Qu’est-ce que la réplication maître-esclave dans MySQL ? Comment configurer ?

Cet article est une étude avancée de mysql Il présente le principe et la configuration de la réplication maître-esclave. J'espère qu'il sera utile à tout le monde !

Pour les systèmes actuels, dans les systèmes aux activités complexes, la base de données est souvent le goulot d'étranglement de l'application. Une seule machine ne peut souvent pas résister à la pression de concurrence d'un grand système. À ce stade, il est nécessaire de résoudre le goulot d'étranglement. du point de vue de la base de données, par exemple, l'instruction SQL nécessite un verrouillage de table, ce qui entraîne l'impossibilité temporaire d'utiliser le service de lecture, ce qui affecte grandement l'activité en cours. Après avoir utilisé le maître-esclave, l'opération de lecture de la bibliothèque esclave n'est pas affectée. [Recommandations associées : Tutoriel vidéo mysql]

1. Pourquoi la réplication maître-esclave est-elle nécessaire ?

1. Utilisez la réplication maître-esclave, laissez la bibliothèque principale être responsable de l'écriture et la bibliothèque esclave est responsable de la lecture. De cette façon, même si la bibliothèque principale verrouille la table, le fonctionnement normal de l'entreprise peut être. garanti par la lecture de la bibliothèque esclave.

2. Extension architecturale. Le volume d'activité devient de plus en plus important et la fréquence d'accès aux E/S est trop élevée, ce qui ne peut pas être satisfait par une seule machine. À l'heure actuelle, le stockage multi-bases de données est utilisé pour réduire la fréquence d'accès aux E/S disque et. améliorer les performances d'E/S d'une seule machine.

3. Plusieurs serveurs maîtres et esclaves peuvent également être utilisés comme sauvegarde de données.

2. Qu'est-ce que la réplication maître-esclave MySQL ?

La réplication maître-esclave MySQL signifie que les données peuvent être copiées d'un nœud maître du serveur de base de données MySQL vers un ou plusieurs nœuds esclaves. MySQL utilise la réplication asynchrone par défaut, de sorte que le nœud esclave n'a pas besoin d'accéder constamment au serveur maître pour mettre à jour ses propres données. Les mises à jour des données peuvent être effectuées sur une connexion distante. Le nœud esclave peut copier toutes les bases de données ou des bases de données spécifiques. tables spécifiques dans la base de données master.

3. Principe de réplication Mysql

Principe :

(1) Le serveur maître enregistre les modifications des données dans le journal binaire. Lorsque les données sur le maître changent, les modifications sont écrites dans le journal binaire ; 2) Le serveur esclave détectera si le journal binaire maître a changé dans un certain intervalle de temps, s'il change, il démarrera un thread d'E/S pour demander l'événement binaire maître

(3) En même temps, le serveur esclave détectera si le journal binaire maître a changé dans un certain intervalle de temps. Le nœud maître démarrera un thread de vidage pour lui envoyer des événements binaires et les enregistrera dans le journal de relais local du nœud esclave. Le nœud esclave démarrera le thread SQL pour lire le journal binaire à partir du journal de relais et le relire. localement pour que les données restent cohérentes avec celles du nœud principal. Enfin, I/OThread et SQLThread entreront en état de veille et attendront leur prochain réveil.

也就是说：
从库会生成两个线程,一个I/O线程,一个SQL线程;
I/O线程会去请求主库的binlog,并将得到的binlog写到本地的relay-log(中继日志)文件中;
主库会生成一个log dump线程,用来给从库I/O线程传binlog;
SQL线程,会读取relay log文件中的日志,并解析成sql语句逐一执行;

Remarque :

Le maître enregistre l'instruction d'opération dans le journal binlog, puis accorde à l'esclave l'autorisation de se connecter à distance (le maître doit activer la fonction de journal binaire binlog ; généralement pour des raisons de sécurité des données, l'esclave active également la fonction binlog).

• slave ouvre deux threads : le thread IO et le thread SQL. Parmi eux : le thread IO est responsable de la lecture du contenu du binlog du maître dans le journal du relais ; le thread SQL est responsable de la lecture du contenu du binlog du journal du relais et de sa mise à jour dans la base de données de l'esclave, afin de garantir que l'esclave les données et les données de base sont maintenues cohérentes.
• La réplication MySQL nécessite au moins deux services Mysql. Bien entendu, les services Mysql peuvent être distribués sur différents serveurs, ou plusieurs services peuvent être démarrés sur un seul serveur.
• La réplication MySQL est préférable pour garantir que les versions Mysql sur les serveurs maître et esclave sont les mêmes (si les versions ne peuvent pas être cohérentes, assurez-vous que la version du nœud maître est inférieure à la version du nœud esclave)
• Le temps entre les nœuds maître et esclave doit être synchronisé.

Source de l'image "High Performance MySQL"

Étapes spécifiques :

1. La bibliothèque esclave se connecte à la bibliothèque principale en exécutant manuellement l'instruction change master to, fournissant toutes les conditions pour l'utilisateur connecté (utilisateur , mot de passe, port, ip), et indiquez à la bibliothèque esclave la position de départ du journal binaire (numéro de position du nom de fichier start slave

2) Établissez une connexion entre le thread IO de la bibliothèque esclave et le thread de vidage de la bibliothèque principale.

3. Sur la base du nom de fichier et du numéro de position fournis par l'instruction de changement maître vers de la bibliothèque esclave, le thread IO initie une requête binlog à la bibliothèque maître.

4. Le thread de dump de la bibliothèque principale envoie le binlog local au thread IO de la bibliothèque esclave sous forme d'événements selon la demande de la bibliothèque esclave.

5. Recevez les événements binlog du thread IO de la bibliothèque et stockez-les dans le journal de relais local. Les informations transmises seront enregistrées dans master.info.

6. Appliquez le journal de relais à partir du thread SQL de la base de données et enregistrez le relais appliqué dans relay-log.info. Par défaut, le relais appliqué sera automatiquement purgé.

四、mysql主从同步延时分析

mysql的主从复制都是单线程的操作，主库对所有DDL和DML产生的日志写进binlog，由于binlog是顺序写，所以效率很高，slave的sql thread线程将主库的DDL和DML操作事件在slave中重放。DML和DDL的IO操作是随机的，不是顺序，所以成本要高很多，另一方面，由于sql thread也是单线程的，当主库的并发较高时，产生的DML数量超过slave的SQL thread所能处理的速度，或者当slave中有大型query语句产生了锁等待，那么延时就产生了。

解决方案：

1.业务的持久化层的实现采用分库架构，mysql服务可平行扩展，分散压力。

2.单个库读写分离，一主多从，主写从读，分散压力。这样从库压力比主库高，保护主库。

3.服务的基础架构在业务和mysql之间加入memcache或者redis的cache层。降低mysql的读压力。

4.不同业务的mysql物理上放在不同机器，分散压力。

5.使用比主库更好的硬件设备作为slave，mysql压力小，延迟自然会变小。

6.使用更加强劲的硬件设备。

mysql5.7之后使用MTS并行复制技术，永久解决复制延时问题 这个后面文章在说下吧

五、主从复制的配置

1、基础设置准备

本次测试mysql的版本是5.7.  比较穷，在一台机子上装了两个mysql实例，修改下不同端口即可。 当然如果有钱准备两台能互相访问的机子安装两个mysql也是可以的。

测试阶段两个mysql实例IP相同都是本机(ip=127.0.0.1),区分下分别命名 主是node1，从是node2，端口不同 我实际测试用的是3306和3307)

2、安装mysql数据库

网上很多按照的例子，这里就不重复说了，请自行百度/google(结果是数据库能正常使用),待两台mysql都按照完成之后，我们开始配置主从复制了。

3、在两台数据库中分别创建数据库

--注意两台必须全部执行,两台的数据库保持相同
create database test;

4、在主（node1）服务器进行如下配置：

#修改配置文件，执行以下命令打开mysql配置文件
vi /etc/my.cnf
#在mysqld模块中添加如下配置信息
log-bin=master-bin #二进制文件名称
#二进制日志格式，有row、statement、mixed三种格式，
binlog-format=ROW  
server-id=1   #要求各个服务器的id必须不一样
binlog-do-db=test   #同步的数据库名称

二进制日志格式，有row、statement、mixed三种格式;   row指的是把改变的内容复制过去，而不是把命令在从服务器上执行一遍;statement指的是在主服务器上执行的SQL语句，在从服务器上执行同样的语句。MySQL默认采用基于语句的复制，效率比较高;  mixed指的是默认采用基于语句的复制，一旦发现基于语句的无法精确的复制时，就会采用基于行的复制。

5、配置从(node2)服务器登录主服务器的账号授权

--授权操作
set global validate_password_policy=0;
set global validate_password_length=1;
grant replication slave on *.* to 'root'@'%' identified by '123456';
--刷新权限
flush privileges;

6、从(node2)服务器的配置

#修改配置文件，执行以下命令打开mysql配置文件
vi /etc/my.cnf
#在mysqld模块中添加如下配置信息
log-bin=master-bin #二进制文件的名称
binlog-format=ROW  #二进制文件的格式
server-id=2 #服务器的id

7、重启主服务器的mysqld服务

#重启mysql服务
service mysqld restart
#登录mysql数据库
mysql -uroot -p
#查看master的状态
show master status；

8、重启从服务器并进行相关配置

#重启mysql服务
service mysqld restart
#登录mysql
mysql -uroot -p
#连接主服务器(master_host是主的IP地址，我测试本地)
change master to master_host='127.0.0.1',master_user='root',master_password='123456',master_port=3306,master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=154;
#启动slave
start slave
#查看slave的状态
show slave status\G #(注意没有分号)

至此主从的配置已经完成，此时可以在主服务器进行相关的数据添加删除工作，在从服务器看相关的状态，查看对应数据有没有变化。

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