MySQL是如何實(shí)現(xiàn)主備同步

更新時(shí)間：2020年12月24日 11:59:33 作者：大雜草

這篇文章主要介紹了MySQL是如何實(shí)現(xiàn)主備同步的，幫助大家更好的理解和使用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，感興趣的朋友可以了解下

主備同步，也叫主從復(fù)制，是MySQL提供的一種高可用的解決方案，保證主備數(shù)據(jù)一致性的解決方案。

在生產(chǎn)環(huán)境中，會(huì)有很多不可控因素，例如數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)掛了。為了保證應(yīng)用的高可用，數(shù)據(jù)庫(kù)也必須要是高可用的。

因此在生產(chǎn)環(huán)境中，都會(huì)采用主備同步。在應(yīng)用的規(guī)模不大的情況下，一般會(huì)采用一主一備。

除了上面提到的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)掛了，能夠快速切換到備庫(kù)，避免應(yīng)用的不可用外，采用主備同步還有以下好處：

提升數(shù)據(jù)庫(kù)的讀并發(fā)性，大多數(shù)應(yīng)用都是讀比寫(xiě)要多，采用主備同步方案，當(dāng)使用規(guī)模越來(lái)越大的時(shí)候，可以擴(kuò)展備庫(kù)來(lái)提升讀能力。

備份，主備同步可以得到一份實(shí)時(shí)的完整的備份數(shù)據(jù)庫(kù)。

快速恢復(fù)，當(dāng)主庫(kù)出錯(cuò)了（比如誤刪表），通過(guò)備庫(kù)來(lái)快速恢復(fù)數(shù)據(jù)。對(duì)于規(guī)模很大的應(yīng)用，對(duì)于數(shù)據(jù)恢復(fù)速度的容忍性很低的情況，通過(guò)配置一臺(tái)與主庫(kù)的數(shù)據(jù)快照相隔半小時(shí)的備庫(kù)，當(dāng)主庫(kù)誤刪表，就可以通過(guò)備庫(kù)和binlog來(lái)快速恢復(fù)，最多等待半小時(shí)。

說(shuō)了主備同步是什么和好處，下面讓我們來(lái)了解一下主備同步是怎么實(shí)現(xiàn)的。

主備同步的實(shí)現(xiàn)原理

我們先來(lái)了解一下主備同步的原理，下面以一個(gè)update語(yǔ)句來(lái)介紹主庫(kù)與備庫(kù)間是如何進(jìn)行同步的。

上圖是一個(gè)update語(yǔ)句在節(jié)點(diǎn)A執(zhí)行，然后同步到節(jié)點(diǎn)B的完整流程圖，具體步驟有：

主庫(kù)接受到客戶端發(fā)送的一條update語(yǔ)句，執(zhí)行內(nèi)部事務(wù)邏輯，同時(shí)寫(xiě)binlog。
備庫(kù)通過(guò) change master 命令，設(shè)置主庫(kù)的IP、端口、用戶名和密碼，以及要從哪個(gè)位置開(kāi)始請(qǐng)求 binlog。這個(gè)位置包含文件名和偏移量。
在備庫(kù)上執(zhí)行start slave命令，啟動(dòng)兩個(gè)線程 io_thread 和 sql_thread，其中 io_thread 負(fù)責(zé)與主機(jī)進(jìn)行連接。
主庫(kù)校驗(yàn)完用戶名和密碼，按照接收到的位置去讀取binlog，發(fā)給備庫(kù)。
備庫(kù)接收到binlog后，寫(xiě)到本地文件（relay log，中轉(zhuǎn)文件）。
備庫(kù)讀取中轉(zhuǎn)文件，解析出命令，然后執(zhí)行。

主備同步的工作原理其實(shí)就是一個(gè)完全備份加上二進(jìn)制日志備份的還原。不同的是這個(gè)二進(jìn)制日志的還原操作基本上是實(shí)時(shí)的。

備庫(kù)通過(guò)兩個(gè)線程來(lái)實(shí)現(xiàn)同步：

一個(gè)是 I/O 線程，負(fù)責(zé)讀取主庫(kù)的二進(jìn)制日志，并將其保存為中繼日志。
一個(gè)是 SQL 線程，負(fù)責(zé)執(zhí)行中繼日志。

從上面的流程可以看出，主備同步的關(guān)鍵是binlog

常見(jiàn)的兩種主備切換流程

M-S結(jié)構(gòu)

M-S結(jié)構(gòu)，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，一個(gè)當(dāng)主庫(kù)、一個(gè)當(dāng)備庫(kù)，不允許兩個(gè)節(jié)點(diǎn)互換角色。

在狀態(tài)1中，客戶端的讀寫(xiě)都直接訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)A，而節(jié)點(diǎn)B是A的備庫(kù)，只是將A的更新都同步過(guò)來(lái)，到本地執(zhí)行。這樣可以保持節(jié)點(diǎn)B和A的數(shù)據(jù)是相同的。

當(dāng)需要切換的時(shí)候，就切成狀態(tài)2。這時(shí)候客戶端讀寫(xiě)訪問(wèn)的都是節(jié)點(diǎn)B，而節(jié)點(diǎn)A是B的備庫(kù)。

雙M結(jié)構(gòu)

雙M結(jié)構(gòu)，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，一個(gè)當(dāng)主庫(kù)，一個(gè)當(dāng)備庫(kù)，允許兩個(gè)節(jié)點(diǎn)互換角色。

對(duì)比前面的M-S結(jié)構(gòu)圖，可以發(fā)現(xiàn)，雙M結(jié)構(gòu)和M-S結(jié)構(gòu)，其實(shí)區(qū)別只是多了一條線，即節(jié)點(diǎn)A和B之間總是互為主備關(guān)系。這樣在切換的時(shí)候就不用再修改主備關(guān)系。

雙M結(jié)構(gòu)的循環(huán)復(fù)制問(wèn)題

在實(shí)際生產(chǎn)使用中，多數(shù)情況是使用雙M結(jié)構(gòu)的。但是，雙M結(jié)構(gòu)還有一個(gè)問(wèn)題需要解決。

業(yè)務(wù)邏輯在節(jié)點(diǎn)A執(zhí)行更新，會(huì)生成binlog并同步到節(jié)點(diǎn)B。節(jié)點(diǎn)B同步完成后，也會(huì)生成binlog。（log_slave_updates設(shè)置為on，表示備庫(kù)也會(huì)生成binlog）。

當(dāng)節(jié)點(diǎn)A同時(shí)也是節(jié)點(diǎn)B的備庫(kù)時(shí)，節(jié)點(diǎn)B的binlog也會(huì)發(fā)送給節(jié)點(diǎn)A，造成循環(huán)復(fù)制。

解決辦法：

設(shè)置節(jié)點(diǎn)的server-id，必須不同，不然不允許設(shè)置為主備結(jié)構(gòu)
備庫(kù)在接到binlog后重放時(shí)，會(huì)記錄原記錄相同的server-id，即誰(shuí)產(chǎn)生即為誰(shuí)的。
每個(gè)節(jié)點(diǎn)在接受binlog時(shí)，會(huì)判斷server-id，如果是自己的就丟掉。

解決后的流程：

業(yè)務(wù)邏輯在節(jié)點(diǎn)A執(zhí)行更新，會(huì)生成帶有節(jié)點(diǎn)A的server-id的binlog。
節(jié)點(diǎn)B接受到節(jié)點(diǎn)A發(fā)過(guò)來(lái)的binlog，并執(zhí)行完成后，會(huì)生成帶有節(jié)點(diǎn)A的server-id的binlog。
節(jié)點(diǎn)A接受到binlog后，發(fā)現(xiàn)是自己的，就丟掉。死循環(huán)就在這里斷掉了。

以上就是MySQL是如何實(shí)現(xiàn)主備同步的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于MySQL 主備同步的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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