MySQL 主从复制与读写分离

目录

一、MySQL主从复制

1、概述

2、mysql支持的复制类型

3、MySQL主从复制的工作过程

4、主从复制实际操作

主服务器：

①关闭防护墙和安全机制

②设置时间同步

③修改配置文件参数

④给从服务器授权

从服务器：

①关闭防护墙和安全机制

②设置时间同步

③修改配置文件参数

④进入数据库做主从配置

测试：

5、配置MySQL主从复制可能遇到的常见问题（注意点）

6、MySQL主从复制延迟

7、MySQL主从复制数据不一致

8、MySQL主从复制的同步模式

二、读写分离

1、MySQL读写分离的方式有哪些

---

一、MySQL主从复制

1、概述

      在实际的生产环境中，成熟的业务通常数据量都比较大，数据库的读和写都在同一个数据库服务器中，是不能满足实际需求的。无论是在安全性、高可用性还是高并发等各个方面都是完全不能满足实际需求的。因此，通过主从复制的方式来同步数据，再通过读写分离来提升数据库的并发负载能力。有点类似于rsync，但是不同的是rsync是对磁盘文件做备份，而mysql主从复制是对数据库中的数据、语句做备份。

2、mysql支持的复制类型

（1）STATEMENT：基于语句的复制。在服务器上执行sql语句，在从服务器上执行同样的语句，mysql在5.7版本之前默认采用基于语句的复制，特点是执行效率高，在高并发情况下可能会无法精确复制。

（2）ROW：基于行的复制。在5.7版本之后默认使用基于行的复制，把改变的内容复制过去，而不是把命令在从服务器上执行一遍。特点是非常精确，保存的数据量可能会变大，效率变慢。

（3）MIXED：混合类型的复制。默认采用基于语句的复制，一旦发现在高并发情况下基于语句无法精确复制时，就会采用基于行的复制。

3、MySQL主从复制的工作过程

①首先需要主服务器开启二进制日志，备服务器开启中继日志

②主服务器的数据更新时，会将其改变写入二进制日志中

③如果主服务器的二进制日志发生改变，备服务器会开启io线程向主服务器请求二进制日志事件/记录

④主服务器为每个io线程开启一个dump线程，用于向从服务器发送二进制事件

⑤从服务器保存二进制日志到中继日志中，并开启SQL线程读取中继日志中的二进制事件并解析成sql语句进行重放/逐一执行，使得数据和主服务器保持一致

注：

中继日志通常会位于 OS 缓存中，所以中继日志的开销很小

复制过程有一个很重要的限制，即复制在 Slave上是串行化的，也就是说 Master上的并行更新操作不能在 Slave上并行操作

4、主从复制实际操作

主服务器：

①关闭防护墙和安全机制

②设置时间同步

使用主服务器做边缘服务器

③修改配置文件参数

vim /etc/my.cnf

systemctl restart mysql

④给从服务器授权

mysql -uroot -p123

从服务器：

①关闭防护墙和安全机制

②设置时间同步

③修改配置文件参数

vim /etc/my.cnf

systemctl restart mysql

④进入数据库做主从配置

 mysql -uroot -p123

测试：

在主服务器创建库表并写入数据

再去从服务器验证

5、配置MySQL主从复制可能遇到的常见问题（注意点）

一般 Slave_IO_Running: No 的可能性：

①注意配置文件中的server-id是否为唯一

②检查防火墙是否关闭

③检查主备服务器之间是否能相互ping通

④登录从数据库（stop slave）检查change master to是否配置有误，如果有误则重新配置

6、MySQL主从复制延迟

登录数据库使用show slave status\G命令，其中Seconds_Behind_Master配置项和SQL_Delay配置项如果为0则表示主从复制之间不存在延迟，如果不为0为任意正数，则主从复制之间存在延迟。

主从复制延迟原因：

1、master服务器高并发，形成大量事务

2、网络延迟

3、主从硬件设备导致

cpu主频、内存io、硬盘io

4、是同步复制、而不是异步复制

解决策略：

1、从库优化Mysql参数。比如增大innodb_buffer_pool_size，让更多操作在Mysql内存中完成，减少磁盘操作。

2、从库使用高性能主机。包括cpu强悍、内存加大。避免使用虚拟云主机，使用物理主机，这样提升了i/o方面性。

3、从库使用SSD固态磁盘

4、网络优化，避免跨机房实现同步

5、架构方面：比如在事务当中尽量对主库读写，其他非事务中的读在从库。消除一部分延迟带来的数据库不一致。增加缓存降低一些从库的负载。

7、MySQL主从复制数据不一致

解决方案：

①先进入主库，进行锁表，防止数据写入，进入只读状态
使用命令：mysql> flush tables with read lock;

②进行数据备份

mysqldump -uroot -p -hlocalhost > mysql.bak.sql

③查看master 状态

mysql> show master status;

④把mysql备份文件传到从库机器，进行数据恢复

scp mysql.bak.sql 192.168.130.20:/tmp/

⑤停止从库的状态

mysql> stop slave;

⑥到从库执行mysql命令，导入数据备份

mysql> source /tmp/mysql.bak.sql

⑦设置从库同步，注意该处的同步点，就是主库show master status信息里的| File| Position两项

change master to master_host = '192.168.130.10', master_user = 'myslave', master_port=3306, master_password='123', master_log_file = 'mysqld-bin.000001', master_log_pos=3260;

⑧重新开启从同步

mysql> stop slave;

⑨查看同步状态

mysql> show slave status\G 查看：
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes

8、MySQL主从复制的同步模式

●异步复制（Asynchronous replication）
MySQL默认的复制即是异步的，主库在执行完客户端提交的事务后会立即将结果返给客户端，并不关心从库是否已经接收并处理，这样就会有一个问题，主如果宕机了，此时主上已经提交的事务可能并没有传到从上，如果此时，强行将从提升为主，可能导致新主上的数据不完整。

●全同步复制（Fully synchronous replication）
指当主库执行完一个事务，所有的从库都执行了该事务才返回给客户端。因为需要等待所有从库执行完该事务才能返回，所以全同步复制的性能必然会收到严重的影响。

●半同步复制（Semisynchronous replication）
介于异步复制和全同步复制之间，主库在执行完客户端提交的事务后不是立刻返回给客户端，而是等待至少一个从库接收到并写到relay log中才返回给客户端。相对于异步复制，半同步复制提高了数据的安全性，同时它也造成了一定程度的延迟，这个延迟最少是一个TCP/IP往返的时间。所以，半同步复制最好在低延时的网络中使用。

二、读写分离

1、MySQL读写分离的方式有哪些

①基于程序代码内部实现
在代码中根据 select、insert 进行路由分类，这类方法也是目前生产环境应用最广泛的。
优点是性能较好，因为在程序代码中实现，不需要增加额外的设备为硬件开支；缺点是需要开发人员来实现，运维人员无从下手。
但是并不是所有的应用都适合在程序代码中实现读写分离，像一些大型复杂的Java应用，如果在程序代码中实现读写分离对代码改动就较大。

②基于中间代理层实现
代理一般位于客户端和服务器之间，代理服务器接到客户端请求后通过判断后转发到后端数据库，有以下代表性程序。
（1）MySQL-Proxy。MySQL-Proxy 为 MySQL 开源项目，通过其自带的 lua 脚本进行SQL 判断。
（2）Atlas。是由奇虎360的Web平台部基础架构团队开发维护的一个基于MySQL协议的数据中间层项目。它是在mysql-proxy 0.8.2版本的基础上，对其进行了优化，增加了一些新的功能特性。360内部使用Atlas运行的mysql业务，每天承载的读写请求数达几十亿条。支持事物以及存储过程。
（3）Amoeba。由陈思儒开发，作者曾就职于阿里巴巴。该程序由Java语言进行开发，阿里巴巴将其用于生产环境。但是它不支持事务和存储过程。
（4）Mycat。是一款流行的基于Java语言编写的数据库中间件，是一个实现了MySql协议的服务器，其核心功能是分库分表。配合数据库的主从模式还可以实现读写分离。

由于使用MySQL Proxy 需要写大量的Lua脚本，这些Lua并不是现成的，而是需要自己去写。这对于并不熟悉MySQL Proxy 内置变量和MySQL Protocol 的人来说是非常困难的。
Amoeba是一个非常容易使用、可移植性非常强的软件。因此它在生产环境中被广泛应用于数据库的代理层。