【Docker 基础教程】Mysql主从环境搭建

前言

存储数据的时候我们一般使用文件，如果随着数据量的剧增，有些文件我们将面临打开时间过长或者，打不开的风险，所以我们可以使用数据库进行大量数据存储，使用数据库进行存储的时候又会考虑到数据库的性能问题，如何提高数据库使用的性能就是我们今天要学的，主数据库进行增删改业务，从数据库进行查询业务，既提升了数据库的性能，又保障了数据的安全性。

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一、mysql主从复制原理

（一）为啥要用主从复制？

• 在业务复杂的系统中，有这么一个情景，有一句sql语句需要锁表，导致暂时不能使用读的服务，那么就很影响运行中的业务，使用主从复制，让主库负责写，从库负责读，这样，即使主库出现了锁表的情景，通过读从库也可以保证业务的正常运作。

• 做数据的热备（采用多级主从数据库，可以将写入的数据立即同步到存储数据库）

• 架构的扩展。业务量越来越大，I/O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。

（二）什么是Mysql主从复制？

MySQL 主从复制是指数据可以从一个MySQL数据库服务器主节点复制到一个或多个从节点。MySQL 默认采用异步复制方式，这样从节点不用一直访问主服务器来更新自己的数据，数据的更新可以在远程连接上进行，从节点可以复制主数据库中的所有数据库或者特定的数据库，或者特定的表。

（三）mysql主从复制原理剖析

①原理：

​ （1）master服务器将数据的改变记录二进制binlog日志，当master上的数据发生改变时，则将其改变写入二进制日志中；

​ （2）slave服务器会在一定时间间隔内对master二进制日志进行探测其是否发生改变，如果发生改变，则开始一个I/OThread请求master二进制事件

​ （3）同时主节点为每个I/O线程启动一个dump线程，用于向其发送二进制事件，并保存至从节点本地的中继日志中，从节点将启动SQL线程从中继日志中读 取二进制日志，在本地重放，使得其数据和主节点的保持一致，最后I/OThread和SQLThread将进入睡眠状态，等待下一次被唤醒。

②通俗的来讲：

• 从数据库会生成两个线程,一个I/O线程,一个SQL线程;
• I/O线程会去请求主数据库的binlog,并将得到的binlog写到本地的relay-log(中继日志)文件中;
• 主数据库会生成一个log dump线程,用来给从数据库I/O线程传binlog;
• SQL线程,会读取relay log文件中的日志,并解析成sql语句逐一执行;

③注意：

• master将操作语句记录到binlog日志中，然后授予slave远程连接的权限（master一定要开启binlog二进制日志功能；通常为了数据安全考虑，slave也开启binlog功能）。
• slave开启两个线程：IO线程和SQL线程。其中：IO线程负责读取master的binlog内容到中继日志relay log里；SQL线程负责从relay log日志里读出binlog内容，并更新到slave的数据库里，这样就能保证slave数据和master数据保持一致了。
• Mysql复制至少需要两个Mysql的服务，当然Mysql服务可以分布在不同的服务器上，也可以在一台服务器上启动多个服务。
• Mysql复制最好确保master和slave服务器上的Mysql版本相同（如果不能满足版本一致，那么要保证master主节点的版本低于slave从节点的版本）
• master和slave两节点间时间需同步

（四）主从复制搭建种类及过程图

• 一主一从

实际生产环境中并不一定会使用

• 主主复制

可以防止某机器宕机，而带来的不必要的损失

• 一主多从

如果查询工作较多操作较为频繁可以选这种模式

• 多主一从

写入操作较多的时候可以选这种模式

• 级联复制

级联复制一般用于数据的存储备份。

二、主从搭建概览

1、从库通过手工执行change master to 语句连接主库，提供了连接的用户一切条件（user 、password、port、ip），并且让从库知道，二进制日志的起点位置（file名 position 号）； start slave

2、从库的IO线程和主库的dump线程建立连接。

3、从库根据change master to 语句提供的file名和position号，IO线程向主库发起binlog的请求。

4、主库dump线程根据从库的请求，将本地binlog以events的方式发给从库IO线程。

5、从库IO线程接收binlog events，并存放到本地relay-log中，传送过来的信息，会记录到master.info中

6、从库SQL线程应用relay-log，并且把应用过的记录到relay-log.info中，默认情况下，已经应用过的relay 会自动被清理purge

三、主从搭建步骤（一主一从）

（一）新建主服务器实例

①起一个服务

创建主服务器，端口映射到3307

docker run -p 3307:3306 --name mysql-master \
-v /mydata/mysql-master/log:/var/log/mysql \
-v /mydata/mysql-master/data:/var/lib/mysql \
-v /mydata/mysql-master/conf:/etc/mysql \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root  \
-d mysql:5.7

参数说明：

-p 3307:3306 将容器的3306端口映射到主机的3307端口
-v /mydata/mysql/master/conf:/etc/mysql ；将配置文件夹挂载到主机上
-v /mydata/mysql/master/log:/var/log/mysql：将日志文件夹挂载到主机上
-v /mydata/mysql/master/data:/var/lib/mysql：将数据文件夹挂载到主机上
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root：初始化root用户的密码

②配置文件

进入/mydata/ mysql-master/conf目录下新建my.cnf
cd /mydata/mysql-master/conf
vim my.cnf
将以下内容粘贴进配置文件中

[mysqld]
## 设置server_id，同一局域网中需要唯一
server_id=101 
## 指定不需要同步的数据库名称
binlog-ignore-db=mysql  
## 开启二进制日志功能
log-bin=mall-mysql-bin  
## 设置二进制日志使用内存大小（事务）
binlog_cache_size=1M  
## 设置使用的二进制日志格式（mixed,statement,row）
binlog_format=mixed  
## 二进制日志过期清理时间。默认值为0，表示不自动清理。
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

③重启服务

docker restart mysql-master

④进入mysql-master容器

docker exec -it mysql-master /bin/bash
mysql -uroot -proot

⑤创建数据同步用户

CREATE USER 'slave' @'%' IDENTIFIED BY '123456';
GRANT REPLICATION SLAVE,REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'slave'@'%';

（二）新建从服务器实例

①起一个服务

创建主服务器，端口映射到3308

docker run -p 3308:3306 --name mysql-slave \
-v /mydata/mysql-slave/log:/var/log/mysql \
-v /mydata/mysql-slave/data:/var/lib/mysql \
-v /mydata/mysql-slave/conf:/etc/mysql \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root  \
-d mysql:5.7

②配置文件

进入/mydata/ mysql-slave/conf目录下新建my.cnf
cd /mydata/ mysql-slave/conf
vim my.cnf
将以下内容粘贴进配置文件中

[mysqld]
## 设置server_id，同一局域网中需要唯一
server_id=102
## 指定不需要同步的数据库名称
binlog-ignore-db=mysql  
## 开启二进制日志功能，以备Slave作为其它数据库实例的Master时使用
log-bin=mall-mysql-slave1-bin  
## 设置二进制日志使用内存大小（事务）
binlog_cache_size=1M  
## 设置使用的二进制日志格式（mixed,statement,row）
binlog_format=mixed  
## 二进制日志过期清理时间。默认值为0，表示不自动清理。
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=mall-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  
## slave设置为只读（具有super权限的用户除外）
read_only=1

③重启服务

docker restart mysql-slave

④在主数据库中查看主从同步状态

查看主数据库的Position参数，我这里为434

show master status;

⑤进入mysql-slave容器

docker exec -it mysql-slave /bin/bash
mysql -uroot -proot

⑥在从数据库中查看主从同步状态（参数说明）

查看状态

show slave status \G;

参数说明

master_host：主数据库的IP地址；
master_port：主数据库的运行端口；
master_user：在主数据库创建的用于同步数据的用户账号；
master_password：在主数据库创建的用于同步数据的用户密码；
master_log_file：指定从数据库要复制数据的日志文件，通过查看主数据的状态，获取File参数；
master_log_pos：指定从数据库从哪个位置开始复制数据，通过查看主数据的状态，获取Position参数；
master_connect_retry：连接失败重试的时间间隔，单位为秒。

修改配置（这里的端口与master_log_pos改成你们自己的）

change master to 
master_host='192.168.200.128',master_user='slave',master_password='123456',master_port=3307,
master_log_file='mall-mysql- bin.000001',master_log_pos=434,master_connect_retry=30;

由图中数据可以看出来，主从复制并没有开启

⑦在从数据库中开启主从同步

start slave;

再次查看从数据库状态

（三）测试

主机新建库并插入数据

从机进行数据查询

由此，数据库一主一从模式搭建彻底完成。

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在搭建一主一从mysql主从复制关系的时候，可能会遇到一些错误，将会在下一篇博客汇总一下分享出来。

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