mysql 实现主备同步之M-S结构

前言

主备同步,也叫主从复制,是 mysql 提供的一种高可用的解决方案,保证主备数据一致性的解决方案。
在生产环境中,会有很多不可控因素,比如数据库服务器宕机等,因此在生产环境中,都会采用主备同步。在应用的规模不大的情况下,一般会采用一主一备。除此之外,采用主备同步还可以:

  • 提高数据库的读并发性,大多数应用都是读比写要多,采用主备同步方案,当使用规模越来越大的时候,可以扩展备库来提升读能力。
  • 备份,主备同步可以得到一份实时的完整的备份数据库。
  • 快速恢复,当主库出错了(比如误删表),通过备库来快速恢复数据。

那么主备同步的原理是什么?

主备同步的实现原理

主备同步模式之所以能够实现,显然是有一种手段可以,将主的 mysql 服务(以下简称 master)执行的 DDL 和 DML 语句传递给 备份的 mysql 服务(以下简称为 slave),这个就是 MySQL 的 binlog,mysql 的 binlog 是 MySQL 最重要的日志,它记录了所有的DDL和DML(除了数据查询语句)语句,以事件形式记录,还包含语句所执行的消耗的时间,MySQL的二进制日志是事务安全型的。
所以 binlog 一般会有两个用途:

  • 主备模式下,master 将 binlog 传递给 slave,从而达到数据一致的目的
  • 数据恢复,可以通过 mysqlbinlog 工具来恢复数据

当 master 将 binlog 传递到 slave 的时候,会被传到 slave 的 relay log,relay log 也叫中继日志,是连接 master 和 slave 的核心,relay-log 的结构和 binlog 非常相似,只不过他多了一个 master.info 和 relay-log.info 的文件。

master.info 记录了上一次读取到 master 同步过来的 binlog 的位置,以及连接 master 和启动复制必须的所有信息。
relay-log.info 记录了文件复制的进度,下一个事件从什么位置开始,由 sql 线程负责更新。

数据库同步原理

说完了原理,接下来说说常见的俩种主备模式以及实践吧。

主备模式与实践

常见的主备模式有俩种分别是 M-S 结构双 M 结构,本篇文章介绍前者 -- M-S 结构

M-S结构

M-S结构,两个节点,一个当主库、一个当备库,不允许两个节点互换角色。

M-S结构

在状态1中,客户端的读写都直接访问节点A,而节点B是A的备库,只是将A的更新都同步过来,到本地执行。这样可以保持节点B和A的数据是相同的。
当需要切换的时候,就切成状态2。这时候客户端读写访问的都是节点B,而节点A是B的备库。

实践

修改 master 配置

首先修改 master 中的 my.cnf

vi /etc/my.cnf

在 my.cnf 中 [mysqld] 中添加

[mysqld]
bind-address=192.168.1.100
server-id=1
binlog-ignore-db = "mysql"
binlog-format = mixed 
log-bin=mysql-bin
datadir=/var/lib/mysql
innodb_flush_log_at_trx_commit=1
sync_binlog=1

#备注:
# server-id 服务器唯一标识。
# log_bin 启动MySQL二进制日志,即数据同步语句,从数据库会一条一条的执行这些语句。
# binlog_do_db 指定记录二进制日志的数据库,即需要复制的数据库名,如果复制多个数据库,重复设置这个选项即可。
# binlog_ignore_db 指定不记录二进制日志的数据库,即不需要复制的数据库名,如果有多个数据库,重复设置这个选项即可。
# 其中需要注意的是,binlog_do_db和binlog_ignore_db为互斥选项,一般只需要一个即可。

重启 master 的 mysql

保存之后,然后重启 MySQL

service restart mysql

创建同步帐号

接着以 root 帐号登录 master 的 mysql,创建一个用于同步的帐号,以下建立同步帐号名为 replication,密码为 password, slave 的 ip 是 192.168.1.101

mysql> CREATE USER replication@192.168.1.101;
mysql> GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO replication@192.168.1.101 IDENTIFIED BY 'password';
mysql> flush privileges;
mysql> SHOW MASTER STATUS;
mysql> exit;

数据初始化

到此关于 master 的配置结束了,如果这个时候,要同步的数据库有数据,可以将数据 sql 文件,以便于前期的数据初始化

mysqldump –skip-lock-tables –all-databases –user=root –password –master-data > master.sql

修改 slave 的配置

接下来对 slave 的进行修改,首先修改 my.cnf,将下述内容加到 [mysqld] 区域:

[mysqld]
server-id=2
binlog-format=mixed
log_bin=mysql-bin
relay-log=mysql-relay-bin
log-slave-updates=1 # 默认是关闭的,这个时候 salve 从 master 复制的数据不会写入到 log-bin 日志文件中,开启后,则会写入

重启 slave 的 mysql

然后重启 mysql,重启之后,以 root 用户登录 MySQL, 新建要同步的数据库

service restart mysql
mysql -uroot -p
mysql> create database database-name;
mysql> exit;

导入 master 的数据

将 master 的导出的 sql 文件,加载到 slave 数据中,进行数据初始化

mysql -u root -p database-name < master.sql

设置跟踪主库日志文件

在开启 slave 服务之前,还需要进行一些设置

mysql> CHANGE MASTER TO 
    -> MASTER_HOST='192.168.1.100',
    -> MASTER_USER='replication',
    -> MASTER_PASSWORD='password', 
    -> MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001', 
    -> MASTER_LOG_POS=500;
mysql> START SLAVE;
mysql> SHOW SLAVE STATUS \G;

每个参数的含义如下:

  • master_host 为主库IP地址

  • master_user 为主库用户名

  • master_password 为主库密码

  • master_log_file 为主库日志文件

  • master_log_pos 为主库日志所占位置

其中 MASTER_LOG_FILE 及 MASTER_LOG_POS 是在 Master 上在 MySQL 执行 "SHOW MASTER STATUS;" 的结果。

启动 slave 服务,并查看slave服务信息

mysql> START SLAVE;
mysql> SHOW SLAVE STATUS \G;

如果没有错误信息的话,就说明配置成功了。

参考资料

mysql 实现主备同步

MySQL中的binlog和relay-log结构完全详解

MySQL主从复制与双主互备

Mysql log 日志

mysql中binlog_format模式与配置详解

How To Set Up Master Slave Replication in MySQL