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第十四节 MySQL 主从复制原理介绍

1、MySQL 异步和半同步复制

传统的 MySQL 复制提供了一种简单的主–从复制方法。

有一个主，以及一个或多个从。

主节点执行和提交事务，然后将它们（异步地）发送到从节点，以重新执行（在基于语句的复制中）或应用（在 基于行的复制中）。

这是一个 shared-nothing 的系统，默认情况下所有 server 成员都有一个完整的 数据副本

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还有一个半同步复制，它在协议中添加了一个同步步骤。这意味着主节点在提交时需要等待从节点 确认它已经接收到事务。只有这样，主节点才能继续提交操作。

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在上面的两个图片中，可以看到传统异步 MySQL 复制协议（以及半同步）的图形展示。蓝色箭头 表示在不同 server 之间或者 server 与 client 应用之间的信息交互。

2、MySQL 主从复制过程

开启binlog日志，通过把主库的 binlog 传送到从库，从新解析应用到从库。

复制需要3个线程（dump、io、sql）完成。

复制是异步的过程。主从复制是异步的逻辑的SQL语句级的复制。

3、MySQL 主从复制前提

  • 主服务器一定要打开二进制日志
  • 必须两台服务器（或者是多个实例）
  • 从服务器需要一次数据初始化
  • 如果主从服务器都是新搭建的话，可以不做初始化
  • 如果主服务器已经运行了很长时间了，可以通过备份将主库数据恢复到从库。
  • 主库必须要有对从库复制请求的用户。
  • 从库需要有relay-log设置，存放从主库传送过来的二进制日志 show variables like '%relay%';
  • 在第一次的时候，从库需要change master to 去连接主库。
  • change master信息需要存放到 master.info 中 show variables like '%master_info%';
  • 从库怎么知道，主库发生了新的变化通过relay-log.info记录的已经应用过的relay-log信息。
  • 在复制过程中涉及到的线程
    • 从库会开启一个IO thread(线程)，负责连接主库，请求binlog，接收binlog并写入relaylog。
    • 从库会开启一个SQL thread(线程)，负责执行relay-log中的事件。
    • 主库会开启一个dump thrad(线程)，负责响应从IO thread的请求。

4、MySQL 主从复制实现

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  • 通过二进制日志
  • 至少两台（主、从）
  • 主服务器的二进制日志“拿”到从服务器上再运行一遍。
  • 通过网络连接两台机器，一般都会出现延迟的状态。也可以说是异步的。
  • 从库通过手工执行change master to语句连接主库，提供了连接的用户一切条件 user、 password、port、ip
  • 并且让从库知道，二进制日志的起点位置（file名 position号）
  • 启动从库同步服务 start slave
  • 从库的IO和主库的dump线程建立连接
  • 从库根据change master to 语句提供的file名和position号，IO线程向主库发起binlog的请求
  • 主库dump线程根据从库的请求，将本地binlog以events的方式发给从库IO线程
  • 从库IO线程接收binlog evnets，并存放到本地relay-log中，传送过来的信息，会记录到 master.info中。
  • 从库SQL线程应用relay-log，并且把应用过的记录到relay-log.info,默认情况下，已经应用过的 relay会自动被清理purge。

5、MySQL复制有三种核心格式

复制的工作原理是数据库修改记录到bin log日志并传递到slave，然后slave在本地还原的过程。而 时间记录到bin log的格式会有所不同。

1)基于语句的复制（statement based replication）

基于主库将SQL语句写入到bin log中完成复制。

2)基于行数据的复制（row based replication）

基于主库将每一行数据变化的信息作为时间写入到bin log中完成日志。默认就是基于行级别的复 制，因为它相对语句复制逻辑更为严谨。

3)混合复制（mixed based replication）

上述两者的结合。默认情况下优先使用基于语句的复制，只有当部分语句如果基于语句复制不完全 的情况下才会自动切换为基于行数据的复制。

# mysql -uroot -p'Qfedu.123com'
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 6
Server version: 5.7.25-log MySQL Community Server (GPL)
Copyright (c) 2000, 2019, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.
Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.
mysql> 
mysql> SHOW VARIABLES LIKE '%BINLOG_FORMAT%'; # 默认就是基于行复制的
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| binlog_format | ROW   |
+---------------+-------+
row in set (0.00 sec)
mysql> 
mysql> SET binlog_format='STATEMENT'; # 修改成基于语句复制
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> 
mysql> SHOW VARIABLES LIKE '%BINLOG_FORMAT%';
+---------------+-----------+
| Variable_name | Value     |
+---------------+-----------+
| binlog_format | STATEMENT |
+---------------+-----------+
row in set (0.00 sec)
mysql> 
mysql> quit
Bye