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MySQL復(fù)制優(yōu)點(diǎn)、原理詳解

更新時(shí)間：2018年02月07日 13:52:12 作者：Alen_Liu_SZ

本篇文章主要給大家詳細(xì)講解了MySQL復(fù)制優(yōu)點(diǎn)以及Mysql復(fù)制的原理知識(shí)，對(duì)此有興趣的朋友學(xué)習(xí)下。

復(fù)制是將主數(shù)據(jù)庫的DDL和DML操作通過二進(jìn)制日志傳到從庫上，然后再從庫重做，從而使得從庫和主庫保持?jǐn)?shù)據(jù)的同步。MySQL可以從一臺(tái)主庫同時(shí)向多臺(tái)從庫進(jìn)行復(fù)制，從庫同時(shí)也可以作為其他從庫的主庫，實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)綇?fù)制。

MySQL復(fù)制的優(yōu)點(diǎn)：

主庫故障，可以快速切換至從庫提供服務(wù)；
在從庫執(zhí)行查詢操作，降低主庫的訪問壓力；
在從庫執(zhí)行備份，避免備份期間對(duì)主庫影響；

MySQL復(fù)制原理

1、MySQL主庫在事務(wù)提交時(shí)會(huì)把數(shù)據(jù)變更作為事件Events記錄在Binlog中，主庫上的sync_binlog參數(shù)控制Binlog日志刷新到磁盤；

2、主庫推送Binlog中的事件到從庫的Relay Log，之后從庫根據(jù)Relay Log進(jìn)行重做，通過邏輯復(fù)制來達(dá)到主從庫的數(shù)據(jù)一致；

MySQL通過3個(gè)線程來完成主從庫間的數(shù)據(jù)復(fù)制：其中Binlog Dump線程運(yùn)行在主庫上，I/O線程和SQL線程運(yùn)行在從庫上。當(dāng)在從庫啟動(dòng)復(fù)制（Start Slave）時(shí)，首先創(chuàng)建I/O線程連接主庫，主庫隨后創(chuàng)建Binlog Dump線程讀取數(shù)據(jù)庫事件并發(fā)送給I/O線程，I/O線程獲取到事件數(shù)據(jù)后更新到從庫的Relay Log中，之后從庫上的SQL線程讀取Relay Log中更新的數(shù)據(jù)庫事件并應(yīng)用，

如下圖所示：

查看主庫：

mysql> show processlist\G; 
*************************** 1. row *************************** 
   Id: 3 
  User: root 
  Host: 10.24.33.187:54194 
   db: NULL 
Command: Sleep 
  Time: 176 
 State:  
  Info: NULL 
*************************** 2. row *************************** 
   Id: 4 
  User: root 
  Host: 10.24.33.187:54195 
   db: NULL 
Command: Sleep 
  Time: 176 
 State:  
  Info: NULL 
*************************** 3. row *************************** 
   Id: 8 
  User: root 
  Host: localhost 
   db: test 
Command: Query 
  Time: 0 
 State: starting 
  Info: show processlist 
*************************** 4. row *************************** 
   Id: 12 
  User: repl 
  Host: dsz884.hcg.homecredit.net:39731 
   db: NULL 
Command: Binlog Dump  --Binlog Dump線程 
  Time: 87 
 State: Master has sent all binlog to slave; waiting for more updates --由此可見，以“推送”的方式同步 
  Info: NULL 
4 rows in set (0.00 sec) 
 
ERROR:  
No query specified

查看備庫：

mysql> show processlist\G; 
*************************** 1. row *************************** 
   Id: 1 
  User: system user 
  Host:  
   db: NULL 
Command: Connect 
  Time: 4427 
 State: Waiting for master to send event 
  Info: NULL 
*************************** 2. row *************************** 
   Id: 2 
  User: system user 
  Host:  
   db: NULL 
Command: Connect 
  Time: 2044 
 State: Slave has read all relay log; waiting for more updates 
  Info: NULL

由此可見，MySQL復(fù)制是異步的，從庫和主庫存在一定的延時(shí)。

復(fù)制相關(guān)的日志

1、BinlogBinlog會(huì)記錄mysql中所有的數(shù)據(jù)修改操作，可以通過如下方式查看Binlog的格式，對(duì)應(yīng)有三種，分別為Statement、Row和Mixed：

mysql> show variables like '%binlog_format%'; 
+---------------+-------+ 
| Variable_name | Value | 
+---------------+-------+ 
| binlog_format | ROW  | 
+---------------+-------+ 
1 row in set (0.00 sec)

2、Relay LogRelay Log的文件格式、內(nèi)容和Binlog一樣，唯一區(qū)別是從庫上的SQL線程執(zhí)行完當(dāng)前Relay Log中的事件后，SQL線程會(huì)自動(dòng)刪除該Relay Log，從而釋放空間。為保證從庫Crash重啟后，從庫的I/O線程和SQL線程仍能知道從哪里開始復(fù)制，從庫默認(rèn)會(huì)創(chuàng)建兩個(gè)日志文件master.info和relay-log.info來保存復(fù)制的進(jìn)度，這兩個(gè)文件分別記錄了從庫的I/O線程當(dāng)前讀取主庫Binlog的進(jìn)度和SQL線程應(yīng)用Relay Log的進(jìn)度。

mysql> show slave status \G; 
*************************** 1. row *************************** 
        Slave_IO_State: Waiting for master to send event 
         Master_Host: 10.24.33.186 --主庫IP 
         Master_User: repl --主庫用于主從復(fù)制的用戶賬號(hào) 
         Master_Port: 3306 --主庫端口 
        Connect_Retry: 60  
       Master_Log_File: mysql-bin.000005 --從庫I/O線程當(dāng)前讀取主庫Binlog文件名 
     Read_Master_Log_Pos: 4356 --從庫I/O線程讀取主庫Binlog的位置 
        Relay_Log_File: strong-relay-bin.000006 --SQL線程正在應(yīng)用的Relay Log 
        Relay_Log_Pos: 320 --Relay Log的位置 
    Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000005 --Relay Log對(duì)應(yīng)的Binlog 
       Slave_IO_Running: Yes 
      Slave_SQL_Running: Yes 
       Replicate_Do_DB:  
     Replicate_Ignore_DB:  
      Replicate_Do_Table:  
    Replicate_Ignore_Table:  
   Replicate_Wild_Do_Table:  
 Replicate_Wild_Ignore_Table:  
          Last_Errno: 0 
          Last_Error:  
         Skip_Counter: 0 
     Exec_Master_Log_Pos: 4356 --SQL線程正在應(yīng)用Relay Log的位置對(duì)應(yīng)的Binlog的位置 
       Relay_Log_Space: 1153 
       Until_Condition: None 
        Until_Log_File:  
        Until_Log_Pos: 0 
      Master_SSL_Allowed: No 
      Master_SSL_CA_File:  
      Master_SSL_CA_Path:  
       Master_SSL_Cert:  
      Master_SSL_Cipher:  
        Master_SSL_Key:  
    Seconds_Behind_Master: 0 
Master_SSL_Verify_Server_Cert: No 
        Last_IO_Errno: 0 
        Last_IO_Error:  
        Last_SQL_Errno: 0 
        Last_SQL_Error:  
 Replicate_Ignore_Server_Ids:  
       Master_Server_Id: 1 
         Master_UUID: 2a3e3fd9-0587-11e8-bdb8-0800272325a8 
       Master_Info_File: /usr/local/mysql-5.7.21-el7-x86_64/data/master.info 
          SQL_Delay: 0 
     SQL_Remaining_Delay: NULL 
   Slave_SQL_Running_State: Slave has read all relay log; waiting for more updates 
      Master_Retry_Count: 86400 
         Master_Bind:  
   Last_IO_Error_Timestamp:  
   Last_SQL_Error_Timestamp:  
        Master_SSL_Crl:  
      Master_SSL_Crlpath:  
      Retrieved_Gtid_Set:  
      Executed_Gtid_Set:  
        Auto_Position: 0 
     Replicate_Rewrite_DB:  
         Channel_Name:  
      Master_TLS_Version:  
1 row in set (0.00 sec) 
 
ERROR:  
No query specified 
 
mysql>

MySQL復(fù)制方式

Binlog的格式有三種，分別對(duì)應(yīng)了MySQL復(fù)制的3種技術(shù)。

MySQL復(fù)制架構(gòu)

MySQL復(fù)制的常見架構(gòu)有一主多從復(fù)制架構(gòu)、多級(jí)復(fù)制架構(gòu)和雙主復(fù)制（Dual Master）架構(gòu)。

1、一主多從架構(gòu)在主庫讀請(qǐng)求壓力非常大的場(chǎng)景下，通過配置一主多從復(fù)制架構(gòu)實(shí)現(xiàn)讀寫分離，把對(duì)實(shí)時(shí)性要求不是特別高的讀取請(qǐng)求通過負(fù)載均衡分布到多個(gè)從庫上，從而降低主庫的讀取壓力，如圖：

2、多級(jí)復(fù)制架構(gòu)一主多從架構(gòu)能解決大部分讀請(qǐng)求壓力特別大的場(chǎng)景的需求，由于MySQL的復(fù)制是主庫推送Binlog到從庫，主庫的I/O壓力和網(wǎng)絡(luò)壓力會(huì)隨著從庫的增加而增加（每個(gè)從庫都會(huì)在主庫上有一個(gè)獨(dú)立的Binlog Dump線程來發(fā)送Binlog事件），而多級(jí)復(fù)制架構(gòu)解決了一主多從場(chǎng)景下，主庫額外的I/O和網(wǎng)絡(luò)壓力的場(chǎng)景，如圖：

3、雙主復(fù)制/Dual Master架構(gòu)雙主復(fù)制/Dual Master架構(gòu)特別適合于DBA做維護(hù)需要主從切換的場(chǎng)景，通過該架構(gòu)避免了重復(fù)搭建從庫的麻煩，如圖：