MySQL主从复制与读写分离

MySQL主从复制与读写分离

    • 一、前言:
    • 二、主从复制原理
      • [2.1 MySQL的复制类型](#2.1 MySQL的复制类型)
      • [2.2 MySQL主从复制的工作过程;](#2.2 MySQL主从复制的工作过程;)
        • [2.2.1 MySQL主从复制延迟](#2.2.1 MySQL主从复制延迟)
      • [2.3 MySQL 有几种同步方式: 三种](#2.3 MySQL 有几种同步方式: 三种)
        • [2.3.1、异步复制(Async Replication)](#2.3.1、异步复制(Async Replication))
        • [2.3.2、同步复制(Sync Replication)](#2.3.2、同步复制(Sync Replication))
        • [2.3.3、半同步复制(Semi-Sync Replication)](#2.3.3、半同步复制(Semi-Sync Replication))
        • [2.3.4、增强半同步复制(lossless Semi-Sync Replication、无损复制)](#2.3.4、增强半同步复制(lossless Semi-Sync Replication、无损复制))
      • [2.4 Mysql应用场景](#2.4 Mysql应用场景)
  • 实验

一、前言:

在企业应用中,成熟的业务通常数据量都比较大

单台MySQL在安全性、 高可用性和高并发方面都无法满足实际的需求

配置多台主从数据库服务器以实现读写分离

二、主从复制原理

2.1 MySQL的复制类型

  • 基于语句的复制(STATEMENT, MySQL默认类型)
  • 基于行的复制(ROW)
  • 混合类型的复制(MIXED)

2.2 MySQL主从复制的工作过程;

两日志、三线程

(1)在每个事务更新数据完成之前,Master 在二进制日志(Binary log)记录这些改变。写入二进制日志完成后,Master 通知存储引擎提交事务。

(2)Slave 将 Master 的复制到其中继日志(Relay log)。首先slave 开始一个工作线程(I/O),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)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 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 缓存中,所以中继日志的开销很小。

复制过程有一个很重要的限制,即复制在 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。

2.2.1 MySQL主从复制延迟

1、master服务器高并发,形成大量事务

2、网络延迟

3、主从硬件设备导致

cpu主频、内存io、硬盘io

4、本来就不是同步复制、而是异步复制

从库优化Mysql参数。比如增大innodb_buffer_pool_size,让更多操作在Mysql内存中完成,减少磁盘操作。

从库使用高性能主机。包括cpu强悍、内存加大。避免使用虚拟云主机,使用物理主机,这样提升了i/o方面性。

从库使用SSD磁盘

网络优化,避免跨机房实现同步

问题解决方法

半同步复制- 解决数据丢失的问题

并行复制---解决从库复制延迟的问题

2.3 MySQL 有几种同步方式: 三种

1、异步复制(Async Replication)

2、同步复制(sync Replication)

3、半同步复制(Async Replication)

4、增强半同步复制(lossless Semi-Sync Replication)、无损复制

2.3.1、异步复制(Async Replication)

主库将更新写入Binlog日志文件后,不需要等待数据更新是否已经复制到从库中,就可以继续处理更多的请求。Master将事件写入binlog,但并不知道Slave是否或何时已经接收且已处理。在异步复制的机制的情况下,如果Master宕机,事务在Master上已提交,但很可能这些事务没有传到任何的Slave上。假设有Master->Salve故障转移的机制,此时Slave也可能会丢失事务。MySQL复制默认是异步复制,异步复制提供了最佳性能。

2.3.2、同步复制(Sync Replication)

主库将更新写入Binlog日志文件后,需要等待数据更新已经复制到从库中,并且已经在从库执行成功,然后才能返回继续处理其它的请求。同步复制提供了最佳安全性,保证数据安全,数据不会丢失,但对性能有一定的影响。

2.3.3、半同步复制(Semi-Sync Replication)

主库提交更新写入二进制日志文件后,等待数据更新写入了从服务器中继日志中,然后才能再继续处理其它请求。该功能确保至少有1个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。

半同步复制,是最佳安全性与最佳性能之间的一个折中。

MySQL 5.5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。如果等待超时,超过rpl_semi_sync_master_timeout参数设置时间(默认值为10000,表示10秒),则关闭半同步复制,并自动转换为异步复制模式。当master dump线程发送完一个事务的所有事件之后,如果在rpl_semi_sync_master_timeout内,收到了从库的响应,则主从又重新恢复为增强半同步复制。

ACK (Acknowledge character)即是确认字符。

2.3.4、增强半同步复制(lossless Semi-Sync Replication、无损复制)

增强半同步是在MySQL 5.7引入,其实半同步可以看成是一个过渡功能,因为默认的配置就是增强半同步,所以,大家一般说的半同步复制其实就是增强的半同步复制,也就是无损复制。

增强半同步和半同步不同的是,等待ACK时间不同rpl_semi_sync_master_wait_point = AFTER_SYNC(默认)

半同步的问题是因为等待ACK的点是Commit之后,此时Master已经完成数据变更,用户已经可以看到最新数据,当Binlog还未同步到Slave时,发生主从切换,那么此时从库是没有这个最新数据的,用户看到的是老数据。

增强半同步将等待ACK的点放在提交Commit之前,此时数据还未被提交,外界看不到数据变更,此时如果发送主从切换,新库依然还是老数据,不存在数据不一致的问题。

2.4 Mysql应用场景

mysql 数据库

主要的性能是读和写,一般场景来说读请求更多。

根据主从复制可以演变成读写分离,因为读写分离基于主从复制,使用读写分离从而解决高并发的问题。

mysql架构演变的方向:

1、单台mysql有单点故障

2、集群---》 主从复制

3、主从复制渡河写的压力不均衡

4、读写分离

5、读写分离的基础是主从复制

6、mysql的高可用架构MHA(master HA高可用) MGR MMM

实验

master:192.168.109.11

slave1:192.168.109.21

slave2:192.168.109.41

master服务器配置192.168.109.11

安装ntp,修改配置文件

bash 复制代码
yum -y install ntp
bash 复制代码
vim /etc/ntp.conf
server 127.127.109.0
fudge 127.127.109.0 stratum 10

开启ntp服务

bash 复制代码
systemctl start ntpd

两台slave服务器配置

bash 复制代码
yum install ntp ntpdate -y
bash 复制代码
systemctl start ntpd
bash 复制代码
ntpdate 192.168.109.11

配置主从同步

master服务器修改配置文件(192.168.109.11)

bash 复制代码
vim /etc/my.cnf
log_bin=master-bin
log_slave-updates=true


从服务器slave1

bash 复制代码
vim /etc/my.cnf
server-id = 2
relay-log=relay-log-bin
relay-log-index=slqve-relay-bin.index
sql_mode=NO_ENGINE_SUBSTITUTION,STRICT_TRANS_TABLES,NO_AUTO_CREATE_USER,NO_AUTO_VALUE_ON_ZERO,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,PIPES_AS_CONCAT,ANSI_QUOTES
bash 复制代码
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'myslave'@'192.168.109.%' identified by'123456';
bash 复制代码
flush privileges;
show master status;


slave服务器配置

bash 复制代码
vim /etc/my.cnf
log-bin=master-bin
server-id = 2
relay-log=relay-log-bin
relay-log-index=slqve-relay-bin.index

sql_mode=NO_ENGINE_SUBSTITUTION,STRICT_TRANS_TABLES,NO_AUTO_CREATE_USER,NO_AUTO_VALUE_ON_ZERO,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,PIPES_AS_CONCAT,ANSI_QUOTES
change master to master_host='192.168.109.11',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=614;
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.00 sec)
bash 复制代码
start slave
bash 复制代码
show slave status\G
bash 复制代码
create database work;
show databases;



master

slave1,2

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