将 Master 的 Binary log 复制到中继日志，首先 Slave 开始一个工作线程 --I/O 线程，I/O 线程在 Master 上开一个普通的连接，然后开始 Binlog dump process，Binlog dump process 从 Master 的二进制日志中读取事件，如果已经更上 Master，它会睡眠并等待 Master 产生的新事件。I/O 线程将这些日志写入中继日志
• SQL Slave thread （SQL 从线程）处理改过程的最后一步，SQL 线程从中继日志读取事件，并重放其的事件而更新 Slave 数据，使其与 Master 中的数据一致。只要该线程与 I/O 线程保持一致，中继日志通常会位于 OS 的缓存中，所以中继日志的开销很小

三、实验

3.1 拓扑图

3.2 过程

3.2.1 开局

关闭防火墙，关闭核心防护等

3.2.2 建立时间同步环境

（1）在主机 Master 搭建时间同步服务器 NTP（20.0.0.21）

[root@localhost ~]# yum -y install ntp
[root@localhost ~]# vi /etc/ntp.conf          ###最后添加如下两行
server 127.127.1.0
fudge 127.127.1.0 stratum 8
[root@localhost ~]# service ntpd restart          ###重启服务
[root@localhost ~]# systemctl restart ntpd
[root@localhost ~]# systemctl enable ntpd

（2） 在从服务器上配置 NTP 同步
登录到从服务器（20.0.0.23）

[root@localhost ~]# yum -y install ntpdate
[root@localhost ~]# ntpdate 20.0.0.21
14 Sep 22:54:37 ntpdate[10738]: adjust time server 20.0.0.21 offset -0.470032 sec
[root@localhost~]# crontab -e
*/2 * * * * /usr/sbin/ntpdate 20.0.0.21 >>/var/log/ntpdate.log
[root@localhost~]# systemctl restart ntpdate
[root@localhost~]# systemctl enable ntpdate
[root@localhost~]# tail -f /var/log/ntpdate.log          ###动态查看更新日志文件

登录到从服务器（20.0.0.25）

[root@localhost ~]# yum -y install ntpdate
[root@localhost ~]# ntpdate 20.0.0.21
14 Sep 22:55:05 ntpdate[9726]: step time server 20.0.0.21 offset -0.808074 sec
[root@localhost~]# crontab -e
*/2 * * * * /usr/sbin/ntpdate 20.0.0.21 >>/var/log/ntpdate.log
[root@localhost~]# systemctl restart ntpdate
[root@localhost~]# systemctl enable ntpdate
[root@localhost~]# tail -f /var/log/ntpdate.log

3.2.3 主服务器、从服务器三台均安装MySQL服务

###编译安装###
[root@localhost~]# yum -y install \
ncurses \
ncurses-devel \
bison \
cmake \
gcc \
gcc-c++
[root@localhost~]# useradd -s /sbin/nologin mysql
[root@localhost~]# cd /opt
[root@localhost opt]# tar xf mysql-boost-5.7.20.tar.gz
[root@localhost opt]# cd /opt/mysql-5.7.20/
[root@localhost mysql-5.7.20]# 
cmake \
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql \
-DMYSQL_UNIX_ADDR=/usr/local/mysql/mysql.sock \
-DSYSCONFDIR=/etc \
-DSYSTEMD_PID_DIR=/usr/local/mysql \
-DDEFAULT_CHARSET=utf8  \
-DDEFAULT_COLLATION=utf8_general_ci \
-DWITH_INNOBASE_STORAGE_ENGINE=1 \
-DWITH_ARCHIVE_STORAGE_ENGINE=1 \
-DWITH_BLACKHOLE_STORAGE_ENGINE=1 \
-DWITH_PERFSCHEMA_STORAGE_ENGINE=1 \
-DMYSQL_DATADIR=/usr/local/mysql/data \
-DWITH_BOOST=boost \
-DWITH_SYSTEMD=1
[root@localhost mysql-5.7.20]# make -j4
[root@localhost mysql-5.7.20]# make install
[root@localhost mysql-5.7.20]# chown -R mysql:mysql /usr/local/mysql/         ###数据库目录进行权限调整
[root@localhost mysl-5.7.20]# vi /etc/my.cnf           ###建立调整配置文件
[client]
port = 3306
default-character-set=utf8
socket = /usr/local/mysql/mysql.sock

[mysql]
port = 3306
default-character-set=utf8
socket = /usr/local/mysql/mysql.sock

[mysqld]
user = mysql
basedir = /usr/local/mysql
datadir = /usr/local/mysql/data
port = 3306
character_set_server=utf8
pid-file = /usr/local/mysql/mysqld.pid
socket = /usr/local/mysql/mysql.sock
server-id = 1

sql_mode=NO_ENGINE_SUBSTITUTION,STRICT_TRANS_TABLES,NO_AUTO_CREATE_USER,NO_AUTO_VALUE_ON_ZERO,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,PIPES_AS_CONCAT,ANSI_QUOTES

[root@localhost mysql-5.7.20]# chown mysql:mysql /etc/my.cnf
[root@localhost mysql-5.7.20]# echo 'PATH=/usr/local/mysql/bin:/usr/local/mysql/lib:$PATH' >> /etc/profile
[root@localhost mysql-5.7.20]# echo 'export PATH' >> /etc/profile         ###设置环境变量
[root@localhost mysql-5.7.20]# source /etc/profile                 ###生效
[root@localhost mysql-5.7.20]# cd /usr/local/mysql/                ###初始化数据库###
[root@localhost mysql]# bin/mysqld \
--initialize-insecure \
--user=mysql \
--basedir=/usr/local/mysql \
--datadir=/usr/local/mysql/data
[root@localhost mysql]# cp usr/lib/systemd/system/mysqld.service /usr/lib/systemd/system/
[root@localhost mysql]# systemctl enable mysqld
[root@localhost mysql]# systemctl start mysqld
[root@localhost mysql]# systemctl status mysqld
[root@localhost mysql]# netstat -anpt | grep 3306
[root@localhost mysql]# mysqladmin -u root -p password           ###设置密码

3.2.4 主服务器配置（20.0.0.21）

[root@localhost~]#  vi /etc/my.cnf
server-id = 11                 ###标识
log_bin = master-bin
log-slave-updates = true
[root@localhost~]# systemctl restart mysqld
[root@localhost~]# mysql -uroot -p

mysql> grant replication slave on *.* to 'myslave'@'20.0.0.%' identified by 'abc123';

mysql> flush privileges;

mysql> show master status;
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File              | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| master-bin.000001 |      599 |              |                  |                   |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
1 row in set (0.00 sec)

3.2.5 从服务器 1 配置（20.0.0.23）

[root@localhost ~]# vim /etc/my.cnf
server-id = 22                              ###修改
relay-log=relay-log-bin                     ###增加下两行
relay-log-index=slave-relay-bin.index
[root@localhost ~]# systemctl restart mysqld.service
[root@localhost ~]# mysql -uroot -p
Enter password: 
mysql> change master to master_host='20.0.0.21',master_user='myslave',master_password='abc123',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=599;
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.00 sec)

mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> show slave status \G;
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 20.0.0.21
                  Master_User: myslave
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: master-bin.000001
          Read_Master_Log_Pos: 599
               Relay_Log_File: relay-log-bin.000002
                Relay_Log_Pos: 321
        Relay_Master_Log_File: master-bin.000001
             Slave_IO_Running: Yes             //开启
             Slave_SQL_Running: Yes            //开启
              Replicate_Do_DB: 
          Replicate_Ignore_DB: 

3.2.6 从服务器 2 配置（20.0.0.25）

[root@localhost ~]# vim /etc/my.cnf
server-id = 33                              ###修改
relay-log=relay-log-bin                     ###增加下两行
relay-log-index=slave-relay-bin.index
[root@localhost ~]# systemctl restart mysqld.service
[root@localhost ~]# mysql -uroot -p
Enter password: 
mysql> change master to master_host='20.0.0.21',master_user='myslave',master_password='abc123',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=599;
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.00 sec)

mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> show slave status \G;
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 20.0.0.21
                  Master_User: myslave
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: master-bin.000001
          Read_Master_Log_Pos: 599
               Relay_Log_File: relay-log-bin.000002
                Relay_Log_Pos: 321
        Relay_Master_Log_File: master-bin.000001
             Slave_IO_Running: Yes             //开启
             Slave_SQL_Running: Yes            //开启
              Replicate_Do_DB: 
          Replicate_Ignore_DB: 

3.2.7 验证

主服务器（20.0.0.21）：

[root@localhost mysql]# mysql -uroot -p
mysql> create database test;  
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
| test               |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)

从服务器 1（20.0.0.23）：

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
| test               |           ###存在test数据库
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)

从服务器 2（20.0.0.25）：

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
| test               |          ###存在test数据库
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)