MySQL主从复制与读写分离

MySQL主从复制与读写分离

一、读写分离概述

1.1 什么是读写分离

读写分离，基本的原理是让主数据库处理事务性增、改、删操作( INSERT、UPDATE、DELETE) ，而从数据库处理SELECT查询操作。数据库复制被用来把事务性操作导致的变更同步到集群中的从数据库。

1.2 为什么要读写分离

因为数据库的“写”（写10000条数据可能要3分钟）操作是比较耗时的。
但是数据库的“读”（读10000条数据可能只要5秒钟）；
所以读写分离，解决的是，数据库的写入，影响了查询的效率。

1.3 什么时候要读写分离

数据库不一定要读写分离，如果程序使用数据库较多时，而更新少，查询多的情况下会考虑使用。利用数据库主从同步，再通过读写分离可以分担数据库压力，提高性能。

1.4 主从复制与读写分离

在实际的生产环境中，对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（文件同步工具），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。

1.5 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默认采用基于语句的复制（5.7版本之前），执行效率高。高并发的情况可能会出现执行顺序的误差，事务的死锁。
2. ROW：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。精确，但效率低，保存的文件会更大。（5.7版本之后默认采用ROW模式）
3. MIXED：混合类型的复制。默认采用基于语句的复制，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。更智能，所以大部分情况下使用MIXED。

1.6 主从复制的工作过程

Master节点需要开启二进制日志，Slave节点需要开启中继日志。

1. Master 节点将数据的改变记录成二进制日志（bin log），当Master上的数据发生改变时（增删改），则将其改变写入二进制日志中。
2. Slave节点会在一定时间间隔内对Master的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/O线程请求Master的二进制事件。（请求二进制数据）
3. 同时Master节点为每个I/O线程启动一个dump线程，用于通知和向其发送二进制事件，I/O线程接收到bin-log内容后，将内容保存至slave节点本地的中继日志（Relay log）中，Slave节点将启动SQL线程从中继日志中读取二进制事件，在本地重放，即解析成sql 语句逐一执行，使得其数据和Master节点的保持一致。最后I/O线程和SQL线程将进入睡眠状态，等待下一次被唤醒。

记住两个日志和三个线程：

两个日志：二进制日志（bin log） 、中继日志（Relay log）

三个线程：I/O线程、dump线程、SQL线程

工作过程总结：

MySQL主从复制：
MySQL主服务器进行数据更新时，会将操作命令写入二进制日志中，
MySQL从服务器会开启I/O线程，读取二进制文件，dump线程向从库发送二进制事件，
I/O线程将二进制事件写入中继日志文件中，
从服务器开启SQL线程读取中继日志中写入的二进制事件，
并解析成SQL语句在本地重放，使从数据库与主句保持一致。

注意：

1. 中继日志通常会位于 OS 缓存中，所以中继日志的开销很小。
2. 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。
3. 半同步复制，会多一个ack确认线程（ack collector thread），专门用于接收slave
   的反馈信息（收集slave节点返回的ack信息）。

二、搭建MySQL主从复制

master 服务器：192.168.44.20
slave 1 服务器：192.168.44.30
slave 1 服务器：192.168.44.40

实验思路：

1. 主从服务器时间同步。
2. 配置主服务器，修改其配置文件，在主数据库中创建一个同步账号授权给从数据库使用。
3. 配置从数据库，修改其配置文件，在从数据库中配置同步。
4. 验证能否同步成功

实验步骤：

2.1 MySQL主从服务器时间同步

时间同步：

每台mysql服务器需要设置时间同步，以免数据同步时产生错乱。
如果不通外网，则使用ntp服务。如果通外网，可以使用网络时钟源。
下面将演示主节点使用本地时钟源，从节点进行时间同步。

• 主服务器设置

yum install ntp -y   #安装时间同步工具

#修改ntp配置文件，在末尾加入
vim /etc/ntp.conf
server 127.127