MySQL 主从复制

数据的高可用性、读写分离以及数据备份是至关重要的需求。MySQL 作为一款广泛使用的开源关系型数据库，其主从复制功能为解决这些问题提供了有效的方案。本文将详细介绍 MySQL 主从复制的原理、搭建步骤以及实际应用。

一、MySQL 主从复制原理

1.1 基本概念

MySQL 主从复制是一种将主数据库（Master）的数据复制到一个或多个从数据库（Slave）的过程。主数据库负责处理所有的写操作，而从数据库则接收主数据库的更新并同步数据，主要用于处理读操作。

1.2 复制过程

二进制日志记录：主数据库会将所有的写操作记录到二进制日志（Binary Log）中。这些日志包含了对数据库进行修改的 SQL 语句，是复制的基础。

中继日志传输：从数据库通过 IO 线程连接到主数据库，并请求主数据库发送二进制日志。主数据库接收到请求后，会将二进制日志发送给从数据库，从数据库将接收到的日志存储在中继日志（Relay Log）中。

SQL 语句执行：从数据库的 SQL 线程会读取中继日志中的内容，并在本地执行这些 SQL 语句，从而实现数据的同步。

1.3 复制模式

异步复制：主数据库在执行完写操作后，不会等待从数据库确认就返回结果。这种模式下，主从数据库之间的复制延迟可能会比较大，但对主数据库的性能影响较小。

半同步复制：主数据库在执行完写操作后，会等待至少一个从数据库确认接收到中继日志后才返回结果。这种模式可以减少数据丢失的风险，但会增加主数据库的响应时间。

二、MySQL 主从复制搭建步骤

2.1 环境准备

两台或多台安装了 MySQL 数据库的服务器。

确保服务器之间可以相互通信，并且防火墙允许 MySQL 端口（默认 3306）的流量通过。

2.2 配置主数据库

编辑主数据库的配置文件 my.cnf，添加以下配置：

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[mysqld]
server-id = 1
log-bin = mysql-bin
binlog-do-db = your_database_name

server-id 是服务器的唯一标识，log-bin 开启二进制日志，binlog-do-db 指定需要复制的数据库。

重启 MySQL 服务：

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systemctl restart mysql

创建用于复制的用户并授予权限：

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CREATE USER 'replication_user'@'%' IDENTIFIED BY 'your_password';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'replication_user'@'%';
FLUSH PRIVILEGES;

查看主数据库的二进制日志信息：

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SHOW MASTER STATUS;

记录下 File 和 Position 的值，后续配置从数据库时会用到。

2.3 配置从数据库

编辑从数据库的配置文件 my.cnf，添加以下配置：

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[mysqld]
server-id = 2

确保 server-id 与主数据库不同。

重启 MySQL 服务：

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systemctl restart mysql

配置从数据库连接到主数据库：

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CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST='master_host_ip',
MASTER_USER='replication_user',
MASTER_PASSWORD='your_password',
MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.xxxxxx',
MASTER_LOG_POS=xxxxxx;

将 master_host_ip 替换为主数据库的 IP 地址，mysql-bin.xxxxxx 和 xxxxxx 替换为主数据库 SHOW MASTER STATUS 命令中记录的 File 和 Position 的值。

启动从数据库的复制进程：

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START SLAVE;

检查从数据库的复制状态：

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SHOW SLAVE STATUS\G

确保 Slave_IO_Running 和 Slave_SQL_Running 都为 Yes，表示复制正常运行。

三、MySQL 主从复制的应用场景

3.1 读写分离

在高并发的应用场景中，将读操作分发到从数据库，写操作集中在主数据库，可以显著提高系统的性能和可扩展性。例如，电商网站的商品展示页面可以从从数据库读取数据，而用户下单等写操作则在主数据库上执行。

3.2 数据备份与恢复

从数据库作为主数据库的副本，可以在主数据库出现故障时快速切换到从数据库，实现数据的备份和恢复。同时，定期对从数据库进行备份，也可以进一步提高数据的安全性。

3.3 数据的异地容灾

将从数据库部署在不同的地理位置，可以实现异地容灾。当主数据库所在地区发生自然灾害或网络故障时，位于其他地区的从数据库仍然可以正常提供服务，保障业务的连续性。