mysql 实现主备同步之M-S结构

发表于 2021-04-29 更新于 2023-02-11

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 和 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

1	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

1	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

1	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

1	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;