MySQL主从复制作用和原理

什么是主从复制

主从复制是用来建立一个和主数据库完全一样的数据库环境，称为从数据库；主数据库一般是准实时的业务数据库。

主从复制的作用

• 做数据的热备
  作为后备数据库，主数据库故障后，可切换到从数据库继续工作，避免数据丢失。
• 读写分离
  使数据库能够支撑更大的并发，在报表中尤其重要。由于部分报表sql语句非常的慢，导致锁表，影响前台使用master，报表使用Slave，那么报表sql将不会造成前台锁，保证了前台速度
• 架构的扩展
  业务量越来越大，IO访问频率过高，单机无法满足，此时做多库的存储，降低磁盘I/O访问的频率，提高单个机器的I/O性能。

主从复制的原理

• 1.数据库有个bin-log二进制文件，记录了所有sql语句。
• 2.我们的目标就是把主数据库的bin-log文件的sql语句复制过来。
• 3.让其在从数据的relay-log重做日志文件中再执行一次这些sql语句即可。
• 4.下面的主从配置就是围绕这个原理配置
• 5.具体需要三个线程来操作：
  （1）binlog输出线程:每当有从库连接到主库的时候，主库都会创建一个线程然后发送binlog内容到从库。在从库里，当复制开始的时候，从库就会创建两个线程进行处理：
  （2）从库I/O线程:当START SLAVE语句在从库开始执行之后，从库创建一个I/O线程，该线程连接到主库并请求主库发送binlog里面的更新记录到从库上。从库I/O线程读取主库的binlog输出线程发送的更新并拷贝这些更新到本地文件，其中包括relay log文件。
  （3）从库的SQL线程:从库创建一个SQL线程，这个线程读取从库I/O线程写到relay log的更新事件并执行。
  可以知道，对于每一个主从复制的连接，都有三个线程。拥有多个从库的主库为每一个连接到主库的从库创建一个binlog输出线程，每一个从库都有它自己的I/O线程和SQL线程。

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