第十章· MySQL的主从复制

一.主从复制简介

2015年5月28日11时，12小时后恢复，损失：平均每小时106.48W$

1）高可用
2）辅助备份
3）分担负载

复制是 MySQL 的一项功能，允许服务器将更改从一个实例复制到另一个实例。

1）主服务器将所有数据和结构更改记录到二进制日志中。
2）从属服务器从主服务器请求该二进制日志并在本地应用其内容。
3）IO：请求主库，获取上一次执行过的新的事件，并存放到relaylog
4）SQL：从relaylog中将sql语句翻译给从库执行

二.主从复制原理

1.主从复制的前提

1）两台或两台以上的数据库实例

2）主库要开启二进制日志

3）主库要有复制用户

4）主库的server_id和从库不同

5）从库需要在开启复制功能前，要获取到主库之前的数据（主库备份，并且记录binlog当时位置）

6）从库在第一次开启主从复制时，时必须获知主库：ip，port，user，password，logfile，pos

IP：10.0.0.51
Port：3306
User：rep
Password：oldboy123
logFile：mysql-bin.000002
Pos：120

7）从库要开启相关线程：IO、SQL

8）从库需要记录复制相关用户信息，还应该记录到上次已经从主库请求到哪个二进制日志

9）从库请求过来的binlog，首先要存下来，并且执行binlog，执行过的信息保存下来

2.主从复制涉及到的文件和线程

主库：

1）主库binlog：记录主库发生过的修改事件
2）dump thread：给从库传送（TP）二进制日志线程

从库：

1）relay-log（中继日志）：存储所有主库TP过来的binlog事件
2）master.info：存储复制用户信息，上次请求到的主库binlog位置点
3）IO thread：接收主库发来的binlog日志，也是从库请求主库的线程
4）SQL thread：执行主库TP过来的日志

原理

1）通过change master to语句告诉从库主库的ip，port，user，password，file，pos
2）从库通过start slave命令开启复制必要的IO线程和SQL线程
3）从库通过IO线程拿着change master to用户密码相关信息，连接主库，验证合法性
4）从库连接成功后，会根据binlog的pos问主库，有没有比这个更新的
5）主库接收到从库请求后，比较一下binlog信息，如果有就将最新数据通过dump线程给从库IO线程
6）从库通过IO线程接收到主库发来的binlog事件，存储到TCP/IP缓存中，并返回ACK更新master.info
7）将TCP/IP缓存中的内容存到relay-log中
8）SQL线程读取relay-log.info，读取到上次已经执行过的relay-log位置点，继续执行后续的relay-log日志，执行完成后，更新relay-log.info

3.主从复制搭建实战

主库操作:

1）修改配置文件

#编辑mysql配置文件
[root@db01 ~]# vim /etc/my.cnf
#在mysqld标签下配置
[mysqld]
#主库server-id为1，从库不等于1
server_id =1
#开启binlog日志
log_bin=mysql-bin

2）创建主从复制用户

#登录数据库
[root@db01 ~]# mysql -uroot -poldboy123
#创建rep用户
mysql> grant replication slave on *.* to rep@'10.0.0.%' identified by 'oldboy123';

从库操作:

1）修改配置文件

#修改db02配置文件
[root@db02 ~]# vim /etc/my.cnf
#在mysqld标签下配置
[mysqld]
#主库server-id为1，从库不等于1
server_id =5
#重启mysql
[root@db02 ~]# /etc/init.d/mysqld restart
#记录主库binlog及位置点
mysql> show master status;
#登陆数据库
[root@db02 ~]# mysql -uroot -poldboy123
#执行change master to 语句
mysql> change master to
    -> master_host='127.0.0.1',
    -> master_port=3309,
    -> master_user='rep',
    -> master_password='123',
    -> master_log_file='mysql-bin.000003',
    -> master_log_pos=1165;

#从库开启主从复制
mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

#从库查看启动结果
mysql> show slave status\G

四.主从复制基本故障处理

1.IO线程

连接主库

1）user password ip port
2）网络：不通，延时高，防火墙

请求binlog

1）binlog不存在或者损坏

更新relay-log和master.info

SQL线程
1）relay-log出现问题
2）从库做写入了

操作对象已存在（create）
操作对象不存在（insert update delete drop truncate alter）
约束问题、数据类型、列属性

2.处理方法一：

#临时停止同步
mysql> stop slave;
#将同步指针向下移动一个（可重复操作）
mysql> set global sql_slave_skip_counter=1;
#开启同步
mysql> start slave;

3.处理方法二：

#编辑配置文件
[root@db01 ~]# vim /etc/my.cnf
#在[mysqld]标签下添加以下参数
slave-skip-errors=1032,1062,1007

但是以上操作都是有风险存在的

4.处理方法三：

1）重新备份数据库，恢复到从库
2）给从库设置为只读

#在命令行临时设置
set global read_only=1;
#在配置文件中永久生效
read_only=1

五.延时从库

1.普通的主从复制可能存在不足

1）逻辑损坏怎么办？
2）不能保证主库的操作，从库一定能做
3）高可用？自动failover？
4）过滤复制

企业中一般会延时3-6小时

2.延时从库配置方法

#停止主从
mysql>stop slave;
#设置延时为180秒
mysql>CHANGE MASTER TO MASTER_DELAY = 180;
#开启主从
mysql>start slave;
#查看状态
mysql> show slave status \G
SQL_Delay: 60
3.延时从库停止方法
#停止主从
mysql> stop slave;
#设置延时为0
mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_DELAY = 0;
#开启主从
mysql> start slave;

3.思考问题：

总数据量级500G，正常备份去恢复需要1.5-2小时
1）配置延时3600秒

mysql>CHANGE MASTER TO MASTER_DELAY = 3600;

2）主库

drop database db;

3）怎么利用延时从库，恢复数据？

提示：

1、从库relaylog存放在datadir目录下
2、mysqlbinlog 可以截取relaylog内容
3、show relay log events in 'db01-relay-bin.000001';

4.处理的思路：

1）停止SQL线程

mysql> stop slave sql_thread;

2）截取relaylog到误删除之前点

relay-log.info 获取到上次运行到的位置点，作为恢复起点
分析relay-log的文件内容，获取到误删除之前position

5.模拟故障处：

1）关闭延时

mysql -S /data/3308/mysql.sock
mysql> stop slave;
mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_DELAY = 0;
mysql> start slave;

2）模拟数据

mysql -S /data/3307/mysql.sock
source  /root/world.sql
use world;
create table c1 select * from city;
create table c2 select * from city;

3）开启从库延时5分钟

mysql -S /data/3308/mysql.sock
show slave status \G

mysql>stop slave;
mysql>CHANGE MASTER TO MASTER_DELAY = 300;
mysql>start slave;

mysql -S /data/3307/mysql.sock
use world;
create table c3 select * from city;
create table c4 select * from city;

4）破坏，模拟删库故障。(以下步骤在5分钟内操作完成。)

mysql -S /data/3307/mysql.sock
drop database world;

5）从库，关闭SQL线程

mysql -S /data/3308/mysql.sock
stop slave sql_thread;

6）截取relay-log

起点：
cd /data/3308/data/
cat relay-log.info
./db01-relay-bin.000002
283
终点：
mysql -S /data/3308/mysql.sock
show relaylog events in 'db01-relay-bin.000002'
db01-relay-bin.000002 | 268047 
mysqlbinlog --start-position=283  --stop-position=268047 /data/3308/data/db01-relay-bin.000002 >/tmp/relay.sql

6.恢复relay.sql

1）取消从库身份

mysql> stop slave;
mysql> reset slave all;

2）恢复数据

mysql> set sql_log_bin=0;
mysql> source /tmp/relay.sql
mysql> use world
mysql> show tables;

六.半同步复制

从MYSQL5.5开始，支持半自动复制。之前版本的MySQL Replication都是异步（asynchronous）的，主库在执行完一些事务后，是不会管备库的进度的。如果备库不幸落后，而更不幸的是主库此时又出现Crash（例如宕机），这时备库中的数据就是不完整的。简而言之，在主库发生故障的时候，我们无法使用备库来继续提供数据一致的服务了。

半同步复制（Semi synchronous Replication）则一定程度上保证提交的事务已经传给了至少一个备库。
出发点是保证主从数据一致性问题，安全的考虑。

5.5 出现概念，但是不建议使用，性能太差
5.6出现group commit 组提交功能，来提升开启半同步复制的性能
5.7更加完善了，在group commit基础上出现了MGR
5.7的增强半同步复制的新特性：after commit； after sync；

1.半同步复制开启方法

1）安装（主库）

#登录数据库
[root@db01 ~]# mysql -uroot -poldboy123
#查看是否有动态支持
mysql> show global variables like 'have_dynamic_loading';
#安装自带插件
mysql> INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_master SONAME'semisync_master.so';
#启动插件
mysql> SET GLOBAL rpl_semi_sync_master_enabled = 1;
#设置超时
mysql> SET GLOBAL rpl_semi_sync_master_timeout = 1000;
#修改配置文件
[root@db01 ~]# vim /etc/my.cnf
#在[mysqld]标签下添加如下内容（不用重启库）
[mysqld]
rpl_semi_sync_master_enabled=1
rpl_semi_sync_master_timeout=1000
检查安装：
mysql> show variables like'rpl%';
mysql> show global status like 'rpl_semi%';

2）安装（从库）

#登录数据库
[root@mysql-db02 ~]# mysql -uroot -poldboy123
#安装slave半同步插件
mysql>  INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_slave SONAME'semisync_slave.so';
#启动插件
mysql> SET GLOBAL rpl_semi_sync_slave_enabled = 1;
#重启io线程使其生效
mysql> stop slave io_thread;
mysql> start slave io_thread;
#编辑配置文件（不需要重启数据库）
[root@mysql-db02 ~]# vim /etc/my.cnf
#在[mysqld]标签下添加如下内容
[mysqld]
rpl_semi_sync_slave_enabled =1

注：相关参数说明
rpl_semi_sync_master_timeout=milliseconds
设置此参数值（ms）,为了防止半同步复制在没有收到确认的情况下发生堵塞，如果Master在超时之前没有收到任何确认，将恢复到正常的异步复制，并继续执行没有半同步的复制操作。

rpl_semi_sync_master_wait_no_slave={ON|OFF}
如果一个事务被提交,但Master没有任何Slave的连接，这时不可能将事务发送到其它地方保护起来。默认情况下，Master会在时间限制范围内继续等待Slave的连接，并确认该事务已经被正确的写到磁盘上。
可以使用此参数选项关闭这种行为，在这种情况下，如果没有Slave连接，Master就会恢复到异步复制。

2.测试半同步

#创建两个数据库，test1和test2
mysql> create database test1;
Query OK, 1 row affected (0.04 sec)
mysql> create database test2;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
#查看复制状态
mysql> show global status like 'rpl_semi%';
+--------------------------------------------+-------+
| Variable_name                              | Value |
+--------------------------------------------+-------+
| Rpl_semi_sync_master_clients               | 1     |
| Rpl_semi_sync_master_net_avg_wait_time     | 768   |
| Rpl_semi_sync_master_net_wait_time         | 1497  |
| Rpl_semi_sync_master_net_waits             | 2     |
| Rpl_semi_sync_master_no_times              | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_no_tx                 | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_status                | ON    |
| Rpl_semi_sync_master_timefunc_failures     | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_tx_avg_wait_time      | 884   |
| Rpl_semi_sync_master_tx_wait_time          | 1769  |
| Rpl_semi_sync_master_tx_waits              | 2     |
| Rpl_semi_sync_master_wait_pos_backtraverse | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_wait_sessions         | 0     |
#此行显示2，表示刚才创建的两个库执行了半同步
| Rpl_semi_sync_master_yes_tx                | 2     | 
+--------------------------------------------+-------+
14 rows in set (0.06 sec)
#从库查看
mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| test               |
| test1              |
| test2              |
+--------------------+
#关闭半同步（1:开启 0:关闭）
mysql> SET GLOBAL rpl_semi_sync_master_enabled = 0;
#查看半同步状态
mysql> show global status like 'rpl_semi%';
+--------------------------------------------+-------+
| Variable_name                              | Value |
+--------------------------------------------+-------+
| Rpl_semi_sync_master_clients               | 1     |
| Rpl_semi_sync_master_net_avg_wait_time     | 768   |
| Rpl_semi_sync_master_net_wait_time         | 1497  |
| Rpl_semi_sync_master_net_waits             | 2     |
| Rpl_semi_sync_master_no_times              | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_no_tx                 | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_status                | OFF   | #状态为关闭
| Rpl_semi_sync_master_timefunc_failures     | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_tx_avg_wait_time      | 884   |
| Rpl_semi_sync_master_tx_wait_time          | 1769  |
| Rpl_semi_sync_master_tx_waits              | 2     |
| Rpl_semi_sync_master_wait_pos_backtraverse | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_wait_sessions         | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_yes_tx                | 2     | 
+--------------------------------------------+-------+
14 rows in set (0.00 sec)

#再一次创建两个库
mysql> create database test3;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> create database test4;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

#再一次查看半同步状态
mysql> show global status like 'rpl_semi%';
+--------------------------------------------+-------+
| Variable_name                              | Value |
+--------------------------------------------+-------+
| Rpl_semi_sync_master_clients               | 1     |
| Rpl_semi_sync_master_net_avg_wait_time     | 768   |
| Rpl_semi_sync_master_net_wait_time         | 1497  |
| Rpl_semi_sync_master_net_waits             | 2     |
| Rpl_semi_sync_master_no_times              | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_no_tx                 | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_status                | OFF   |
| Rpl_semi_sync_master_timefunc_failures     | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_tx_avg_wait_time      | 884   |
| Rpl_semi_sync_master_tx_wait_time          | 1769  |
| Rpl_semi_sync_master_tx_waits              | 2     |
| Rpl_semi_sync_master_wait_pos_backtraverse | 0     |
| Rpl_semi_sync_master_wait_sessions         | 0     |
#此行还是显示2，则证明，刚才的那两条并没有执行半同步否则应该是4
| Rpl_semi_sync_master_yes_tx                | 2     | 
+--------------------------------------------+-------+
14 rows in set (0.00 sec)
注:不难发现，在查询半同步状态是，开启半同步，查询会有延迟时间，关闭之后则没有

七.过滤复制

1.主库：

白名单:只记录白名单中列出的库的二进制日志

binlog-do-db

黑名单：不记录黑名单列出的库的二进制日志

binlog-ignore-db

2.从库：

白名单：只执行白名单中列出的库或者表的中继日志

--replicate-do-db=test
--replicate-do-table=test.t1
--replicate-wild-do-table=test.t2

黑名单：不执行黑名单中列出的库或者表的中继日志

--replicate-ignore-db
--replicate-ignore-table
--replicate-wild-ignore-table

3.复制过滤配置：

[root@db01 data]# vim /data/3307/my.cnf 
#在[mysqld]标签下添加
replicate-do-db=world
#关闭MySQL
mysqladmin -S /data/3307/mysql.sock  shutdown
#启动MySQL
mysqld_safe --defaults-file=/data/3307/my.cnf &

4.测试复制过滤：

第一次测试：

1）主库：

[root@db02 ~]# mysql -uroot -p123 -S /data/3308/mysql.sock 
mysql> use world
mysql> create table t1(id int);

2）从库查看结果：

[root@db02 ~]# mysql -uroot -p123 -S /data/3307/mysql.sock 
mysql> use world
mysql> show tables;

第二次测试：