前言
随着应用业务数据不断的增大,应用的 响应速度不断下降,在检测过程中我们不难发现大多数的请求都是 查询操作。此时,我们可以将数据库扩展成 主从复制模式,将 读操作 和 写操作 分离开来,多台数据库 分摊请求,从而 减少单库 的 访问压力,进而应用得到优化。
正文
主从复制的方式
MySQL 5.6 开始主从复制有两种方式:基于日志(binlog)和 基于 GTID(全局事务标示符)。
本文只涉及基于日志 binlog 的 主从配置。
主从复制的流程
MySQL 同步操作通过 3 个线程实现,其基本步骤如下:主服务器 将数据的更新记录到 二进制日志(Binary log)中,用于记录二进制日志事件,这一步由 主库线程 完成;
从库 将 主库 的 二进制日志 复制到本地的 中继日志(Relay log),这一步由 从库I/O线程 完成;
从库 读取 中继日志 中的 事件,将其重放到数据中,这一步由 从库SQL线程 完成。
主从模式的优点
1. 负载均衡
通常情况下,会使用 主服务器 对数据进行 更新、删除 和 新建 等操作,而将 查询 工作落到 从库 头上。
2. 异地容灾备份
可以将主服务器上的数据同步到 异地从服务器 上,极大地提高了 数据安全性。
3. 高可用
数据库的复制功能实现了 主服务器 与 从服务器间 的数据同步,一旦主服务器出了 故障,从服务器立即担当起主服务器的角色,保障系统持续稳定运作。
4. 高扩展性
主从复制 模式支持 2 种扩展方式:scale-up
向上扩展或者 纵向扩展,主要是提供比现在服务器 性能更好 的服务器,比如 增加 CPU 和 内存 以及 磁盘阵列等,因为有多台服务器,所以可扩展性比单台更大。scale-out
向外扩展或者 横向扩展,是指增加 服务器数量 的扩展,这样主要能分散各个服务器的压力。
主从模式的缺点
1. 成本增加
搭建主从肯定会增加成本,毕竟一台服务器和两台服务器的成本完全不同,另外由于主从必须要开启 二进制日志,所以也会造成额外的 性能消耗。
2. 数据延迟
从库 从 主库 复制数据肯定是会有一定的 数据延迟 的。所以当刚插入就出现查询的情况,可能查询不出来。当然如果是插入者自己查询,那么可以直接从 主库 中查询出来,当然这个也是需要用代码来控制的。
3. 写入更慢
主从复制 主要是针对 读远大于写 或者对 数据备份实时性 要求较高的系统中。因为 主服务器 在写中需要更多操作,而且 只有一台 可以写入的 主库,所以写入的压力并不能被分散。
主从复制的前提条件主从服务器 操作系统版本 和 位数 一致。
主数据库和从数据库的 版本 要一致。
主数据库和从数据库中的 数据 要一致。
主数据库 开启 二进制日志,主数据库和从数据库的 server_id 在局域网内必须 唯一。
具体配置
1. 环境准备
创建网络
docker network create docker_bridge
2. 配置docker-compose.yml
docker-compose.yml
version: '2'
services:
mysql-master:
build:
context: ./
dockerfile: master/Dockerfile
environment:
- "MYSQL_ROOT_PASSWORD=root"
- "MYSQL_DATABASE=replicas_db"
ports:
- "33065:3306"
restart: always
hostname: mysql-master
#使用桥接,保证docker容器之间通信正常
networks:
- docker_bridge
mysql-slave:
build:
context: ./
dockerfile: slave/Dockerfile
environment:
- "MYSQL_ROOT_PASSWORD=root"
- "MYSQL_DATABASE=replicas_db"
ports:
- "33066:3306"
restart: always
hostname: mysql-slave
#使用桥接,保证docker容器之间通信正常
networks:
- docker_bridge
#使用桥接,保证docker容器之间通信正常
networks:
docker_bridge:
external: true
3. 主数据库配置
3.1. 配置Dockerfile
Dockerfile
FROM mariadb:latest
MAINTAINER harrison
ADD ./master/my.cnf /etc/mysql/my.cnf
3.2. 配置my.cnf文件
my.cnf
[mysqld]
## 设置server_id,一般设置为IP,注意要唯一
server_id=100
## 复制过滤:也就是指定哪个数据库不用同步(mysql库一般不同步)
binlog-ignore-db=mysql
## 开启二进制日志功能,可以随便取,最好有含义(关键就是这里了)
log-bin=replicas-mysql-bin
## 为每个session分配的内存,在事务过程中用来存储二进制日志的缓存
binlog_cache_size=1M
## 主从复制的格式(mixed,statement,row,默认格式是statement)
binlog_format=mixed
## 二进制日志自动删除/过期的天数。默认值为0,表示不自动删除。
expire_logs_days=7
## 跳过主从复制中遇到的所有错误或指定类型的错误,避免slave端复制中断。
## 如:1062错误是指一些主键重复,1032错误是因为主从数据库数据不一致
slave_skip_errors=1062
4. 从数据库配置
4.1. 配置Dockerfile
Dockerfile
FROM mariadb:latest
MAINTAINER harrison
ADD ./slave/my.cnf /etc/mysql/my.cnf
4.2. 配置my.cnf文件
[mysqld]
## 设置server_id,一般设置为IP,注意要唯一
server_id=101
## 复制过滤:也就是指定哪个数据库不用同步(mysql库一般不同步)
binlog-ignore-db=mysql
## 开启二进制日志功能,以备Slave作为其它Slave的Master时使用
log-bin=replicas-mysql-slave1-bin
## 为每个session 分配的内存,在事务过程中用来存储二进制日志的缓存
binlog_cache_size=1M
## 主从复制的格式(mixed,statement,row,默认格式是statement)
binlog_format=mixed
## 二进制日志自动删除/过期的天数。默认值为0,表示不自动删除。
expire_logs_days=7
## 跳过主从复制中遇到的所有错误或指定类型的错误,避免slave端复制中断。
## 如:1062错误是指一些主键重复,1032错误是因为主从数据库数据不一致
slave_skip_errors=1062
## relay_log配置中继日志
relay_log=replicas-mysql-relay-bin
## log_slave_updates表示slave将复制事件写进自己的二进制日志
log_slave_updates=1
## 防止改变数据(除了特殊的线程)
read_only=1
5. 创建容器
进入 docker 目录,运行 docker-compose 启动命令。
$ docker-compose up -d
如图所示,MySQL 主数据库 和 从数据库 的容器创建成功。
分别配置 主数据库 和 从数据库 的连接信息如下:主数据库从数据库
6. 配置从数据库
检查从库的起始状态
$ show master status;
如图所示,从数据库处于 未同步复制状态。
检查主库的状态
$ show master status;
记录 主数据库 binary-log 的 文件名称 和 数据同步起始位置。File: replicas-mysql-bin.000003
Position: 154
从库配置主库信息
在 从数据库 上运行 主数据库 的相关配置 sql 进行主从关联
CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST='mysql-master',
MASTER_USER='root',
MASTER_PASSWORD='root',
MASTER_LOG_FILE='replicas-mysql-bin.000003',
MASTER_LOG_POS=154;
重新启动 slave 服务
$ stop slave
$ start slave
进一步检查 从数据库 的状态信息,两者已经进行 数据同步 关联。
7. 创建目标表
在 主数据库 中创建一张测试数据表 course
SET FOREIGN_KEY_CHECKS=0;
-- ----------------------------
-- Table structure for course
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `course`;
CREATE TABLE `course` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(20) NOT NULL,
`lesson_period` double(5,0) DEFAULT NULL,
`score` double(10,0) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
主数据库 和 从数据库 的 数据处于 同步状态,主从复制集群搭建完成。