mysql主从服务器复制原理

　　在实际企业应用环境当中，单台mysql数据库是不足以满足日后业务需求的。譬如服务器发生故障，没有备份服务器来提供服务的话，业务就得停止。介于这种情况，我们来学习一下mysql主从复制。
　　将Mysql的数据分布到多个系统上去，这种分布的机制，是通过将Mysql的某一台主机的数据复制到其它主机（slaves）上，并重新执行一遍来实现的。复制过程中一个服务器充当主服务器，而一个或多个其它服务器充当从服务器。主服务器将更新写入二进制日志文件，并维护文件的一个索引以跟踪日志循环。这些日志可以记录发送到从服务器的更新。当一个从服务器连接主服务器时，它通知主服务器从服务器在日志中读取的最后一次成功更新的位置。从服务器接收从那时起发生的任何更新，然后封锁并等待主服务器通知新的更新。
　　请注意当你进行复制时，所有对复制中的表的更新必须在主服务器上进行。否则，你必须要小心，以避免用户对主服务器上的表进行的更新与对从服务器上的表所进行的更新之间的冲突。

1.mysql支持的复制类型：
　　1)基于语句的复制：  在主服务器上执行的SQL语句，在从服务器上执行同样的语句。MySQL默认采用基于语句的复制，效率比较高。  
　　　　一旦发现没法精确复制时，   会自动选着基于行的复制。    
　　2)基于行的复制：把改变的内容复制过去，而不是把命令在从服务器上执行一遍. 从mysql5.0开始支持
　　3)混合类型的复制: 默认采用基于语句的复制，一旦发现基于语句的无法精确的复制时，就会采用基于行的复制。

2.复制解决的问题
 MySQL复制技术有以下一些特点：
 　　数据分布 (Data distribution )
　　 负载平衡(load balancing)
　　 备份(Backups)
　　 高可用性和容错行 High availability and failover

3.使用mysql主从复制的好处有：
　　1)采用主从服务器这种架构，稳定性得以提升。如果主服务器发生故障，我们可以使用从服务器来提供服务。
　　2)在主从服务器上分开处理用户的请求，可以提升数据处理效率。
　　3)将主服务器上的数据复制到从服务器上，保护数据免受意外的损失。

4.复制如何工作
整体上来说，复制有3个步骤：   
　　1)master将改变记录到二进制日志(binary log)中（这些记录叫做二进制日志事件，binary log events）；
　　2)slave将master的binary log events拷贝到它的中继日志(relay log)；
　　3)slave重做中继日志中的事件，将改变反映它自己的数据。
下图描述了复制的过程：
                

第一步: 就是master记录二进制日志。
    在每个事务更新数据完成之前，master在二进制日志记录这些改变。MySQL将事务串行的写入二进制日志，即使事务中的语句都是交叉执行的。在事件写入二进制日志完成后，master通知存储引擎提交事务。
第二步: 就是slave将master的binary log拷贝到它自己的中继日志。
    1)slave开始一个工作线程——I/O线程。I/O线程在master上打开一个普通的连接，然后开始binlog dump process。Binlog dump process从master的二进制日志中读取事件，如果已经跟上master，它会睡眠并等待master产生新的事件。
    2)I/O线程将这些事件写入中继日志。
第三步: SQL slave thread（SQL从线程）处理该过程的最后一步。
    SQL线程从中继日志读取事件，并重放其中的事件而更新slave的数据，使其与master中的数据一致。只要该线程与I/O线程保持一致，中继日志通常会位于OS的缓存中，所以中继日志的开销很小。
    
    注：此外，在master中也有一个工作线程：和其它MySQL的连接一样，slave在master中打开一个连接也会使得master开始一个线程。复制过程有一个很重要的限制——复制在slave上是串行化的，也就是说master上的并行更新操作不能在slave上并行操作。

主从备份的实现细节
mysql使用3个线程来执行复制功能(其中1个在主服务器上，另两个在从服务器上）。当发出start slave时，从服务器创建一个I/O线程，以连接主服务器并让它发送记录在其二进制日志中的语句。主服务器创建一个线程将二进制日志中的内容发送到从服务器。该线程可以即为主服务器上show processlist输出中的Binlog Dump线程。从服务器I/O线程读取主服务器Binlog Dump线程发送的内容并将该数据拷贝到从服务器数据目录中的本地文件中，即中继日志。第3个线程是sql线程，由从服务器创建，用于读取中继日志并执行日志中包含的更新。在从服务器上，读取和执行更新语句被分成两个独立的任务。当从服务器启动时，其I/O线程可以很快地从主服务器索取所有二进制日志内容。

复制线程状态
通过show slave status\G和show master status可以查看复制线程状态。常见的线程状态有：
（1）主服务器Binlog Dump线程
　　Has sent all binlog to slave; waiting for binlog to be updated
线程已经从二进制日志读取所有主要的更新并已经发送到了从服务器。线程现在正空闲，等待由主服务器上新的更新导致的出现在二进制日志中的新事件。

（2）从服务器I/O线程状态
　　Waiting for master to send event
线程已经连接上主服务器，正等待二进制日志事件到达。如果主服务器正空闲，会持续较长的时间。如果等待持续slave_read_timeout秒，则发生超时。此时，线程认为连接被中断并企图重新连接。

（3）从服务器SQL线程状态
　　Reading event from the relay log
线程已经从中继日志读取一个事件，可以对事件进行处理了。
　　Has read all relay log; waiting for the slave I/O thread to update it
线程已经处理了中继日志文件中的所有事件，现在正等待I/O线程将新事件写入中继日志。