mysql 主从配置及原理解析

背景

在高并发的场景下，一般情况下，单库的 QPS 在 2000 左右，如果你的系统的 QPS 超过了单库的 QPS，那么第一个想到的方案就是：读写分离。mysql 这边可以配置一主多从来实现读写分离。

一主多从配置

注意：文中 mysql 版本为 5.6.42

1、master 配置
找到 my.cnf，配置以下内容，注意：这些配置需要写到[mysqld]下面。

#binlog 格式
log_bin=mysql-bin

#slave更新时是否记录到日志中
log-slave-updates=true

#需要同步的二进制数据库名
binlog-do-db=ceshi

#不同步的二进制数据库名 避免同步mysql用户配置，以免不必要的麻烦
binlog-ignore-db=information_schema
binlog-ignore-db=mysql
binlog-ignore-db=personalsite

#master服务器ID号，不要和从ID相同 ，可以认为server-id值类似于IP地址：这些ID值能唯一识别复制服务器群集中的每个服务器实例。默认为1，如果设置为0，表示不接受任何从服务连接
server_id=100

配置完需要重启服务

service mysqld restart

#给从服务器用户replication的同步权限
GRANT REPLICATION SLAVE,REPLICATION CLIENT,RELOAD,SUPER ON *.* to 'replication'@'xxxx' IDENTIFIED BY '123456';
#刷新权限，使设置生效
flush privileges;

2、slave 配置

server_id=200
log-bin=mysql_bin
replicate-do-db=ceshi
replicate-ignore-db=mysql

slave 中需要执行

CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='xxx', MASTER_USER='root', MASTER_PASSWORD='123456' ;

#查看master状态
mysql> show master status;

#在主库上查看已连接的slave主机
mysql> show slave hosts;

#查看所有binlog日志
mysql> show binary logs;

#查看binlog日志开启状态
mysql> show variables like 'log_bin';

全同步原理

salve 会获取 binlog 文件，就是说 slave 会从 master 上拉数据，而不是 master 主动推数据给 slave。
每个 slave 在做同步的时候，在本地都会记录一个位置，来标识当前已经同步到哪里了，因为这个是在 slave 处理的，所以可以配置多个 slave 来进行数据同步，因而可以实现一主多从的架构。
每个 master 和 slave 必须配置唯一的 id，使用 server_id 进行配置。slave 必须配置 master 的地址，日志文件名称，日志文件地址。这些信息可以存储在 mysql session 中。也可以保存在配置文件中，建议使用后者。
每个 slave 会根据 binlog 日志文件里面获取到的事件进行执行，如表创建，表结果修改，数据插入、修改、删除。
在整个复制过程中，一共会有 3 个线程来完成，包括：master 中的 Binlog dump 线程，Slave 中的 I/O 线程和 SQL 线程。
Binlog dump 线程：是 master 的一个线程，负责接收 slave 的 IO 线程的请求，并把 binlog 数据返回给 IO 线程。dump 线程在读 binlog 的时候，会对每个执行事件进行加锁。如果事件被读或者已经发送给了 slave，那么锁就会被释放。

IO 线程：如果 master 和 slave 建立了连接，那么 slave 中会创建一个 IO 线程，他负责连接 master，并要求 master 发送最新的 binlog 文件内容。slave 会记录一个位置(location)，表示当前 slave 已经复制到哪个位置了，下次同步的时候，会把当前的位置传给 master，接着往下复制。IO 线程获取到需要更新的内容之后，把他们先复制到 relay log（中继日志）中。

可以查看 IO 线程是否开启。

SQL 线程：主要负责读 relay log 文件，执行文件里面的事件。

如果一个 master 有多个 slave，在 master 里面，dump 线程只有一个。每个 slave 中的 IO 线程和 SQL 线程都是独立的。
slave 中存在两个线程，是为了让读数据和执行数据进行分离，这样他们不会相互影响。

可以看这个图，更加直观的看到整个流程。

优点：性能高
缺点：数据不一致，但是会最终一致

半同步原理

全同步是异步的，从库的数据会比主库晚一点。如果主库宕机了，还没有同步过来的数据就会丢失。
mysql 这边也提供了 semisynchronous Replication，后面简称 semi-sync。

1、slave 会检查 master 是否开启了半同步。
2、master 在执行一个操作之后，如果有一个 slave 回复了，那么 master 会提交这个数据；如果没有一个 slave 回复，那么这条数据就会被执行失败。
3、slave 把数据写到 relay log 中并刷新到磁盘后，才会回复 master，说已经接收到了。
4、slave 和 master 都必须要开启半同步设置。

master 中配置

rpl_semi_sync_master_enabled=ON
rpl_semi_sync_master_timeout=1000 # 1 second

slave 中配置

rpl_semi_sync_slave_enabled=ON

master 和 slave 都需要安装插件，在没有安装插件之前这几个配置项是不生效的。

虚线部分表示半同步

优点：保证了数据一致性
缺点：性能会差

读写分离方案

1、基于中间件方案

2、基于 client

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