mysql - 主从复制原理

一、什么是主从复制?

主从复制，是用来建立一个和主数据库完全一样的数据库环境，称为从数据库；主数据库一般是准实时的业务数据库。

二、主从复制的作用（好处，或者说为什么要做主从）重点!

1、做数据的热备，作为后备数据库，主数据库服务器故障后，可切换到从数据库继续工作，避免数据丢失。
2、架构的扩展。业务量越来越大，I/O访问频率过高，单机无法满足，此时做多库的存储，降低磁盘I/O访问的频率，提高单个机器的I/O性能。
3、读写分离，使数据库能支撑更大的并发。在报表中尤其重要。由于部分报表sql语句非常的慢，导致锁表，影响前台服务。如果前台使用master，报表使用slave，那么报表sql将不会造成前台锁，保证了前台速度。

三、主从复制的原理（重中之重，面试必问）：

1.数据库有个bin-log二进制文件，记录了所有sql语句。
2.我们的目标就是把主数据库的bin-log文件的sql语句复制过来。
3.让其在从数据的relay-log重做日志文件中再执行一次这些sql语句即可。
4.下面的主从配置就是围绕这个原理配置
5.具体需要三个线程来操作：

    1.binlog输出线程:每当有从库连接到主库的时候，主库都会创建一个线程然后发送binlog内容到从库。在从库里，当复制开始的时候，从库就会创建两个线程进行处理：

    2.从库I/O线程:当START SLAVE语句在从库开始执行之后，从库创建一个I/O线程，该线程连接到主库并请求主库发送binlog里面的更新记录到从库上。从库I/O线程读取主库的binlog输出线程发送的更新并拷贝这些更新到本地文件，其中包括relay log文件。

    3.从库的SQL线程:从库创建一个SQL线程，这个线程读取从库I/O线程写到relay log的更新事件并执行。

可以知道，对于每一个主从复制的连接，都有三个线程。拥有多个从库的主库为每一个连接到主库的从库创建一个binlog输出线程，每一个从库都有它自己的I/O线程和SQL线程。

主从复制如图：

原理图2,帮助理解!

步骤一：主库db的更新事件(update、insert、delete)被写到binlog
步骤二：从库发起连接，连接到主库
步骤三：此时主库创建一个binlog dump thread线程，把binlog的内容发送到从库
步骤四：从库启动之后，创建一个I/O线程，读取主库传过来的binlog内容并写入到relay log.
步骤五：还会创建一个SQL线程，从relay log里面读取内容，从Exec_Master_Log_Pos位置开始执行读取到的更新事件，将更新内容写入到slave的db.
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四、面试题干货分析（如果问到数据库主从问题，必问以下问题）：

1、主从的好处是？

见文章上文

2、主从的原理是？

见文章上文

3、从数据库的读的延迟问题了解吗？如何解决？做主从后主服务器挂了怎么办？

主从形式

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mysql主从复制 灵活

• 一主一从
• 主主复制
• 一主多从---扩展系统读取的性能，因为读是在从库读取的；
• 多主一从---5.7开始支持
• 联级复制---

 

 

用途及条件

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mysql主从复制用途

• 实时灾备，用于故障切换
• 读写分离，提供查询服务
• 备份，避免影响业务

 

主从部署必要条件：

• 主库开启binlog日志（设置log-bin参数）
• 主从server-id不同
• 从库服务器能连通主库

 

主从原理

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mysql主从复制原理

 

 

从库生成两个线程，一个I/O线程，一个SQL线程；

 

i/o线程去请求主库 的binlog，并将得到的binlog日志写到relay log（中继日志） 文件中；

主库会生成一个 log dump 线程，用来给从库 i/o线程传binlog；

 

SQL 线程，会读取relay log文件中的日志，并解析成具体操作，来实现主从的操作一致，而最终数据一致；

 

问题及解决方法

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mysql主从复制存在的问题：

• 主库宕机后，数据可能丢失
• 从库只有一个sql Thread，主库写压力大，复制很可能延时

 

解决方法：

• 半同步复制---解决数据丢失的问题
• 并行复制----解决从库复制延迟的问题

 

半同步复制

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mysql semi-sync（半同步复制）

半同步复制：

• 5.5集成到mysql，以插件的形式存在，需要单独安装
• 确保事务提交后binlog至少传输到一个从库
• 不保证从库应用完这个事务的binlog
• 性能有一定的降低，响应时间会更长
• 网络异常或从库宕机，卡主主库，直到超时或从库恢复

 

主从复制--异步复制原理

 

半同步复制原理：

 

 

并行复制

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mysql并行复制

• 社区版5.6中新增
• 并行是指从库多线程apply binlog
• 库级别并行应用binlog，同一个库数据更改还是串行的(5.7版并行复制基于事务组)

设置

set global slave_parallel_workers=10;

设置sql线程数为10

 

 

其他

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部分数据复制

主库添加参数：

binlog_do_db=db1
binlog_ignore_db=db1
binlog_ignore_db=db2

或从库添加参数

replicate_do_db=db1
replicate_ignore_db=db1
replicate_do_table=db1.t1
replicate_wild_do_table=db%.%
replicate_wild_ignore_table=db1.%

 

联级复制（常用）

A->B->C

B中添加参数：

log_slave_updates
B将把A的binlog记录到自己的binlog日志中

 

复制的监控：

show  slave status \G

 

复制出错处理

常见：1062（主键冲突），1032（记录不存在）

解决：

• 手动处理
• 跳过复制错误：set global sql_slave_skip_counter=1

 

 

 

总结

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• 主从形式
• • 一主一从
  • 一主多从--扩展系统读取性能
  • 多主一从--5.7开始支持
  • 主主复制
  • 联级复制
• 用途：实时灾备的故障切换，读写分离，备份
• 原理
• • 主：log dump线程传binlog；
  • 从
  • • i/o线程接受读取binlog，并写入relay log文件
    • sql线程从relay log 文件中读取binlog并持久化
• 问题及解决
• • 主库宕机后，数据丢失
  • • 半同步复制
  • 主库写压力大，因从库只有一个sql 线程来持久化，复制可能延迟
  • • 并行复制
• 半同步复制：
• • 原理
  • • 事务在主库写完binlog后需要从库返回一个已接受，才放回给客户端；
  • 5.5集成到mysql，以插件的形式存在，需要单独安装
  • 确保事务提交后binlog至少传输到一个从库
  • 不保证从库应用完成这个事务的binlog
  • 性能有一定的降低
  • 网络异常或从库宕机，卡主库，直到超时或从库恢复
• 并行复制
• • 原理：从库多线程apply binlog
  • 在社区5.6中新增
  • 库级别并行应用binlog，同一个库数据更改还是串行的
  • 5.7版本并行复制基于事务组
• 部分数据复制
• 联级复制（常用）
• • A->B->C
  • B中添加参数log_slave_updates
  • B将把A的binlog记录到自己的binlog日志中
• 复制的监控
• • show slave status
• 复制出错处理
• • 常见：1062（主键冲突），1032（记录不存在）
  • 解决：
  • • 手动处理
    • 跳过复制错误：set global sql_slave_skip_counter=1
• mysql主从复制是mysql高可用性，高性能（负载均衡）的基础
• 简单，灵活，部署方式多样，可以根据不同业务场景部署不同复制结构
• 复制过程中应该时刻监控复制状态，复制出错或延时可能给系统造成影响
• mysql主从复制目前也存在一些问题，可以根据需要部署复制增强功能

转载: https://www.cnblogs.com/Aiapple/p/5792939.html

　　　https://blog.csdn.net/darkangel1228/article/details/80004222