MYSQL主从复制搭建及切换操作（GTID与传统）

结构如下：

MYSQL主从复制方式有默认的复制方式异步复制，5.5版本之后半同步复制，5.6版本之后新增GTID复制，包括5.7版本的多源复制。

MYSQL版本：5.7.20

操作系统版本：linux 6.7 64bit

1、异步复制

MYSQL 默认的复制方式，就是主库写入binlog日志后即可成功返回客户端，无须等待binlog日志传递给从库的过程。但这样一旦主库发生宕机，就有可能出现数据丢失的情况。

1.1搭建异步主从

1、 server-id 不一样

2、 开启binlog,建议开启log_slave_updates,让从库也写binlog，方便后期扩展架构

3、 binlog格式为row。

主库操作：

创建主从复制账号

create user 'rep'@'192.16.20.%' identified by 'mysql';

grant replication slave on *.* to 'rep'@'192.16.20.%';

初始化：

mysqldump -S /tmp/mysql3307.sock --single-transaction -uroot -pmysql --master-data=2 -A > salve.sql （我全库导入的有问题，只用的test库）

注意：必须加参数 –master-data=2,让备份出来的文件中记录备份这一刻binlog文件与position号，为搭建主从环境做准备。查看备份文件中记录的当前binlog文件和position号。

scp salve.sql 172.16.20.21:/binlogbak

mysql -S /tmp/mysql3307.sock -uroot -pmysql < slave_test.sql

在数据库命令行执行配置主从命令。

change master to

master_host='172.16.20.32',

master_user='rep',

master_password='mysql',

master_port=3307,

master_log_file='mysql-binlog.000010',

MASTER_LOG_POS=797;

start slave;

stop slave;

reset slave all; 清空从库的所有配置信息。

start slave;

当前从库I/O和SQL thread都是呈现Yes状态，代表从库上面操作已经完成了。

Master_Log_File= Relay_Master_Log_File;

Read_Master_Log_Pos= Exec_Master_Log_Pos

证明目前没有主从延迟状态。

Slave_IO_Running：从库上I/O thread 负责请求和接收主库传递来的binlog信息。

Slave_SQL_Running：从库上SQL thread负责应用relay中的binlog的信息。

1.2主从复制故障处理

1、主从故障之主键冲突，错误代码为1062

原因：由于误操作，从从库上执行写操作，导致再在主库上执行相同的操作，由于主键冲突，主从复制状态会报错。所以生产环境建议在从库上开启read only,避免在从库执行写操作。

在主库上建表t1;

现在从库插入数据，后面再在主库上插入相同的语句。

主库:

从库：

主库执行相同语句：

从库报错如下：

报错代码：

Last_Errno: 1062

处理办法：

利用percona-toolkit 工具：

mount /dev/sr0 /mnt

yum -y install perl-DBD-MySQL

./pt-slave-restart -S /tmp/mysql3307.sock -uroot -pmysql

在查看主从状态，已经恢复正常：

2、主从故障之主库更新数据，从库找不到而报错，错误代码为10032

上一个错误是主从都有相同的数据，我们可以直接通过percona-toolkit工具跳过错误。但如果从库上少数据，就不能跳过错误了，需要找到缺少的数据，在从库上从新执行一遍。

故障原因：由于误操作，在从库上执行delete 删除操作，导致主从数据不一致。这时再在主库执行同条数据的更新操作，由于从库没有该数据，SQL无法再从库上实现。

 

模拟故障：

先在从库服务器的test库下的t表中，执行delete删除语句操作。

再在主库上执行：相同数据的update更新操作。

从库报错如下：

报错代码1032。

解决办法：

根据报错信息所知道Binlog文件和position（7153）号，在主库上，通过mysqlbinlog 命令，找到在主库上执行的那条SQL语句导致的主从报错。

/usr/local/mysql5.7/bin/mysqlbinlog --no-defaults -v -v --base64-output=decode-rows /mydata/mysql/mysql3307/logs/mysql-binlog.000010 |grep -A 10 7153

insert into t2 values(1,'bbb');

生产上如果丢失数以万计条的数据，建议重新搭建主从确保数据一致性。

从库跳过错误：

./pt-slave-restart -S /tmp/mysql3307.sock -uroot -pmysql

重新同步成功：

show slave status\G;

1.3主从故障之主从server-id一致

由于粗心，安装的时候用模板并没有修改servier-id。（修改从库server-id成不同的值）

1.4主从故障之跨库操作，丢失数据

原因：在主库中设置binlog-do-db参数，使用的binlog记录格式为statement模式，导致在主库上执行跨库操作时，从库没有复制成功，丢失数据。

故障操作描述：

在主库的参数文件中添加binlog-do-db=test，代表只复制zs这个库，并且主库binlog_format 设置为statement。

2、半同步复制

异步复制方式不足之处在于，当主库把event写入二进制日志后，并不知道从库是否已经接受并应用日志了；如果主库发生意外宕机或者是奔溃，很有可能主库提交的事物没有传到任何一台从库机器上。在高可用集群架构下做主备切换，就会造成新的主库丢失数据。

mysql5.5版本之后引入了半同步复制功能，主从服务器必须安装半同步复制插件，才能开启该复制功能。该功能确保从库接收完主库传递过来的binlog内容已经写入到自己的relay log里面了，才会通知主库上面的等待线程，该操作完毕。

如果等待超时，超过rpl_semi_sync_master_timeout 参数设置时间，则关闭半同步复制，并自动转换为异步复制模式，直到至少有一台从库通知主库已经接收到binlog信息位置。

半同步复制提升了主从之间数据的一致性，让复制更加安全可靠，在mysql5.7版本中又增加了rpl_semi_sync_master_wait_point 参数，用来控制半同步模式下主库在返回给session事物成功之前的事务提交方式。

该参数有两个值：

AFTER_SYNC（缺省值）：主服务器将每个事务写入其二进制日志和从服务器，并将二进制日志同步到磁盘。同步后，主设备等待从设备确认事务接收。在收到确认后，主服务器将事务提交给存储引擎，并将结果返回给客户端，然后客户端可以继续。

AFTER_COMMIT：主服务器将每个事务写入其二进制日志和从服务器，同步二进制日志，并将事务提交给存储引擎。主提交后等待从服务器确认事务接收。在收到确认后，主人将结果返回给客户端，然后客户端可以继续。

2.1半同步方式安装

主库上先安装复制插件和开启半同步复制功能：

INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_master SONAME 'semisync_master.so';

set global rpl_semi_sync_master_enabled=on;

show variables like '%rpl_semi_sync_master%';

主库参数文件添加：

rpl_semi_sync_master_enabled=1

rpl_semi_sync_master_timeout=1000

show plugins;

SELECT PLUGIN_NAME, PLUGIN_STATUS FROM INFORMATION_SCHEMA.PLUGINS  WHERE PLUGIN_NAME LIKE '%semi%';

同理从库也安装插件和开启半同步复制功能：

从库安装复制插件和开启半同步复制功能：

INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_slave SONAME 'semisync_slave.so';

set global rpl_semi_sync_slave_enabled=on;

备库参数文件添加：

rpl_semi_sync_slave_enabled=1

由于之前是异步复制，需要重启从库IO线程，激活半同步复制。

STOP SLAVE IO_THREAD;

START SLAVE IO_THREAD;

此时查看主库：

已经有一个从库连接到主库了。而且是半同步方式。

show variables like '%rpl_semi_sync_master%';

2.2半同步方式切换成异步方式

1、主库超时超过指定参数时间

rpl_semi_sync_master_timeout 时间为10s。生产上建议设置的尽可能大。

set global rpl_semi_sync_master_timeout=xxx;

2、手动切换

主库

set rpl_semi_sync_master_enabled=off;

从库：

set rpl_semi_sync_slave_enabled=off

关闭从库I/O thread

stop salve io_thread;

start salve io_thread;

3、GTID复制

GTID复制又叫全局事物ID（global transaction ID），是一个已提交事物的编号，并且是一个全局唯一的编号，MYSQL5.6版本之后在主从复制类型上新增了GTID复制。

GTID是由server_uuid和事物id组成的，即GTID=servier_uuid:transacton_id。Server_uuid是在数据库启动过程中自动生成的，每台机器的server-uuid不一样。UUID存放在数据目录的auto.cnf文件下。而trasaciton_id就是事物提交时由系统顺序分配的一个不会重复的序列号。

3.1GTID存在的价值

1、GTID使用master_auto_position=1 代替了基于binlog和position号的主从复制搭建的方式，更便于主从复制的搭建。

2、GTID可以知道事务在最开始是在哪个实例上提交的。

3、GTID方便实现主从之间的failover，再也不用不断的去找position和binlog。

3.2GTID搭建模式

GTID不需要传统的binlog和position号了，而是在从库”change master to”时使用”master_auto_position=1”的方式搭建，这就让操作变得更加方便和可靠了。

3.3配置前期准备

在安装好主从数据库之后：

主库需要以下配置：

gtid_mode=on

enforce_gtid_consistency=on

log_bin=on

从库需要以下配置：

servier-id 主从库不能一样。

gtid_mode=on

enforce_gtid_consistency=on

log_slave_updates=1

主库操作：

创建主从复制账号

create user 'rep'@'192.16.20.%' identified by 'mysql';

grant replication slave on *.* to 'rep'@'172.16.20.%';

show grants for 'rep'@'172.16.20.%';

如果不同网段建议主从各建各的。

初始化：

/usr/local/mysql5.7/bin/mysqldump -S /tmp/mysql3307.sock --single-transaction -uroot -pmysql --master-data=2 -A > slave.sql（我全库导入的有问题,换成绝对路径就行，只用的test库）

注意：必须加参数 –master-data=2,让备份出来的文件中记录备份这一刻binlog文件与position号，为搭建主从环境做准备。查看备份文件中记录的当前binlog文件和position号。

scp salve.sql 172.16.20.21:/binlogbak

test库操作：

mysqldump -S /tmp/mysql3307.sock --single-transaction -uroot -pmysql --master-data=2 --database test > slave_test.sql

注意，如果主从GTI不一样，数据一致可以：

set global gtid_purged='*******';

如果数据不一样，GTID也不一样，建议按照下面先reset从库:reset master;

mysql -S /tmp/mysql3307.sock -uroot -pmysql < slave_test.sql

注意：多次恢复会报错，因为里面已经有gtid的信息了。

如果你还想继续强制恢复，可以在从库上 reset master ;reset后，gtid_executed，gtid_purged为空。

show global variables like '%gtid%';

3.4主从配置

1、如果是在已经跑的服务器，你需要重启一下mysql server。

2、启动之前，一定要先关闭master的写入，保证所有slave端都已经和master端数据保持同步。

3、所有slave需要加上skip_slave_start=1的配置参数，避免启动后还是使用老的复制协议。

在数据库命令行执行配置主从命令。

change master to master_host='172.16.20.32',master_port=3307,master_user='rep',master_password='mysql',master_auto_position=1;

提示：master_log_file='mysql-binlog.000010',MASTER_LOG_POS=797 这两个参数替换成了 master_auto_position=1

show slave status\G;

start slave;

stop slave;

reset slave all; 清空从库的所有配置信息。

start slave;

一般复制建议半同步+GTID复制：

附带主从参数：

主：

[root@mysql5 ~]# cat /etc/my3307.cnf

[client]

port = 3307

socket = /tmp/mysql5.7.sock

[mysql]

prompt="\u@db \R:\m:\s [\d]> "

no-auto-rehash

[mysqld]

user = mysql

port = 3307

basedir = /usr/local/mysql5.7

datadir = /mydata/mysql/mysql3307/data

socket = /tmp/mysql3307.sock

rpl_semi_sync_master_enabled=1

rpl_semi_sync_master_timeout=1000

event_scheduler=1

sql_mode=STRICT_TRANS_TABLES,NO_AUTO_CREATE_USER,NO_ENGINE_SUBSTITUTION

lower_case_table_names=1

secure_file_priv=/tmp

character-set-server = utf8mb4

skip_name_resolve = 1

open_files_limit = 65535

back_log = 1024

max_connections = 500

max_connect_errors = 1000000

table_open_cache = 1024

table_definition_cache = 1024

table_open_cache_instances = 64

thread_stack = 512K

external-locking = FALSE

max_allowed_packet = 32M

sort_buffer_size = 4M

join_buffer_size = 4M

thread_cache_size = 768

query_cache_size = 0

query_cache_type = 0

interactive_timeout = 600

wait_timeout = 600

tmp_table_size = 32M

max_heap_table_size = 32M

slow_query_log = 1

slow_query_log_file = /mydata/mysql/mysql3307/logs/slow.log

log-error = /mydata/mysql/mysql3307/logs/error.log

long_query_time = 0.5

server-id = 3307101

log-bin = /mydata/mysql/mysql3307/logs/mysql-binlog

sync_binlog = 1

binlog_cache_size = 4M

max_binlog_cache_size = 1G

max_binlog_size = 500M

expire_logs_days = 7

master_info_repository = TABLE

relay_log_info_repository = TABLE

gtid_mode = on

enforce_gtid_consistency = 1

log_slave_updates

binlog_format = row

relay_log_recovery = 1

relay-log-purge = 1

key_buffer_size = 32M

read_buffer_size = 8M

read_rnd_buffer_size = 4M

bulk_insert_buffer_size = 64M

lock_wait_timeout = 3600

explicit_defaults_for_timestamp = 1

innodb_thread_concurrency = 0

innodb_sync_spin_loops = 100

innodb_spin_wait_delay = 30

transaction_isolation = REPEATABLE-READ

innodb_buffer_pool_size = 1024M

innodb_buffer_pool_instances = 8

innodb_buffer_pool_load_at_startup = 1

innodb_buffer_pool_dump_at_shutdown = 1

innodb_data_file_path = ibdata1:1G:autoextend

innodb_flush_log_at_trx_commit = 1

innodb_log_buffer_size = 32M

innodb_log_file_size = 2G

innodb_log_files_in_group = 2

innodb_max_undo_log_size = 4G

innodb_io_capacity = 2000

innodb_io_capacity_max = 4000

innodb_flush_neighbors = 0

innodb_write_io_threads = 8

innodb_read_io_threads = 8

innodb_purge_threads = 4

innodb_page_cleaners = 4

innodb_open_files = 65535

innodb_max_dirty_pages_pct = 50

innodb_flush_method = O_DIRECT

innodb_lru_scan_depth = 4000

innodb_checksum_algorithm = crc32

innodb_lock_wait_timeout = 10

innodb_rollback_on_timeout = 1

innodb_print_all_deadlocks = 1

innodb_file_per_table = 1

innodb_online_alter_log_max_size = 500M

internal_tmp_disk_storage_engine = InnoDB

innodb_stats_on_metadata = 0

innodb_status_file = 1

innodb_status_output = 0

innodb_status_output_locks = 0

#performance_schema

performance_schema = 1

performance_schema_instrument = '%=on'

#innodb monitor

innodb_monitor_enable="module_innodb"

innodb_monitor_enable="module_server"

innodb_monitor_enable="module_dml"

innodb_monitor_enable="module_ddl"

innodb_monitor_enable="module_trx"

innodb_monitor_enable="module_os"

innodb_monitor_enable="module_purge"

innodb_monitor_enable="module_log"

innodb_monitor_enable="module_lock"

innodb_monitor_enable="module_buffer"

innodb_monitor_enable="module_index"

innodb_monitor_enable="module_ibuf_system"

innodb_monitor_enable="module_buffer_page"

innodb_monitor_enable="module_adaptive_hash"

[mysqldump]

quick

max_allowed_packet = 32M

从：

[root@rac1 ~]# cat /etc/my3307.cnf

[client]

port = 3307

socket = /tmp/mysql5.7.sock

[mysql]

prompt="\u@db \R:\m:\s [\d]> "

no-auto-rehash

[mysqld]

user = mysql

port = 3307

basedir = /usr/local/mysql5.7

datadir = /mydata/mysql/mysql3307/data

socket = /tmp/mysql3307.sock

character-set-server = utf8mb4

lower_case_table_names=1

sql_mode=STRICT_TRANS_TABLES,NO_AUTO_CREATE_USER,NO_ENGINE_SUBSTITUTION

rpl_semi_sync_slave_enabled=1

skip_name_resolve = 1

open_files_limit = 65535

back_log = 1024

max_connections = 500

max_connect_errors = 1000000

table_open_cache = 1024

table_definition_cache = 1024

table_open_cache_instances = 64

thread_stack = 512K

external-locking = FALSE

max_allowed_packet = 32M

sort_buffer_size = 4M

join_buffer_size = 4M

thread_cache_size = 768

query_cache_size = 0

query_cache_type = 0

interactive_timeout = 600

wait_timeout = 600

tmp_table_size = 32M

max_heap_table_size = 32M

slow_query_log = 1

slow_query_log_file = /mydata/mysql/mysql3307/logs/slow.log

log-error = /mydata/mysql/mysql3307/logs/error.log

long_query_time = 0.1

server-id = 3307102

log-bin = /mydata/mysql/mysql3307/logs/mysql-binlog

sync_binlog = 1

binlog_cache_size = 4M

max_binlog_cache_size = 500m

max_binlog_size = 200m

expire_logs_days = 7

master_info_repository = TABLE

relay_log_info_repository = TABLE

gtid_mode = on

enforce_gtid_consistency = 1

log_slave_updates

binlog_format = row

relay_log_recovery = 1

relay-log-purge = 1

key_buffer_size = 32M

read_buffer_size = 8M

read_rnd_buffer_size = 4M

bulk_insert_buffer_size = 64M

lock_wait_timeout = 3600

explicit_defaults_for_timestamp = 1

innodb_thread_concurrency = 0

innodb_sync_spin_loops = 100

innodb_spin_wait_delay = 30

transaction_isolation = REPEATABLE-READ

innodb_buffer_pool_size = 1024M

innodb_buffer_pool_instances = 8

innodb_buffer_pool_load_at_startup = 1

innodb_buffer_pool_dump_at_shutdown = 1

innodb_data_file_path = ibdata1:1G:autoextend

innodb_flush_log_at_trx_commit = 1

innodb_log_buffer_size = 32M

innodb_log_file_size = 1g

innodb_log_files_in_group = 2

innodb_max_undo_log_size = 1G

innodb_io_capacity = 2000

innodb_io_capacity_max = 4000

innodb_flush_neighbors = 0

innodb_write_io_threads = 8

innodb_read_io_threads = 8

innodb_purge_threads = 4

innodb_page_cleaners = 4

innodb_open_files = 65535

innodb_max_dirty_pages_pct = 50

innodb_flush_method = O_DIRECT

innodb_lru_scan_depth = 4000

innodb_checksum_algorithm = crc32

innodb_lock_wait_timeout = 10

innodb_rollback_on_timeout = 1

innodb_print_all_deadlocks = 1

innodb_file_per_table = 1

innodb_online_alter_log_max_size = 4G

internal_tmp_disk_storage_engine = InnoDB

innodb_stats_on_metadata = 0

innodb_status_file = 1

innodb_status_output = 0

innodb_status_output_locks = 0

performance_schema = 1

performance_schema_instrument = '%=on'

#innodb monitor

innodb_monitor_enable="module_innodb"

innodb_monitor_enable="module_server"

innodb_monitor_enable="module_dml"

innodb_monitor_enable="module_ddl"

innodb_monitor_enable="module_trx"

innodb_monitor_enable="module_os"

innodb_monitor_enable="module_purge"

innodb_monitor_enable="module_log"

innodb_monitor_enable="module_lock"

innodb_monitor_enable="module_buffer"

innodb_monitor_enable="module_index"

innodb_monitor_enable="module_ibuf_system"

innodb_monitor_enable="module_buffer_page"

innodb_monitor_enable="module_adaptive_hash"

[mysqldump]

quick

max_allowed_packet = 32M

4、GTID复制与传统复制的切换

主：172.16.20.32

从：172.16.10.21

a)    GTID切换成传统复制

从库信息：

show slave status\G;

主库：

从库切换操作：

stop slave;

change master to master_auto_position=0,master_host='172.16.20.32', master_port=3307,master_user='rep',master_password='mysql',Master_Log_File='mysql-binlog.000007',Master_Log_Pos=194;

start slave;

主从数据库服务器上同时，依次执行以下操作：

set global gtid_mode='on_permissive';

set global gtid_mode='off_permissive';

主从关闭GTID功能：

set global enforce_gtid_consistency=off;

set global gtid_mode=off;

把gtid_mode=off和enforce_gtid_consistency=off写入配置文件my3307.cnf中。重启后可以继续生效，并进行测试。

b)    传统复制切换成GTID过程

主从数据库服务器同时修改以下参数：

set global enforce_gtid_consistency=warn; error log 不会出现警告信息，如果有，需要先修复，才能继续后面操作。

set global enforce_gtid_consistency=on;

set global gtid_mode=off_permissive;

set global gtid_mode=on_permissive;

确认从库没等待的事务：

show global status like '%ongoing%';

0代表没有等待的事务。

主从库上同时设置gtid_mode=on;

set global gtid_mode=on;

show variables like '%gtid%';

把传统复制模式改为（GTID）复制。

stop slave;

change master to master_auto_position=1;

查看并进行测试：

主：

从：

例如主库：

从库：

5、GTID使用限制条件

GTID复制是针对事物，一个gtid对于一个事务。

1、 不能使用create table table_name select * from table_name。

2、 在一个事务中即包含事务表的操作，又包含非事物表。

3、 不支持create temporary table or drop temporary table语句操作。

4、 使用GTID复制从库调过错误，不支持执行slave_skip_errors。