01-MySQL8主从详解

主从原理

master服务器将数据的改变记录二进制binlog日志，当master上的数据发生改变时，则将其改变写入二进制日志中；slave服务器会在一定时间间隔内对master二进制日志进行探测其是否发生改变，

当master服务器数据发生变化，则slave开始一个I/O Thread请求master二进制事件，同时maser节点为每个I/O线程启动一个dump线程，用于向其发送二进制事件，并保存至从节点本地的中继日志Relay_Log_File中，从节点将启动SQL Thread从中继日志中读取二进制日志，在本地重放，使得其数据和主节点的保持一致，最后I/O Thread和SQL Thread将进入睡眠状态，等待下一次被唤醒。

注意几点：

1--master将操作语句记录到binlog日志中，然后授予slave远程连接的权限（master一定要开启binlog二进制日志功能；通常为了数据安全考虑，slave也开启binlog功能）。

2--slave开启两个线程：IO线程和SQL线程。其中：IO线程负责读取master的binlog内容到中继日志relay log里；SQL线程负责从relay log日志里读出binlog内容，并更新到slave的数据库里，这样就能保证slave数据和 master数据保持一致了。

3--Mysql复制至少需要两个Mysql的服务，当然Mysql服务可以分布在不同的服务器上，也可以在一台服务器上启动多个服务。

4--Mysql复制最好确保master和slave服务器上的Mysql版本相同（如果不能满足版本一致，那么要保证master主节点的版本低于slave从节点的版本）

5--master和slave两节点间时间需同步

1.1 Mysql复制的流程

1、第一阶段

Mysql复制过程的第一部分就是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。

2、第二阶段

就是slave将master的binary log拷贝到它自己的中继日志。首先，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。I/O线程将这些事件写入中继日志。

3、第三阶段

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。

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。

1.2 主从复制的前提条件

1. 开启binlog功能
2. 主库master节点建立同步数据账号
3. 从库要配置master.info（CHANGE MASTER to...相当于配置密码文件和Master的相关信息）
4. start slave 开启复制功能

主从配置

2.1 基础环境

操作系统centos7.5，

节点名称	IP地址
master	192.168.150.185
slave	192.168.150.25

2.2 基础配置

关闭selinux

#临时关闭
setenforce 0

#永久关闭
vi /etc/sysconfig/selinux
...
...
SELINUX=disabled
...
...

关闭防火墙

systemctl stop firewalld&&systemctl stop iptables

时钟同步配置

#安装chrony
yum install chrony

#修改配置文件
vi /etc/sysconfig/selinux
...
...
server ntp1.aliyun.com iburst
...
...
#启动服务
systemctl start chronyd

2.3 master主节点配置

修改配置文件

vim /etc/my.cnf

..........
[mysqld]
#数据库唯一ID，主从的标识号绝对不能重复。
server-id=1
#开启bin-log，并指定文件目录和文件名前缀
log-bin=mysql-bin
#同步test数据库。如果同时同步多个库，就以此格式另写几行即可。如果不指定某个库同步，删除此行，表示同步所有库（除了ignore忽略的库）
binlog-do-db=test
#不同步mysql系统数据库。如果是多个不同步库，就以此格式另写几行；也可以在一行，中间逗号隔开。
binlog-ignore-db=mysql
#设置二进制日志自动删除/过期的天数，避免占用磁盘空间。默认值为0，表示不自动删除。
expire_logs_days=7
#确保binlog日志写入后与硬盘同步
sync_binlog=1
#bin-log日志文件格式
binlog_format=ROW

温馨提示：在主服务器上最重要的二进制日志设置是sync_binlog，这使得mysql在每次提交事务的时候把二进制日志的内容同步到磁盘上，即使服务器崩溃也会把事件写入日志中。

sync_binlog这个参数是对于MySQL系统来说是至关重要的，他不仅影响到Binlog对MySQL所带来的性能损耗，而且还影响到MySQL中数据的完整性。对于"sync_binlog"参数的各种设置的说明如下：

sync_binlog=0，当事务提交之后，MySQL不做fsync之类的磁盘同步指令刷新binlog_cache中的信息到磁盘，而让Filesystem自行决定什么时候来做同步，或者cache满了之后才同步到磁盘。

sync_binlog=n，当每进行n次事务提交之后，MySQL将进行一次fsync之类的磁盘同步指令来将binlog_cache中的数据强制写入磁盘。

在MySQL中系统默认的设置是sync_binlog=0，也就是不做任何强制性的磁盘刷新指令，这时候的性能是最好的，但是风险也是最大的。因为一旦系统Crash，在binlog_cache中的所有binlog信息都会被丢失。而当设置为“1”的时候，是最安全但是性能损耗最大的设置。因为当设置为1的时候，即使系统Crash，也最多丢失binlog_cache中未完成的一个事务，对实际数据没有任何实质性影响。

从以往经验和相关测试来看，对于高并发事务的系统来说，“sync_binlog”设置为0和设置为1的系统写入性能差距可能高达5倍甚至更多。

2.4 数据一致性

在同步前保证master和slave中的数据一致，新环境忽略本步骤

导出数据库之前先锁定数据库

#数据库只读锁定命令，防止导出数据库的时候有数据写入,unlock tables命令解除锁定
mysql> flush tables with read lock;

导出master数据库中需要同步的库

#导出需要同步的库
[root@master ~]#mysqldump -uroot test -p123456 >/opt/test.sql

#如不指定，则导出所有库
mysqldump -uroot -p123456 --all-databases>/opt/all.sql

将导出数据导入salve中

#传到slave
scp /opt/all slave:/opt

#在slave导入数据库
mysql> source /opt/all.sql

2.5 创建数据同步账号

登录主数据库创建一个用于从数据库复制的账号

mysql> create user 'rep'@'192.168.150.25' identified with mysql_native_password by 'repl123';
grant replication slave on *.* to 'rep'@'192.168.150.25';

mysql> flush privileges;

查看主服务器master状态(注意File与Position项，从服务器需要这两项参数)

mysql> show master status;
+-----------+-----------+--------------+------------------+-------------------+
| File      | Position  | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+-----------+-----------+--------------+------------------+-------------------+
| mysql-bin.000065 | 186607472 |              |                  |                   |
+-----------+-----------+--------------+------------------+-------------------+
1 row in set (0.00 sec)

2.6 配置slave

修改my.cnf配置文件

vim /etc/my.cnf
#设置从服务器id，必须于主服务器不同
server-id=2
#启动MySQ二进制日志系统
log-bin=mysql-bin
#需要同步的数据库名。如果不指明同步哪些库，就去掉这行，表示所有库的同步（除了ignore忽略的库）

配置主从同步指令

#执行同步前，要先关闭slave
mysql> stop slave;   

mysql> change master to master_host='192.168.150.185',master_user='repl',master_password='repl123',master_log_file='ON.000065',master_log_pos=186607472;

mysql> start slave;

mysql> show slave status \G;

mysql> show slave status \G
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 192.168.150.185
                  Master_User: slave
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: ON.000065
          Read_Master_Log_Pos: 187730832
               Relay_Log_File: xmkjoa02-relay-bin.000002
                Relay_Log_Pos: 46151494
        Relay_Master_Log_File: ON.000065
             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: 187730832
              Relay_Log_Space: 46151706
              Until_Condition: None
               Until_Log_File:
                Until_Log_Pos: 0
           Master_SSL_Allowed: Yes
           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: 6c3f5abb-1c32-11ec-96ba-fa163e7a46bf
             Master_Info_File: mysql.slave_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:
       Master_public_key_path:
        Get_master_public_key: 1
            Network_Namespace:
1 row in set (0.00 sec)

如上，当IO和SQL线程的状态均为Yes，则表示主从已实现同步了！