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MySQL-5.5主从复制原理是什么及如何配置

下文主要给大家带来MySQL-5.5主从复制原理是什么及如何配置，希望MySQL-5.5主从复制原理是什么及如何配置能够带给大家实际用处，这也是我编辑这篇文章的主要目的。好了，废话不多说，大家直接看下文吧。

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环境：

[root@SQL-M ~]# cat /etc/redhat-release 

CentOS release 6.8 (Final)

[root@SQL-M ~]# uname -r

2.6.32-642.el6.x86_64

Master  IP  192.168.0.88/24  eth0

Slave   IP  192.168.0.90/24  eth0

MySQL-5.5主从复制原理是什么及如何配置

主从复制原理：

     当用户对数据有增删改操作时，主库本地存一份，另外会把用户增删改的操作记录在 binlog 里面(binlog是实现主从复制的基础)，binlog的索引文件是mysql-bin.index；从库的IO线程根据本地master.info文件里面记录的ip、port、user、password、binlog name、pos连接主库IO线程，主库判断信息，正确就返回数据，返回的数据里包括下次复制起始点的binlog名称和pos值；从库收到数据后写入relay-log，同时把下次复制起始点的binlog名称和pos值刷新进master.info文件，之后从库的SQL线程读取relay-log里面的SQL语句，执行语句将数据写入本地磁盘，主从复制完成。

配置要点：

主从复制，主库开启 bin-log 从库开启 relay-log ,主从 server-id 不能相同。

Master 配置：

[root@SQL-M ~]# vim /etc/my.cnf 
[client]
port=3306
socket= /usr/local/mysql/mysql.sock
default-character-set = utf8

[mysql]
no-auto-rehash
prompt=Master>\_

[mysqld]
user    = mysql
port    = 3306
socket  = /usr/local/mysql/mysql.sock
basedir = /usr/local/mysql
datadir = /usr/local/mysql/data
character-set-server = utf8
skip-character-set-client-handshake 
init-connect = 'SET NAMES utf8' 
open_files_limit=1024
back_log = 600
max_connections = 800
max_connect_errors = 3000
table_cache = 614
external-locking = FALSE
max_allowed_packet =8M
sort_buffer_size = 1M
join_buffer_size = 1M
thread_cache_size = 100
thread_concurrency = 2
query_cache_size = 2M
query_cache_limit = 1M
query_cache_min_res_unit = 2k
thread_stack = 192K
tmp_table_size = 2M
max_heap_table_size = 2M

server-id = 1              <<---  id 为 1
log-bin = /usr/local/mysql/data/mysql-bin   <<--- 开启 bin log
binlog_cache_size = 1M
max_binlog_cache_size = 1M
max_binlog_size = 2M
expire_logs_days = 7
key_buffer_size = 16M
read_buffer_size = 1M
read_rnd_buffer_size = 1M
bulk_insert_buffer_size = 1M
lower_case_table_names = 1
skip-name-resolve
slave-skip-errors = 1032,1062,1007,1008,1050
replicate-ignore-db=mysql

innodb_additional_mem_pool_size = 4M
innodb_buffer_pool_size = 16M
innodb_file_io_threads = 4
innodb_thread_concurrency = 8
innodb_flush_log_at_trx_commit = 2
innodb_log_buffer_size = 2M
innodb_log_file_size = 4M
innodb_log_files_in_group = 3
innodb_max_dirty_pages_pct = 90
innodb_lock_wait_timeout = 120
innodb_file_per_table = 0

[mysqldump]
quick
max_allowed_packet = 2M

[mysqld_safe]
log-error=/var/log/mysqld.log
pid-file=/usr/local/mysql/mysqld.pid

Slave 配置：

[root@SQL-S1 ~]# vim /etc/my.cnf 
[client]
port=3306
socket= /usr/local/mysql/mysql.sock
default-character-set = utf8

[mysql]
no-auto-rehash
prompt=Slave>\_

[mysqld]
user    = mysql
port    = 3306
socket  = /usr/local/mysql/mysql.sock
basedir = /usr/local/mysql
datadir = /usr/local/mysql/data
character-set-server = utf8
skip-character-set-client-handshake
init-connect = 'SET NAMES utf8'
open_files_limit=1024
back_log = 600
max_connections = 800
max_connect_errors = 3000
table_cache = 614
external-locking = FALSE
max_allowed_packet =8M
sort_buffer_size = 1M
join_buffer_size = 1M
thread_cache_size = 100
thread_concurrency = 2
query_cache_size = 2M
query_cache_limit = 1M
query_cache_min_res_unit = 2k
thread_stack = 192K
tmp_table_size = 2M
max_heap_table_size = 2M

server-id = 2                  <<--- id 为 2
relay-log =/usr/local/mysql/data/relay-bin    <<--- 开启 relay log
relay-log-info-file = /usr/local/mysql/data/relay-log.info

key_buffer_size = 16M
read_buffer_size = 1M
read_rnd_buffer_size = 1M
bulk_insert_buffer_size = 1M
lower_case_table_names = 1
skip-name-resolve
slave-skip-errors = 1032,1062,1007,1008,1050
replicate-ignore-db=mysql

innodb_additional_mem_pool_size = 4M
innodb_buffer_pool_size = 16M
innodb_file_io_threads = 4
innodb_thread_concurrency = 8
innodb_flush_log_at_trx_commit = 2
innodb_log_buffer_size = 2M
innodb_log_file_size = 4M
innodb_log_files_in_group = 3
innodb_max_dirty_pages_pct = 90
innodb_lock_wait_timeout = 120
innodb_file_per_table = 0

[mysqldump]
quick
max_allowed_packet = 2M

[mysqld_safe]
log-error=/var/log/mysqld.log
pid-file=/var/run/mysqld/mysqld.pid

Master 端准备数据和创建复制用户

[root@SQL-M ~]# mysql -uroot -p
Enter password: 
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 1
Server version: 5.5.55-log MySQL Community Server (GPL)

Copyright (c) 2000, 2017, 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.

Master>
  ster> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| school             |
+--------------------+
4 rows in set (0.00 sec)

Master> use school;
Database changed
Master>
Master> show tables;
+------------------+
| Tables_in_school |
+------------------+
| student          |
| test01           |
| test02           |
+------------------+
3 rows in set (0.00 sec)

Master> select * from student;
+----+--------+-----+-----+
| id | name   | sex | age |
+----+--------+-----+-----+
|  1 | 小东   | 男  |   0 |
|  3 | 小北   | 女  |  12 |
+----+--------+-----+-----+
2 rows in set (0.00 sec)

Master> grant replication slave on *.* to rep@'192.168.0.%' identified by '123';  # 创建专门用于主从复制的用户
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)   

Master> select user,host from mysql.user;                                       
+------+-------------+
| user | host        |
+------+-------------+
| root | 127.0.0.1   |
| rep  | 192.168.0.% |
| root | localhost   |
+------+-------------+
3 rows in set (0.00 sec)

Master> show grants for replicaton@'192.168.0.%';
ERROR 1141 (42000): There is no such grant defined for user 'replicaton' on host '192.168.0.%'
Master> show grants for rep@'192.168.0.%';       
+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Grants for rep@192.168.0.%                                                                                               |
+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'rep'@'192.168.0.%' IDENTIFIED BY PASSWORD '*23AE809DDACAF96AF0FD78ED04B6A265E05AA257' |
+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

slave 端没有数据，处于初始状态

[root@SQL-S1 ~]# mysql
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 1
Server version: 5.5.55 MySQL Community Server (GPL)

Copyright (c) 2000, 2017, 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.

Slave01> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| test               |
+--------------------+
4 rows in set (0.00 sec)

master 端用 mysqldump 导出数据

由于 mysqldump 是逻辑备份程序，所以要确保 MySQL 服务是启动状态。

[root@SQL-M ~]# mysqldump -uroot -p -A -B -F --master-data=1 --events >/tmp/sql_full_back.sql 
Enter password: 

[root@SQL-M ~]# ll -h /tmp/
total 152K
-rw-r--r-- 1 root root 151K Apr 23 12:48 sql_full_back.sql

mysqldump 参数：

-A  备份所有库表
-B  在导出的 sql 文件里加入建库语句，从库导入文件时就省事很多
-F  刷新 bin log，这个在增量恢复时有用
--master-data=1 这个参数的作用是在导出的 sql 文件里会加入一条语句“CHANGE MASTER TO MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.xxxxxx', MASTER_LOG_POS=xxx;” ，这样在从库导入数据后执行 CHANGE MASTER 时就不用加上bin-log和pos值了；=2 则是注释。
--events  忽略警告  Warning: Skipping the data of table mysql.event. Specify the --events option explicitly.

数据量大可以备份时gzip压缩：
mysqldump -uroot -p -A -B -F --master-data=1 --events|gzip >/tmp/sql_full_back.sql.gz

把备份文件 scp 到从库

[root@SQL-M ~]# scp /tmp/sql_full_back.sql 192.168.0.90:/tmp/
The authenticity of host '192.168.0.90 (192.168.0.90)' can't be established.
RSA key fingerprint is fb:9f:50:cd:ac:59:8b:a3:83:83:95:7c:62:d1:64:d2.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added '192.168.0.90' (RSA) to the list of known hosts.
root@192.168.0.90's password: 
sql_full_back.sql                              100%  546KB 546.1KB/s   00:00

从库导入备份文件并检查

[root@SQL-S1 ~]# ll /tmp/
total 548
-rw-r--r-- 1 root root 559192 Apr 23 13:10 sql_full_back.sql
[root@SQL-S1 ~]# 
[root@SQL-S1 ~]# mysql -uroot -p  show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| school             |
+--------------------+
4 rows in set (0.00 sec)

Slave> 
Slave> use school;
Database changed
Slave> show tables;
+------------------+
| Tables_in_school |
+------------------+
| student          |
| test01           |
| test02           |
+------------------+
3 rows in set (0.00 sec)

Slave> select * from student;
+----+--------+-----+-----+
| id | name   | sex | age |
+----+--------+-----+-----+
|  1 | 小东   | 男  |   0 |
|  3 | 小北   | 女  |  12 |
+----+--------+-----+-----+
2 rows in set (0.00 sec)

从库导入备份文件检查成功后 CHANGE MASTER

Slave> CHANGE MASTER TO  MASTER_HOST='192.168.0.88',MASTER_PORT=3306,MASTER_USER='rep',MASTER_PASSWORD='123';
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

Slave> start slave;       # 启动 slave
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

Slave> show slave status\G  # 查看状态
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 192.168.0.88
                  Master_User: rep
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: mysql-bin.000016
          Read_Master_Log_Pos: 297
               Relay_Log_File: relay-bin.000002
                Relay_Log_Pos: 253
        Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000016
             Slave_IO_Running: Yes         <<--- 正常
            Slave_SQL_Running: Yes         <<--- 正常
              Replicate_Do_DB: 
          Replicate_Ignore_DB: mysql
           Replicate_Do_Table: 
       Replicate_Ignore_Table: 
      Replicate_Wild_Do_Table: 
  Replicate_Wild_Ignore_Table: 
                   Last_Errno: 0
                   Last_Error: 
                 Skip_Counter: 0
          Exec_Master_Log_Pos: 297
              Relay_Log_Space: 403
              Until_Condition: None
               Until_Log_File: 
                Until_Log_Pos: 0
           Master_SSL_Allowed: No
           Master_SSL_CA_File: 
           Master_SSL_CA_Path: 
              Master_SSL_Cert: 
            Master_SSL_Cipher: 
               Master_SSL_Key: 
        Seconds_Behind_Master: 0           <<--- 没有延迟
Master_SSL_Verify_Server_Cert: No
                Last_IO_Errno: 0
                Last_IO_Error: 
               Last_SQL_Errno: 0
               Last_SQL_Error: 
  Replicate_Ignore_Server_Ids: 
             Master_Server_Id: 1
1 row in set (0.00 sec)

slave 的状态判断：

Slave_IO_Running: Yes    # IO线程负责与主库通信传输数据
Slave_SQL_Running: Yes   # SQL线程，读取中继日志（rely-log），再把数据写入本地存储
Seconds_Behind_Master: 0  # 延迟时间，从主获取数据的延迟时间，

这三个参数是主从复制健康检查的监控的重点。

主库查看线程状态

Master> show processlist; 
+----+------+--------------------+------+-------------+------+-----------------------------------------------------------------------+------------------+
| Id | User | Host               | db   | Command     | Time | State                                                                 | Info             |
+----+------+--------------------+------+-------------+------+-----------------------------------------------------------------------+------------------+
| 27 | root | localhost          | NULL | Query       |    0 | NULL                                                                  | show processlist |
| 29 | rep  | 192.168.0.90:64017 | NULL | Binlog Dump |  497 | Master has sent all binlog to slave; waiting for binlog to be updated | NULL             |
+----+------+--------------------+------+-------------+------+-----------------------------------------------------------------------+------------------+
2 rows in set (0.00 sec)

测试主从复制

Master 添加数据

Master> use school;
Database changed

Master> select * from student;
+----+--------+-----+-----+
| id | name   | sex | age |
+----+--------+-----+-----+
|  1 | 小东   | 男  |   0 |
|  3 | 小北   | 女  |  12 |
+----+--------+-----+-----+
2 rows in set (0.00 sec)

Master> insert into student values(4,'楠楠','男',15);   # 插入新数据
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

Master> select * from student;                       
+----+--------+-----+-----+
| id | name   | sex | age |
+----+--------+-----+-----+
|  1 | 小东   | 男  |   0 |
|  3 | 小北   | 女  |  12 |
|  4 | 楠楠   | 男  |  15 |
+----+--------+-----+-----+
3 rows in set (0.00 sec)

Slave 端检查

Slave> use school;
Database changed

Slave> show tables;
+------------------+
| Tables_in_school |
+------------------+
| student          |
| test01           |
| test02           |
+------------------+
3 rows in set (0.00 sec)

Slave> select * from student;
+----+--------+-----+-----+
| id | name   | sex | age |
+----+--------+-----+-----+
|  1 | 小东   | 男  |   0 |
|  3 | 小北   | 女  |  12 |
|  4 | 楠楠   | 男  |  15 |    <<---- 可以看到新的数据已经复制到位
+----+--------+-----+-----+
3 rows in set (0.00 sec)

以上主从复制配置完成

=====================  开启半同步模式  =========================

主从复制实际是异步的过程：

Master IO_thread  --> Slave IO_thread -->Slave SQL_thread -->Slave localdisk

Master IO_thread 把数据交给 Slave IO_thread 之后就不管了，后面的数据存储有没有成功Master是不知道的，这样对数据来说显然是不够安全的，无法保证数据完整正确地存储在Slave端。

半同步复制

   介于异步复制和全同步复制之间，主库在执行完客户端提交的事务后不是立刻返回给客户端，而是等待至少一个从库接收到并写到relay log中才返回给客户端。相对于异步复制，半同步复制提高了数据的安全性，同时它也造成了一定程度的延迟，这个延迟最少是一个TCP/IP往返的时间。所以，半同步复制最好在低延时的网络中使用。

   半同步是以已经实现主从复制为前提，并且MySQL版本为5.5及以上。

实现半同步的插件：

[root@SQL-M ~]# ll /usr/local/mysql/lib/plugin/
-rwxr-xr-x 1 mysql mysql 170878 Mar 18 13:14 semisync_master.so
-rwxr-xr-x 1 mysql mysql  88959 Mar 18 13:14 semisync_slave.so

很清楚，一个Master用的，一个Slave用的。

Master 端操作

Master> INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_master SONAME 'semisync_master.so';  # 安装插件
Query OK, 0 rows affected (0.13 sec)    

Master> SET GLOBAL rpl_semi_sync_master_enabled = 1;    # 启用插件
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

Master> show status like 'Rpl_semi_sync_master_status';
+-----------------------------+-------+
| Variable_name               | Value |
+-----------------------------+-------+
| Rpl_semi_sync_master_status | ON    |
+-----------------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
Master> show variables like 'rpl%';
+------------------------------------+-------+
| Variable_name                      | Value |
+------------------------------------+-------+
| rpl_recovery_rank                  | 0     |
| rpl_semi_sync_master_enabled       | ON    |
| rpl_semi_sync_master_timeout       | 10000 |    <<--- 默认超时，单位毫秒；数据传输超时会自动转为异步复制，传输正常后会自动恢复为半同步。
| rpl_semi_sync_master_trace_level   | 32    |
| rpl_semi_sync_master_wait_no_slave | ON    |
+------------------------------------+-------+
5 rows in set (0.00 sec)

Master> SELECT PLUGIN_NAME, PLUGIN_STATUS FROM INFORMATION_SCHEMA.PLUGINS  WHERE PLUGIN_NAME LIKE '%semi%';
+----------------------+---------------+
| PLUGIN_NAME          | PLUGIN_STATUS |
+----------------------+---------------+
| rpl_semi_sync_master | ACTIVE        |
+----------------------+---------------+
1 row in set (0.00 sec)

Master> show status like 'rpl%'; 
+--------------------------------------------+-------------+
| Variable_name                              | Value       |
+--------------------------------------------+-------------+
| Rpl_semi_sync_master_clients               | 0           |   <<--- 还没有从库连接
| Rpl_semi_sync_master_net_avg_wait_time     | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_net_wait_time         | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_net_waits             | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_no_times              | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_no_tx                 | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_status                | ON          |
| Rpl_semi_sync_master_timefunc_failures     | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_tx_avg_wait_time      | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_tx_wait_time          | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_tx_waits              | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_wait_pos_backtraverse | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_wait_sessions         | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_yes_tx                | 0           |
| Rpl_status                                 | AUTH_MASTER |
+--------------------------------------------+-------------+
15 rows in set (0.00 sec)

Slave 端操作

Slave> INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_slave SONAME 'semisync_slave.so';  # 安装slave插件
Query OK, 0 rows affected (0.11 sec)

Slave> SET GLOBAL rpl_semi_sync_slave_enabled = 1;      # 启用插件
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

Slave> show status like 'Rpl_semi_sync_slave_status';
+----------------------------+-------+
| Variable_name              | Value |
+----------------------------+-------+
| Rpl_semi_sync_slave_status | OFF   |
+----------------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

Slave>  stop slave;               # 重启slave
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

Slave>  start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

Slave> show status like 'Rpl_semi_sync_slave_status';
+----------------------------+-------+
| Variable_name              | Value |
+----------------------------+-------+
| Rpl_semi_sync_slave_status | ON    |
+----------------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

Slave> show status like 'rpl%';
+----------------------------+-------------+
| Variable_name              | Value       |
+----------------------------+-------------+
| Rpl_semi_sync_slave_status | ON          |
| Rpl_status                 | AUTH_MASTER |
+----------------------------+-------------+
2 rows in set (0.00 sec)

Slave> SELECT PLUGIN_NAME, PLUGIN_STATUS FROM INFORMATION_SCHEMA.PLUGINS  WHERE PLUGIN_NAME LIKE '%semi%';
+---------------------+---------------+
| PLUGIN_NAME         | PLUGIN_STATUS |
+---------------------+---------------+
| rpl_semi_sync_slave | ACTIVE        |
+---------------------+---------------+
1 row in set (0.00 sec)

Master端检查从库连接情况

Master> show status like 'rpl%';
+--------------------------------------------+-------------+
| Variable_name                              | Value       |
+--------------------------------------------+-------------+
| Rpl_semi_sync_master_clients               | 1           |   <<--- 可以看到有一个从库已经成功连接
| Rpl_semi_sync_master_net_avg_wait_time     | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_net_wait_time         | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_net_waits             | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_no_times              | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_no_tx                 | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_status                | ON          |
| Rpl_semi_sync_master_timefunc_failures     | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_tx_avg_wait_time      | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_tx_wait_time          | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_tx_waits              | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_wait_pos_backtraverse | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_wait_sessions         | 0           |
| Rpl_semi_sync_master_yes_tx                | 0           |
| Rpl_status                                 | AUTH_MASTER |
+--------------------------------------------+-------------+
15 rows in set (0.00 sec)

半同步测试

正常情况下master插入数据的速度很快

Master> insert into student values(6,'小欣','女',13);

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)     <<--- 速度很快

Master> insert into student values(7,'小倩','女',13);

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)     <<--- 一样

接下来模仿从库故障，停掉slave的 IO 线程

Slave> stop slave io_thread;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

Master 再插入数据

Master> insert into student values(8,'姗姗','女',13);

Query OK, 1 row affected (10.00 sec)     <<---  超时了，自动转为异步

从库恢复正常

Slave> start slave io_thread;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

主库插入数据

Master> insert into student values(9,'小强','男',13);

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)     <<--- 自动恢复为半同步了

============================================================

到此半同步配置完成

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