Mysql主从复制 - 技术栈

MySQL 主从复制：原理与实战

一、理论

什么是主从复制

主从复制是一种数据库复制技术：把主库（Master / Source）的数据变更，实时或准实时地复制到一个或多个从库（Slave / Replica）。

本质是「主库记录变更 → 从库拉取 → 从库重放 」，因此它是异步复制：默认不保证零丢失，只保证最终一致。

原理与流程

text 复制代码

主库：数据变更 → 写入 binlog（二进制日志）
                        ↓
从库 I/O 线程：拉取主库 binlog → 写入本地 relay log（中继日志）    # 所以才会占 CPU 和 IO
                        ↓
从库 SQL 线程：读取 relay log → 重放变更 → 与主库保持一致

复制模式

模式	说明	特点
SBR（基于语句）	记录执行的 SQL 语句	日志小，但某些函数（如 `NOW()`、`UUID()`）可能导致不一致
RBR（基于行）	记录每一行的变更	最安全、最常用，日志量较大
Mixed（混合）	由 MySQL 自动在两者间选择	兼容性折中

生产环境推荐 binlog_format = ROW。

主从复制的用途与意义

场景	说明
读写分离	主库负责写，从库负责读，提升整体吞吐
数据热备	主库故障时可快速切换到从库
负载均衡	多从库分散高并发查询压力
数据分析	在从库执行统计查询，避免影响主库

注意：因为是异步复制，从库从主库拉取会有延迟；要想立马写入立马读，可以在主库上进行。

二、实战

环境准备

主从 MySQL 版本一致（大版本必须相同，建议小版本也一致）
server-id 全局唯一
主从网络互通，开放 3306 端口（防火墙）
两台机器时间同步（chrony / NTP），字符集与排序规则一致

主库配置

1. 配置文件

bash 复制代码

vim /etc/my.cnf

ini 复制代码

[mysqld]
server-id = 1                  # 主库唯一标识
log-bin = mysql-bin            # 启用二进制日志
binlog_format = ROW            # 推荐使用行格式
binlog_expire_logs_seconds = 604800   # binlog 保留 7 天
max_binlog_size = 512M

修改完以后记得重启 MySQL 服务：

bash 复制代码

systemctl restart mysqld

提示：自定义日志路径（如 /var/log/mysql/mysql-bin.log）时，目录必须存在且属主为 mysql，否则服务启动失败；CentOS 上还会有 SELinux 标签问题。练习环境直接用默认路径最省事。

2. 配置从库登录账号

配置文件写完以后，还得配置从库登录账号，不要让从库直接有 root 权限：

sql 复制代码

CREATE USER 'repl'@'从库IP' IDENTIFIED BY 'Repl@2026';

-- 复制从库权限，允许该用户连接主库并读取二进制日志（binlog）
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'172.22.4.4';

FLUSH PRIVILEGES;

-- 查看账号
SELECT user, host, plugin FROM mysql.user WHERE user = 'repl';

3. 查看主库状态

从库部署好后，我们可以输入命令查看主库状态：

sql 复制代码

-- MySQL 8.4 之前
SHOW MASTER STATUS;

-- MySQL 8.4 及之后
SHOW BINARY LOG STATUS;

输出样例如下：

text 复制代码

+------------------+----------+--------------+------------------+
| File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB |
+------------------+----------+--------------+------------------+
| mysql-bin.000001 |      747 |              |                  |
+------------------+----------+--------------+------------------+

记录 File 和 Position，从库配置会用到。

4. 主库已有数据怎么同步

但是还有个问题：主从复制完成之前，主库的数据该怎么同步？

在从库配置前，如果主库有数据，可以先进行一个全量备份导入到从库，保证初期数据一致性：

bash 复制代码

mysqldump -uroot -p --single-transaction --master-data=2 \
  --routines --triggers --events --all-databases \
  > /backup/full_$(date +%F).sql

再把这个文件导入从库。

从库配置

ini 复制代码

[mysqld]
server-id = 2                  # 必须与主库不同
relay-log = relay-bin          # 中继日志
read_only = 1                  # 普通用户只读，防止误写
super_read_only = 1            # 超级用户也只读
replica_parallel_workers = 4   # 多线程复制，缓解延迟
replica_parallel_type = LOGICAL_CLOCK
replica_preserve_commit_order = 1

提示：read_only 和 super_read_only 在主从切换时需要去掉。

配置主从连接

主从库配置都好了以后，就可以配置连接：

IP + 端口定位主库，数据库账户密码获取权限，再加上之前主库查的 File + Position。

sql 复制代码

CHANGE REPLICATION SOURCE TO
  SOURCE_HOST        = '主库IP',
  SOURCE_USER        = 'repl',
  SOURCE_PASSWORD    = 'Repl@2026',
  SOURCE_PORT        = 3306,
  SOURCE_LOG_FILE    = 'mysql-bin.000001',
  SOURCE_LOG_POS     = 747,
  GET_SOURCE_PUBLIC_KEY = 1,      -- 8.0 默认 caching_sha2_password 时需要
  SOURCE_SSL         = 0;

START REPLICA;

注意：这段是要在数据库里执行。

另一种模式：GTID 模式

GTID 模式（推荐，免去手工算位置）

主从都配置：

ini 复制代码

gtid_mode = ON
enforce_gtid_consistency = ON

从库只需：

sql 复制代码

CHANGE REPLICATION SOURCE TO
  SOURCE_HOST='172.22.4.3',
  SOURCE_USER='repl',
  SOURCE_PASSWORD='Repl@2025',
  SOURCE_AUTO_POSITION = 1;

START REPLICA;

验证主从复制的效果

到这里主从复制就完成了，我们来验证一下主从复制的效果。

查看同步状态：

sql 复制代码

SHOW REPLICA STATUS\G;   -- MySQL 8.0.22 及之后
SHOW SLAVE STATUS\G;     -- MySQL 8.0.22 之前

查询到的结果对照下面的指标表即可。

重点指标：

指标	期望值	说明
`Replica_IO_Running`	Yes	I/O 线程正常拉取主库 binlog
`Replica_SQL_Running`	Yes	SQL 线程正常重放
`Seconds_Behind_Source`	接近 0	复制延迟秒数
`Last_IO_Error`	空	I/O 线程错误
`Last_SQL_Error`	空	SQL 线程错误

旧版本命令显示的字段名是 Slave_IO_Running / Slave_SQL_Running。

之后可以在主库创建数据库表，从库查看来验证，这里就不展开了。

三、主从常用命令

sql 复制代码

-- 查看状态
SHOW REPLICA STATUS\G;

-- 停止/启动复制
STOP REPLICA;
START REPLICA;

-- 重置主从关系(清空复制信息)
STOP REPLICA;
RESET REPLICA ALL;

-- 旧语法(8.0 之前)
STOP SLAVE;
RESET SLAVE ALL;

主从切换（从库提升为主库）的大致操作：

sql 复制代码

STOP REPLICA;
RESET REPLICA ALL;
SET GLOBAL read_only = OFF;
SET GLOBAL super_read_only = OFF;

注意：这些命令都在从库数据库执行。

四、常见故障与处理

问题	原因	解决
连接失败（2003）	网络不通、防火墙未放行、账号权限不足	检查 3306、云安全组、账号是否限定 IP
认证失败	密码错误或认证插件不兼容	`GET_SOURCE_PUBLIC_KEY=1`，或改用 `mysql_native_password`
`Last_IO_Error: 1236`	指定的 binlog 文件不存在（已被清理）	重新全量导出并重新配置位置
主键冲突（1062）	从库被写入过数据或数据不一致	检查 `read_only`，校验数据后重建从库
同步延迟过高	大事务、慢查询、单线程重放、从库资源不足	开启多线程复制、拆分大事务、优化慢查询、提升硬件
主从数据不一致	误操作、跳过错误、非确定性语句	用 `pt-table-checksum` 校验并修复
SQL 线程停止	表不存在、字段不匹配等	先看 `Last_SQL_Error`，修复后重启复制