MySQL 主从复制

MySQL 主从复制

++[一、概述... 2](#一、概述... 2)++

++[1.1、主从复制... 2](#1.1、主从复制... 2)++

++[1.2、复制架构... 2](#1.2、复制架构... 2)++

++[1.3、MySQL复制的优点... 2](#1.3、MySQL复制的优点... 2)++

++[二、原理... 2](#二、原理... 2)++

++[2.1、MySQL 主从复制原理（经典异步复制）... 2](#2.1、MySQL 主从复制原理（经典异步复制）... 2)++

++[2.2、流程图... 3](#2.2、流程图... 3)++

++[三、搭建... 3](#三、搭建... 3)++

++[3.1、服务器准备... 3](#3.1、服务器准备... 3)++

++[3.2、主库配置... 4](#3.2、主库配置... 4)++

++[3.3、从库配置... 5](#3.3、从库配置... 5)++

++[四、测试... 6](#四、测试... 6)++

++[4.1、在主库上创建数据库、表，并插入数据... 6](#4.1、在主库上创建数据库、表，并插入数据... 6)++

一、概述

1.1、主从复制

主从复制 是指将主数据库（Master）上的 DDL 和 DML 操作记录到 二进制日志（binary log） 中，并将这些日志传送到从数据库（Slave），由从库的 I/O 线程 和 SQL 线程 进行读取和重放（也称"重做"），从而使从库的数据与主库保持同步。

整个过程分为三个主要步骤：

主库将所有数据变更操作（如 INSERT、UPDATE、DELETE、CREATE 等）记录到二进制日志（binlog）中；
从库 I/O 线程连接主库并读取 binlog 内容，写入本地的中继日志（relay log）；
从库 SQL 线程读取中继日志并执行其中的 SQL 操作，实现与主库数据的一致性。

1.2、复制架构

MySQL支持一台主库同时向多台从库进行复制，从库同时也可以作为其他从服务器的主库，实现链状复制。

MySQL 支持一主多从的复制架构，即一台主库（Master）可以同时将其二进制日志复制到多台从库（Slaves），实现数据的同步分发。

此外，从库也可以同时充当其他从库的主库，继续将接收到的变更同步到下一级从库，形成所谓的**链式复制（Chain Replication）**结构。这种方式适用于层级分布式系统中，便于数据逐级传播，减轻主库负载。

复制架构可以包括：

一主多从（One Master, Multiple Slaves）
级联复制 / 链式复制（Cascading Replication）
环状复制（Circular Replication，主要用于多主容灾方案）

这种灵活的复制机制为高可用、读写分离、备份容灾等场景提供了有力支持。

1.3、MySQL复制的优点

1. 高可用性与容灾备份

主库故障时可快速切换到从库，减少业务中断时间。
从库可作为热备份，提升数据安全性。

2. 读写分离，提升性能

主库负责写操作，从库负责读操作，减轻主库负载，提高系统整体并发能力。

3. 备份不中断业务

在从库上进行全库备份或逻辑备份，避免在主库备份时影响正常业务操作。

二、原理

2.1、MySQL 主从复制原理（经典异步复制）

第一阶段：主库写入二进制日志（binlog）

当主库执行 DML（INSERT/UPDATE/DELETE）或 DDL（CREATE/ALTER） 操作后，先写入事务日志，再将变更记录写入 binlog（二进制日志）。
binlog 是主从复制的基础，记录了所有可复制的变更语句或事件。

第二阶段：从库 IO 线程拉取 binlog

从库通过 CHANGE MASTER TO 命令配置主库信息后，启动 IO 线程。
从库的 IO 线程连接主库的 复制线程（dump thread），从指定位置（File + Position 或 GTID）开始读取 binlog。
主库将 binlog 内容发送给从库，从库写入本地的 中继日志（relay log）。

第三阶段：从库 SQL 线程重放 relay log

从库的 SQL 线程 读取本地的 relay log，将其中的 SQL 语句逐条执行，以重现主库的数据更改。
最终，实现主从数据一致。

2.2、流程图

主库（Master）在事务提交时 ，会将数据变更记录写入 二进制日志（binlog） 文件中。
从库（Slave）的 IO 线程 连接主库，读取 binlog 内容并写入从库的中继日志（relay log）。
从库的 SQL 线程 解析并 重放中继日志（relay log）中的事件，将这些变更应用到自己的数据中，从而实现与主库的数据同步。

三、搭建

3.1、服务器准备

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| #开放指定的3306端口号（重新加载防火墙配置使其生效）： firewall-cmd --zone=public --add-port=3306/tcp --permanent firewall-cmd --reload #验证端口是否已开放 firewall-cmd --list-ports |
| #关闭服务器的防火墙（禁止防火墙开机自启）： systemctl stop firewalld systemctl disable firewalld |

3.2、主库配置

修改MySQL的配置文件/etc/my.cnf文件：

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| #mysql服务ID，保证整个集群环境中唯一，取值范围：1 - 2^32-1，0 是非法的，不能使用，默认为1 server-id=1 #是否只读，1代表只读，0代表读写 read-only=0 #忽略的数据，指不需要同步的数据库 #binlog-ignore-db=mysql #指定同步的数据库 #binlog-do-db=db01 |

忽略这些数据库的变更，不记录进 binlog，也就不会被从库同步；binlog-do-db 和 binlog-ignore-db 不能同时使用（会冲突）。

登录mysql，创建远程连接的账号，并授予主从复制权限

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| #创建itcast用户，并设置密码，该用户可在任意主机连接MySQL服务 CREATE USER 'itcast'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '123.asd#!M'; #为'itcast'@'%'用户分配主从复制权限 GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'itcast'@'%'; FLUSH PRIVILEGES; |

'itcast'@'%'：用户 itcast 可从任意主机连接（% 代表任意 IP）。
IDENTIFIED WITH mysql_native_password：指定使用传统的身份验证插件（兼容性更好）。
BY '123.asd#!M'：设置用户密码为 123.asd#!M。
查看当前密码策略：SHOW VARIABLES LIKE 'validate_password%';

 validate_password_policy （密码策略级别）

 validate_password_length （最小长度）

 validate_password_mixed_case_count （大小写字母要求）

 validate_password_number_count （数字要求）

 validate_password_special_char_count （特殊字符要求）

REPLICATION SLAVE 权限允许该用户作为从库连接主库，读取二进制日志进行数据复制。
'itcast'@'%' 表示允许从任意主机连接。
FLUSH PRIVILEGES; 刷新权限，使更改立即生效。

验证用户是否创建成功:

|----------------------------------------------------------|
| SELECT user, host FROM mysql.user WHERE user = 'itcast'; |

通过指令，查看二进制日志坐标：

|---------------------|
| SHOW MASTER STATUS; |

File：当前正在写入的二进制日志文件（如 mysql-bin.000001）
Position：当前写入位置（如 154），从库复制将从这里开始
Binlog_Do_DB：配置中指定的需要记录到 binlog 的数据库（可为空）
Executed_Gtid_Set：如果启用了 GTID 模式，这里会显示 GTID 集

3.3、从库配置

修改MySQL的配置文件/etc/my.cnf文件：

|--------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| #mysql服务ID，保证整个集群环境中唯一，取值范围：1 - 2^32-1，0 是非法的，不能使用，默认为1 server-id=2 #是否只读，1代表只读，0代表读写 read-only=1 |

登录mysql，设置主库配置

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| CHANGE REPLICATION SOURCE TO SOURCE_HOST = '主库 IP 或主机名', SOURCE_USER = '用户名', SOURCE_PASSWORD = '密码', SOURCE_LOG_FILE = 'binlog 文件名', SOURCE_LOG_POS = 位置号; |

通过 SHOW MASTER STATUS 获取 binlog 文件名，同样通过 SHOW MASTER STATUS 获取位置号。

配置完成后，启动复制：

|----------------|
| START REPLICA; |

查看主从同步状态：

|------------------------|
| SHOW REPLICA STATUS\G |

\G 是 MySQL 命令行客户端 中的一个 输出格式控制符 ，它的作用是让查询结果纵向（垂直）显示，以提高可读性，尤其是字段很多时。

四、测试

4.1、在主库上创建数据库、表，并插入数据

创建数据库

|------------------------------------------------------------------------|
| CREATE DATABASE db01 CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci; |

CHARACTER SET utf8mb4 **：**使用 utf8mb4 字符集，支持完整的 UTF-8 字符（包括表情符号、中文、日文等）。
COLLATE utf8mb4_general_ci ：指定排序和比较规则为不区分大小写（ci = case-insensitive）的"通用"规则。

创建数据表

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| USE db01; CREATE TABLE student ( id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, name VARCHAR(50) NOT NULL, age INT, grade VARCHAR(10) ); |

AUTO_INCREMENT 是 MySQL 中用于实现自动增长列的关键字，通常用于主键字段，特别是 id 字段。

插入数据

|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| INSERT INTO student (name, age, grade) VALUES ('Alice', 20, 'A'), ('Bob', 22, 'B'), ('Charlie', 21, 'A'); |