Mysql主從複製原理
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主從複製簡介
在實際的生產中，為了解決Mysql的單點故障已經提高MySQL的整體服務效能，一般都會採用「主從複製」。
比如：在複雜的業務系統中，有一句sql執行後導致鎖表，並且這條sql的的執行時間有比較長，那麼此sql執行的期間導致服務不可用，這樣就會嚴重影響使用者的體驗度。
主從複製中分為「主伺服器（master）「和」從伺服器（slave）」，「主伺服器負責寫，而從伺服器負責讀」，Mysql的主從複製的過程是一個「非同步的過程」。
這樣讀寫分離的過程能夠是整體的服務效能提高，即使寫操作時間比較長，也不影響讀操作的進行。
主從複製的原理
首先放一張Mysql主從複製的原理圖，總的來說Mysql的主從複製原理還是比較好理解的，原理非常的簡單。
Mysql的主從複製中主要有三個執行緒：master（binlog dump thread）、slave（I/O thread 、SQL thread），Master一條執行緒和Slave中的兩條執行緒。
master（binlog dump thread）主要負責Master庫中有資料更新的時候，會按照binlog格式，將更新的事件型別寫入到主庫的binlog檔案中。
並且，Master會建立log dump執行緒通知Slave主庫中存在資料更新，這就是為什麼主庫的binlog日誌一定要開啟的原因。
I/O thread執行緒在Slave中建立，該執行緒用於請求Master，Master會返回binlog的名稱以及當前資料更新的位置、binlog檔案位置的副本。
然後，將binlog儲存在「relay log（中繼日誌）」中，中繼日誌也是記錄資料更新的資訊。
SQL執行緒也是在Slave中建立的，當Slave檢測到中繼日誌有更新，就會將更新的內容同步到Slave資料庫中，這樣就保證了主從的資料的同步。
以上就是主從複製的過程，當然，主從複製的過程有不同的策略方式進行資料的同步，主要包含以下幾種：
- 「同步策略」：Master會等待所有的Slave都回應後才會提交，這個主從的同步的效能會嚴重的影響。
- 「半同步策略」：Master至少會等待一個Slave迴應後提交。
- 「非同步策略」：Master不用等待Slave迴應就可以提交。
- 「延遲策略」：Slave要落後於Master指定的時間。
對於不同的業務需求，有不同的策略方案，但是一般都會採用最終一致性，不會要求強一致性，畢竟強一致性會嚴重影響效能。
主從搭建
下面我們就來實操搭建主從，使用的是兩臺centos7並且安裝的是Mysql 8來搭建主從，有一臺centos 7然後直接克隆就行了。
（1）首先檢查centos 7裡面的Mysql安裝包和依賴包：
rpm-qa|grepmysql
執行後，在我本機上的顯示如下：
（2）接著可以刪除上面的安裝包和依賴包：
sudoyumremovemysql*
（3）繼續檢查一下是否存在Mariadb，若是存在直接刪除Mariadb
//檢查是否存在Mariadb
rpm-qa|grepmariadb
//刪除Mariadb
sudorpm-e--nodepsmariadb-libs-5.5.56-2.el7.x86_64
（4）然後，就是刪除Mysql的配置檔案，可以使用下面的命令查詢Msqyl配置檔案的路徑：
sudofind/-namemysql
在我本機上的顯示的Mysql配置檔案的路徑如下：
（5）然後，通過下面的命令，將他們逐一刪除：
sudorm-rf/usr/lib64/mysql
......
（6）接著就開始安裝Mysql 8了，使用wget命令下載Mysql 8的repo源，並且執行安裝：
wgethttps://repo.mysql.com//mysql80-community-release-el7-3.noarch.rpm
sudoyum-yinstallmysql80-community-release-el7-3.noarch.rpm
安裝完後會在/etc/yum.repos.d/目錄下生成下面的兩個檔案，說明安裝成功了：
mysql-community.repo
mysql-community-source.repo
-
（7）安裝完Mysql8後，接著來更新一下yum源，並且檢視yum倉庫中的Mysql：
//更新yum源
yumcleanall
yummakecache
//檢視yum倉庫中的Mysql
yumlist|grepmysql
（8）可以檢視到倉庫中存在mysql-community-server.x86_64，直接安裝就行了：
sudoyum-yinstallmysql-community-server
（9）接著啟動Mysql，並檢查Mysql的狀態：
//啟動Mysql
systemctlstartmysqld.service
//檢查Mysql的狀態
systemctlstatusmysqld
確保檢視Mysql的狀態是active(running)，表示正在執行，並且配置一下Mysql開機啟動：
systemctlenablemysqld
（10）因為Mysql是新安裝的，所以要修改一下初始密碼，先檢視一下初始密碼：
grep"password"/var/log/mysqld.log
你可能找出來有多個，可能是你之前安裝解除安裝後的檔案沒有刪乾淨，這裡你就直接看時間，時間對應你現在的時間，就是你的初始密碼：
（11）然後使用初始密碼，登陸資料庫，並且修改密碼：
mysql-uroot-p
ALTERUSER'root'@'localhost'IDENTIFIEDBY'LDCldc@123095;
（12）此時在建立一個可以用於給兩一臺centos連線的使用者，預設的root使用者只有本機才能連線：
//建立連線使用者
createuser'test'@'%'identifiedby'LDCldc-2020';
//並且把防火牆給關了，或者配置一下3306埠
systemctl stop firewalld.service；
//設定防火牆開機自動關閉
systemctldisablefirewalld.service；
（13）測試：到這裡就Mysql的安裝教程就就講完了，可以測試一下，兩臺centos是否可以ping通：
ping192.168.163.156
我這裡的兩臺機是可以互通的，Master：192.168.163.156，Slave：192.168.163.155，並且Slave使用下面的命令可以登陸到Master的Mysql：
mysql-u[user]-p[密碼]-h[遠端主機ip]
確保了這兩項測試成功後，就可以進行下面的主從搭建了。
（14）我這裡使用的使用兩臺centos 7的vmware的ip分別是192.168.163.155（Slave）和192.168.163.156（Master）作為測試，首先在192.168.163.156（Master）中建立一個測試庫test：
//建立測試庫
createdatabasetestdefaultcharactersetutf8mb4collateutf8mb4_general_ci;
//並且授權
grantallprivilegesontest.*to'test'@'%';
（15）然後編輯Master中的my.cnf檔案，此檔案位於/etc/my.cnf，執行下面的sql，並新增下面的資訊：
sudovi/etc/my.cnf
==========以下是配置檔案中的資訊=============
#配置編碼為utf8
character_set_server=utf8mb4
init_connect='SETNAMESutf8mb4'
#配置要給Slave同步的資料庫
binlog-do-db=test
#不用給Slave同步的資料庫，一般是Mysql自帶的資料庫就不用給Slave同步了
binlog-ignore-db=mysql
binlog-ignore-db=information_schema
binlog-ignore-db=performance_schema
binlog-ignore-db=sys
#自動清理30天前的log檔案
expire_logs_days=30
#啟用二進位制日誌
log-bin=mysql-bin
# Master的id，這個要唯一，唯一是值，在主從中唯一
server-id=3
（16）配置完後重啟Mysql服務，並檢視Mysql的log_bin日誌是否啟動成功：
systemctlrestartmysqld
#檢視log_bin日誌是否啟動成功
showvariableslike'%log_bin%';
（17）接著檢視Master的狀態：
showmasterstatus;
這兩個資料File和Position要記住，後面配置Slave的時候要使用到這兩個資料。
（18）最後登陸Master的資料庫，並建立一個使用者用於同步資料：
createuser'backup'@'%'IDENTIFIEDBY'LDCldc-2020';
grantfileon*.*to'backup'@'%';
GRANTREPLICATIONSLAVE,REPLICATIONCLIENTON*.*to'backup'@'%';
到這裡Master的配置就配置完了，後面就進行Slave的配置。
（19）在Slave中同樣要建立test資料庫，並且授權給test使用者：
#建立同步資料的test資料庫
createdatabasetestdefaultcharactersetutf8mb4collateutf8mb4_general_ci;
#授權
grantallprivilegesontest.*to'test'@'%';
（20）接著編輯Slave中my.cnf檔案，同樣是在/etc/my.cnf路徑下，加入如下配置：
#配置從伺服器的ID，唯一的
server-id=4
#加上以下引數可以避免更新不及時，SLAVE 重啟後導致的主從複製出錯。
read_only=1
master_info_repository=TABLE
relay_log_info_repository=TABLE
（21）並且重啟Slave中的Mysql服務：
systemctlrestartmysqld
（22）在Slave中新增Master的資訊：
#master_host是Master的ip，master_log_file和master_log_pos就是配置之前檢視Master狀態時顯示的File和Position資訊
changemastertomaster_host='192.168.163.156',master_port=3306,master_user='backup',master_password='LDCldc-2020',master_log_file='mysql-bin.000001',master_log_pos=1513;
（23）最後檢視Slave的狀態：
showslavestatus\G
當看到Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running都是yes的時候，這表示主從配置成功。
「Slave_IO_Running也就是Slave中的IO執行緒用於請求Master，Slave_SQL_Running時sql執行緒將中繼日誌中更新日誌同步到Slave資料庫中。」
但是，有時候Slave_IO_Running會為no，而Slave_SQL_Running為yes，這時候需要檢查一下原因，因為我自己初次搭建的時候，也是出現這個問題。
首先看重啟一下Slave的MySQL服務：systemctl restart mysqld，然後執行：
stopslave;
startslave;
這樣就能夠使Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running顯示都是yes了。
（24）最後就是測試了，測試使用的是之前建立的test庫，Master是用來寫的，在Master的test庫中隨機建立一個表，你會發現Slave也會有這個表，插入資料也一樣，都會被同步到Slave中。
主從面試
❝Mysql主從有什麼優點？為什麼要選擇主從？
❞
- 高效能方面：主從複製通過水平擴充套件的方式，解決了原來單點故障的問題，並且原來的併發都集中到了一臺Mysql伺服器中，現在將單點負載分散到了多臺機器上，實現讀寫分離，不會因為寫操作過長鎖表而導致讀服務不能進行的問題，提高了伺服器的整體效能。
- 可靠性方面：主從在對外提供服務的時候，若是主庫掛了，會有通過主從切換，選擇其中的一臺Slave作為Master；若是Slave掛了，還有其它的Slave提供讀服務，提高了系統的可靠性和穩定性。
❝若是主從複製，達到了寫效能的瓶頸，你是怎麼解決的呢？
❞
主從模式對於寫少讀多的場景確實非常大的優勢，但是總會寫操作達到瓶頸的時候，導致效能提不上去。
這時候可以在設計上進行解決採用分庫分表的形式，對於業務資料比較大的資料庫可以採用分表，使得資料表的儲存的資料量達到一個合理的狀態。
也可以採用分庫，按照業務進行劃分，這樣對於單點的寫，就會分成多點的寫，效能方面也就會大大提高。
❝主從複製的過程有資料延遲怎麼辦？導致Slave被讀取到的資料並不是最新資料。
❞
主從複製有不同的複製策略，對於不同的場景的適應性也不同，對於資料的實時性要求很高，要求強一致性，可以採用同步複製策略，但是這樣就會效能就會大打折扣。
若是主從複製採用非同步複製，要求資料最終一致性，效能方面也會好很多。只能說，對於資料延遲的解決方案沒有最好的方案，就看你的業務場景中哪種方案使比較適合的。