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MySQL 主从复制与高可用

article 2024/12/23 21:29:22

在现代分布式系统中，数据库的高可用性和可靠性至关重要。MySQL 提供了主从复制（Master-Slave Replication）机制来实现数据的冗余和容错，保证在主数据库发生故障时能够继续提供服务。而在此基础上，通过进一步的高可用架构设计（如 MHA、MySQL Router、ProxySQL 等），可以构建更强大的高可用数据库系统。本文将深入探讨 MySQL 主从复制 和 高可用架构，并介绍常见的实现方式和实践。

一、MySQL 主从复制

1. 主从复制的基本概念

MySQL 主从复制是一种基于主从结构的异步复制机制，其中主服务器负责处理所有的写操作，而从服务器通过复制主服务器的变更（如插入、更新、删除等操作）来保持数据同步。主从复制的核心思想是通过网络将主数据库上的数据变动传递到从数据库上，实现数据的冗余备份和负载均衡。

2. 主从复制的工作原理

主从复制的实现分为两个主要步骤：

2.1. 主服务器（Master）

日志记录：主服务器记录所有的变更操作到 二进制日志（binary log） 中。
日志传输：主服务器会将二进制日志发送给从服务器。

2.2. 从服务器（Slave）

读取日志：从服务器会连接到主服务器，获取主服务器的二进制日志（binlog）。
执行操作：从服务器根据收到的二进制日志执行相应的操作，保持与主服务器的数据一致性。

2.3. 异步复制：

默认情况下，MySQL 主从复制是异步的。即从服务器不会立即同步主服务器的操作，存在一定的延迟。主服务器在提交操作后不会等待从服务器确认，可能会导致短暂的数据不一致。

2.4. 主从复制架构图

+-------------------+                 +-------------------+
|    Master DB      | <--- binlog ----|     Slave DB      |
|                   |                 |                   |
|  (Primary Server) |                 |  (Replicated DB)  |
+-------------------+                 +-------------------+

3. 配置 MySQL 主从复制

3.1. 主服务器配置

启用二进制日志：
在主服务器的配置文件（my.cnf 或 my.ini）中启用二进制日志：
```
[mysqld]
log-bin=mysql-bin
server-id=1
```

创建复制用户：
为从服务器创建一个专用的复制用户，并赋予 REPLICATION SLAVE 权限：

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

获取二进制日志位置：
在主服务器执行以下命令，记录下当前的二进制日志文件名和位置：
```
SHOW MASTER STATUS;
```

3.2. 从服务器配置

配置服务器ID：
在从服务器的配置文件（my.cnf 或 my.ini）中配置唯一的 server-id：
```
[mysqld]
server-id=2
```

设置复制源（Master）：
在从服务器上，使用以下命令连接到主服务器并指定主服务器的二进制日志位置：

CHANGE MASTER TO
  MASTER_HOST='master_ip',
  MASTER_USER='replica_user',
  MASTER_PASSWORD='password',
  MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001',
  MASTER_LOG_POS=12345;

启动复制：
启动从服务器的复制进程：
```
START SLAVE;
```
检查复制状态：
使用以下命令检查复制状态：
```
SHOW SLAVE STATUS\G;
```
关键字段：
- Slave_IO_Running：显示是否正常接收主服务器的日志。
- Slave_SQL_Running：显示是否正常执行接收到的日志。