MySQL 主从复制架构搭建及其原理

前言

系统的性能瓶颈一般出现在数据库上，以 mysql 为例，如果存在高并发的写请求，势必会有锁表，锁数据行的情况发生，这时候如果有读请求刚好访问到被锁的数据，那么读请求会阻塞，直到写请求处理完释放锁，系统性能大大下降。

为了提高数据库性能，可以搭建一个简单的 mysql 主从复制集群。使用 mysql 主从复制集群，master 节点用来处理写请求，slave 节点用来处理读请求，当 master 数据变化时，自动将新的数据异步同步到 slave 节点上，实现读写分离。根据读请求的并发量的大小，动态扩展集群里的 slave 节点，实现水平化扩容。

本文演示搭建一个 mysql 主从复制集群（一主一从）的基本流程。

启动两台虚拟机，地址分别为 192.168.130.128，192.168.130.129，两台机器都以安装了 mysql 8.0.36

Linux（CentOS7）安装 MySQL8-CSDN博客https://blog.csdn.net/typeracer/article/details/137183709

主库

配置文件

[mysqld]下增加以下内容

# 配置要给Slave同步的数据库
binlog-do-db=test
# 不用给Slave同步的数据库，一般是Mysql自带的数据库就不用给Slave同步了
binlog-ignore-db=mysql
binlog-ignore-db=information_schema
binlog-ignore-db=performance_schema
binlog-ignore-db=sys
# 自动清理7天前的log文件
expire_logs_days=7
# 启用二进制日志
log-bin=mysql-bin
# 为 0 则是文件系统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，性能最好，不过风险也最大
# 为 n 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。
sync_binlog=1
# Master的id，这个要唯一，唯一是值，在主从中唯一
server-id=1
# 主库读写
read_only = 0

启动服务

指定我们自己的配置文件启动 mysql 服务

./mysqld --defaults-file=/usr/local/mysql/my.cnf

查看 log_bin 是否开启

show variables like '%log_bin%';

查看主库状态

show master status;

File 和 Position 需要记下来，在从库配置连接主库时需要用到。

创建同步用户

create user 'backup'@'%' IDENTIFIED BY '123456';
grant file on *.* to 'backup'@'%';
GRANT REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* to 'backup'@'%';

从库

配置文件

# 指定要同步master的数据库，不填默认复制全部
# replicate-do-db=test
# 配置从服务器的ID，唯一的
server-id=2
# 从库只读
read_only=1

启动服务

指定我们自己的配置文件启动 mysql 服务

./mysqld --defaults-file=/usr/local/mysql/my.cnf

配置主库连接

source_host 主库ip
source_port 主库端口
source_user 主库创建的同步用户
source_password 密码
master_log_file 主库的binlog文件
mast_log_pos 主库的binlog文件偏移量
get_master_public_key 获取主库公钥加密密码

change replication source  to source_host='192.168.130.128',source_port=3306,source_user='backup',source_password='123456',master_log_file='mysql-bin.000001',master_log_pos=157,get_master_public_key=1;

注意

这里是从库配置连接主库使用的用户和密码

由于本文使用的是mysql8，在创建主库的同步用户时没有指定认证方式，所以在配置连接主库时需要加上 get_master_public_key=1 这个参数，否则启用同步后，IO线程会出错误，状态一直为Replica_IO_Running: Connecting，从而同步不了。

如果创建用户时指定了 mysql_native_password 认证方式，则不需要加上此参数。

#指定认证方式
create user 'backup'@'%' identified with 'mysql_native_password' by '123456';

#若没有指定认证方式，MySQL 8.0默认使用caching_sha2_password
# 如果使用caching_sha2_password认证方式，mysql会要求连接开启SSL，或者使用RSA对密码进行加密
# 否则连接可能会报如下的错误：Message: Authentication plugin 'caching_sha2_password' reported error: Authentication requires secure connection.

create user 'backup'@'%' IDENTIFIED BY '123456';

开启同步

start replica;

其他相关命令

stop replica;

reset replica all;

查看从库状态

show replica status\G;

IO 线程和 SQL 线程状态都为 Yes，即主从配置成功。

验证

在主库创建 test 库，在 test 库中创建 test 表，插入一条数据

create database test；

use test；

create table test
(
id varchar(30) collate utf8mb4_general_ci default '' not null
primary key,
name varchar(100) collate utf8mb4_general_ci null,
parentId varchar(30) collate utf8mb4_general_ci null comment '父分类id'
)
comment 'test';

insert into test values('1','name1',null);

从库检查

主从复制原理

plantUML

@startuml
'https://plantuml.com/sequence-diagram

autonumber

database master
participant 主库bin_log
participant 从库IO线程
participant 从库relay_log
participant 从库SQL线程
database slave

master <- slave: 连接主库
master -> 主库bin_log: 数据更新\n写入二进制日志
从库IO线程 -> 主库bin_log: 读取
从库IO线程 -> 从库relay_log: 写入
从库SQL线程 -> 从库relay_log: 读取
从库SQL线程 -> slave: 重放

@enduml

时序图