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Detaillierte Erläuterung des Replikationsprinzips und der Konfiguration der leistungsstarken MySQL-Master-Slave-Architektur

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Freigeben: 2021-02-11 09:59:24
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Detaillierte Erläuterung des Replikationsprinzips und der Konfiguration der leistungsstarken MySQL-Master-Slave-Architektur Kostenlose Lernempfehlung: sMysql-Video-Tutorial

Kopierübersicht Die integrierte Kopierfunktion von MySQL ist die Grundlage für die Erstellung großer und leistungsstarker Anwendungen. Verteilen Sie MySQL-Daten auf mehrere Systeme. Dieser Verteilungsmechanismus wird erreicht, indem die Daten eines bestimmten MySQL-Hosts auf andere Hosts (Slaves) kopiert und erneut ausgeführt werden. Während der Replikation fungiert ein Server als Master-Server und ein oder mehrere andere Server fungieren als Slave-Server. Der Masterserver schreibt Aktualisierungen in binäre Protokolldateien und verwaltet einen Index der Dateien, um die Protokollrotation zu verfolgen. Diese Protokolle zeichnen Aktualisierungen auf, die an Slave-Server gesendet werden. Wenn ein Slave eine Verbindung zum Master herstellt, benachrichtigt er den Master über den Ort der letzten erfolgreichen Aktualisierung, die der Slave im Protokoll gelesen hat. Der Slave empfängt alle seitdem erfolgten Aktualisierungen, blockiert dann und wartet darauf, dass der Master über neue Aktualisierungen benachrichtigt wird.

Bitte beachten Sie, dass bei der Replikation alle Aktualisierungen der replizierten Tabellen auf dem Masterserver erfolgen müssen. Andernfalls müssen Sie darauf achten, Konflikte zwischen Benutzeraktualisierungen von Tabellen auf dem Masterserver und Aktualisierungen von Tabellen auf dem Slaveserver zu vermeiden.

1.1 Von MySQL unterstützte Replikationstypen:


  (1): Anweisungsbasierte Replikation: Auf dem Master-Server ausgeführte SQL-Anweisungen führen dieselben Anweisungen auf dem Slave-Server aus. MySQL verwendet standardmäßig die anweisungsbasierte Replikation, was relativ effizient ist.确 Sobald Sie feststellen, dass Sie es nicht genau kopieren können, wählen Sie automatisch die zeilenbasierte Kopie aus.

(2): Zeilenbasierte Replikation: Kopieren Sie den geänderten Inhalt, anstatt den Befehl auf dem Slave-Server auszuführen. Unterstützt ab mysql5.0

(3): Replikation gemischter Art: Standardmäßig wird die anweisungsbasierte Replikation verwendet Wenn festgestellt wird, dass die anweisungsbasierte Replikation nicht exakt sein kann, wird die zeilenbasierte Replikation verwendet. ​​Backups

(4) Hohe Verfügbarkeit und Failover

1.3 Funktionsweise der Replikation


Insgesamt besteht die Replikation aus 3 Schritten:

(1) Der Master zeichnet Änderungen im Binärprotokoll auf (diese Datensätze werden Binärprotokollereignisse genannt). (binäre Protokollereignisse);

                                                                             ‐ ‐ ‐ aufgezeichnetes Ereignis aufgezeichnet,

                                                                  . Das Bild unten beschreibt den Kopiervorgang:

                                                                                   

Der erste Teil des Prozesses besteht darin, dass der Master das Binärprotokoll aufzeichnet. Bevor jede Transaktion die Aktualisierung der Daten abschließt, zeichnet der Master diese Änderungen im sekundären Protokoll auf. MySQL schreibt Transaktionen seriell in das Binärprotokoll, auch wenn die Anweisungen in der Transaktion verschachtelt sind. Nachdem das Ereignis in das Binärprotokoll geschrieben wurde, benachrichtigt der Master die Speicher-Engine, die Transaktion festzuschreiben.
Der nächste Schritt besteht darin, dass der Slave das Binärprotokoll des Masters in sein eigenes Relay-Protokoll kopiert. Zuerst startet der Slave einen Worker-Thread – den I/O-Thread. Der I/O-Thread öffnet eine normale Verbindung auf dem Master und startet dann den Binlog-Dump-Prozess. Der Binlog-Dump-Prozess liest Ereignisse aus dem Binärprotokoll des Masters. Wenn er den Master eingeholt hat, schläft er und wartet darauf, dass der Master neue Ereignisse generiert. Der E/A-Thread schreibt diese Ereignisse in das Relay-Protokoll.
Der SQL-Slave-Thread übernimmt den letzten Schritt des Prozesses. Der SQL-Thread liest Ereignisse aus dem Relay-Protokoll und gibt die Ereignisse wieder, um die Daten des Slaves zu aktualisieren und sie mit den Daten im Master konsistent zu machen. Solange der Thread mit dem E/A-Thread konsistent ist, befindet sich das Relay-Protokoll normalerweise im Cache des Betriebssystems, sodass der Overhead des Relay-Protokolls sehr gering ist.
Darüber hinaus gibt es auch einen Arbeitsthread im Master: Wie bei anderen MySQL-Verbindungen führt auch das Öffnen einer Verbindung im Master durch den Slave dazu, dass der Master einen Thread startet. Der Replikationsprozess weist eine wichtige Einschränkung auf: Die Replikation erfolgt serialisiert auf dem Slave, was bedeutet, dass parallele Aktualisierungsvorgänge auf dem Master nicht parallel auf dem Slave durchgeführt werden können.

2. Master-Slave-Replikationskonfiguration


Es gibt zwei MySQL-Datenbankserver: Master und Slave. Der Master ist der Master-Server und der Slave ist der Slave-Server Das Gleiche gilt: Wenn sich die Daten ändern, ändert sich auch der Slave entsprechend, sodass die Dateninformationen von Master und Slave synchronisiert werden, um den Zweck der Sicherung zu erreichen.

Wichtige Punkte:
Das für die Übertragung verschiedener Änderungsaktionen zwischen dem Master- und Slave-Server verantwortliche Medium ist das binäre Änderungsprotokoll des Master-Servers. Dieses Protokoll zeichnet die verschiedenen Änderungsaktionen auf, die an den Slave-Server übertragen werden müssen. Daher muss der Masterserver die binäre Protokollierungsfunktion aktivieren. Der Slave-Server muss über ausreichende Berechtigungen verfügen, um eine Verbindung zum Master-Server herzustellen und den Master-Server aufzufordern, das binäre Änderungsprotokoll an ihn zu übertragen.
                                                                                    Umgebung:
Die MySQL-Datenbanken des Masters und des Slaves sind beide 5.0.18 IP-Adresse: 10.100.0.100

2.1. Erstellen Sie ein Replikationskonto

1. Erstellen Sie ein Backup-Konto in der Master-Datenbank: alle Jeder Slave verwendet einen Standard-MySQL-Benutzernamen und ein Standardkennwort, um eine Verbindung zum Master herzustellen. Dem Benutzer, der den Replikationsvorgang ausführt, wird die REPLICATION SLAVE-Berechtigung erteilt. Der Benutzername und das Passwort werden in der Textdatei master.info gespeichert. Der Befehl lautet wie folgt:

mysql > GRANT REPLICATION SLAVE,RELOAD,SUPER ON *.* TO backup@’10.100.0.200’ IDENTIFIED BY ‘1234’;
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Erstellen Sie eine Kontosicherung und erlauben Sie die Anmeldung nur von der Adresse 10.100.0.200.

(Wenn die neuen und alten Passwortalgorithmen der MySQL-Version unterschiedlich sind, können Sie Folgendes festlegen: Passwort für 'Backup'@'10.100.0.200'=altes_Passwort('1234') festlegen)

2.2. Kopieren Sie die Daten

(Wenn Sie einen komplett neu installierten MySQL-Master-Slave-Server haben, ist dieser Schritt nicht erforderlich, da der neu installierte Master und Slave die gleichen Daten haben) Fahren Sie den Master-Server herunter und kopieren Sie die Daten im Master auf den B-Server. Damit die Daten im Master und im Slave synchronisiert werden, stellen Sie sicher, dass Schreibvorgänge auf dem Master- und Slave-Server verboten sind, bevor alle Einstellungsvorgänge abgeschlossen sind, sodass die Daten in den beiden Datenbanken gleich sein müssen!

2.3. Konfigurieren Sie den Master

Als nächstes konfigurieren Sie den Master, einschließlich des Öffnens des Binärprotokolls und der Angabe der eindeutigen Server-ID. Fügen Sie beispielsweise den folgenden Wert zur Konfigurationsdatei hinzu:

server-id=1log-bin=mysql-binserver-id:为主服务器A的ID值log-bin:二进制变更日值
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Starten Sie den Master neu, führen Sie SHOW MASTER STATUS aus. Die Ausgabe lautet wie folgt:

Detaillierte Erläuterung des Replikationsprinzips und der Konfiguration der leistungsstarken MySQL-Master-Slave-Architektur

2.4, Slave konfigurieren

Slave-Konfiguration ist ähnlich Nachdem Sie den Master gestartet haben, müssen Sie auch den Slave-MySQL neu starten. Wie folgt:

log_bin           = mysql-binserver_id         = 2relay_log         = mysql-relay-binlog_slave_updates = 1read_only         = 1
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server_id: ist erforderlich und eindeutig.

log_bin: Es ist nicht erforderlich, dass der Slave das Binärprotokoll bin_log aktiviert, aber in einigen Fällen muss es festgelegt werden. Wenn der Slave beispielsweise der Master eines anderen Slaves ist, muss bin_log festgelegt werden. Hier aktivieren wir die binäre Protokollierung und zeigen den Namen an (der Standardname ist Hostname, es treten jedoch Probleme auf, wenn der Hostname geändert wird).

Relay_log: Konfigurieren Sie das Relay-Protokoll. Log_slave_updates bedeutet, dass der Slave Replikationsereignisse in sein eigenes Binärprotokoll schreibt (Sie werden später sehen, wie es verwendet wird).

Manche Leute aktivieren das Slave-Binärprotokoll, setzen aber nicht log_slave_updates und prüfen dann, ob sich die Slave-Daten geändert haben. Dies ist eine falsche Konfiguration.

read_only: Versuchen Sie, read_only zu verwenden, wodurch verhindert wird, dass Daten geändert werden (außer bei speziellen Threads). Allerdings ist read_only nicht sehr praktisch, insbesondere für Anwendungen, die Tabellen auf dem Slave erstellen müssen.

2.5, Sklave starten

接下来就是让slave连接master,并开始重做master二进制日志中的事件。你不应该用配置文件进行该操作,而应该使用CHANGE MASTER TO语句,该语句可以完全取代对配置文件的修改,而且它可以为slave指定不同的master,而不需要停止服务器。如下:

mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='server1',    -> MASTER_USER='repl',    -> MASTER_PASSWORD='p4ssword',    -> MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001',    -> MASTER_LOG_POS=0;
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MASTER_LOG_POS的值为0,因为它是日志的开始位置。

你可以用SHOW SLAVE STATUS语句查看slave的设置是否正确:

mysql> SHOW SLAVE STATUS\G*************************** 1. row ***************************             Slave_IO_State:                Master_Host: server1                Master_User: repl                Master_Port: 3306              Connect_Retry: 60            Master_Log_File: mysql-bin.000001        Read_Master_Log_Pos: 4             Relay_Log_File: mysql-relay-bin.000001              Relay_Log_Pos: 4      Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001           Slave_IO_Running: No          Slave_SQL_Running: No                             ...omitted...      Seconds_Behind_Master: NULLSlave_IO_State, Slave_IO_Running, 和Slave_SQL_Running是No
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表明slave还没有开始复制过程。日志的位置为4而不是0,这是因为0只是日志文件的开始位置,并不是日志位置。实际上,MySQL知道的第一个事件的位置是4。

为了开始复制,你可以运行:

mysql> START SLAVE;运行SHOW SLAVE STATUS查看输出结果:mysql> SHOW SLAVE STATUS\G*************************** 1. row ***************************             Slave_IO_State: Waiting for master to send event                Master_Host: server1                Master_User: repl                Master_Port: 3306              Connect_Retry: 60            Master_Log_File: mysql-bin.000001        Read_Master_Log_Pos: 164             Relay_Log_File: mysql-relay-bin.000001              Relay_Log_Pos: 164      Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001           Slave_IO_Running: Yes          Slave_SQL_Running: Yes                             ...omitted...      Seconds_Behind_Master: 0
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在这里主要是看:

                   Slave_IO_Running=Yes                   Slave_SQL_Running=Yes
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slave的I/O和SQL线程都已经开始运行,而且Seconds_Behind_Master不再是NULL。日志的位置增加了,意味着一些事件被获取并执行了。如果你在master上进行修改,你可以在slave上看到各种日志文件的位置的变化,同样,你也可以看到数据库中数据的变化。

你可查看master和slave上线程的状态。在master上,你可以看到slave的I/O线程创建的连接:

在master上输入show processlist\G;

mysql> show processlist \G

*************************** 1. row ***************************

     Id: 1

   User: root

   Host: localhost:2096

     db: test

Command: Query

   Time: 0

 State: NULL

   Info: show processlist

*************************** 2. row ***************************

     Id: 2

   User: repl

   Host: localhost:2144

     db: NULL

Command: Binlog Dump

   Time: 1838

 State: Has sent all binlog to slave; waiting for binlog to be updated

   Info: NULL

2 rows in set (0.00 sec)

 

行2为处理slave的I/O线程的连接。

在slave服务器上运行该语句:

mysql> show processlist \G

*************************** 1. row ***************************

     Id: 1

   User: system user

   Host:

     db: NULL

Command: Connect

   Time: 2291

 State: Waiting for master to send event

   Info: NULL

*************************** 2. row ***************************

     Id: 2

   User: system user

   Host:

     db: NULL

Command: Connect

   Time: 1852

 State: Has read all relay log; waiting for the slave I/O thread to update it

   Info: NULL

*************************** 3. row ***************************

     Id: 5

   User: root

   Host: localhost:2152

     db: test

Command: Query

   Time: 0

 State: NULL

   Info: show processlist

3 rows in set (0.00 sec)


行1为I/O线程状态,行2为SQL线程状态。

2.5、添加新slave服务器

假如master已经运行很久了,想对新安装的slave进行数据同步,甚至它没有master的数据。
此时,有几种方法可以使slave从另一个服务开始,例如,从master拷贝数据,从另一个slave克隆,从最近的备份开始一个slave。Slave与master同步时,需要三样东西:
(1)master的某个时刻的数据快照;
(2)master当前的日志文件、以及生成快照时的字节偏移。这两个值可以叫做日志文件坐标(log file coordinate),因为它们确定了一个二进制日志的位置,你可以用SHOW MASTER STATUS命令找到日志文件的坐标;
(3)master的二进制日志文件。

可以通过以下几中方法来克隆一个slave:
(1)    冷拷贝(cold copy)
停止master,将master的文件拷贝到slave;然后重启master。缺点很明显。
(2)    热拷贝(warm copy)
如果你仅使用MyISAM表,你可以使用mysqlhotcopy拷贝,即使服务器正在运行。
(3)    使用mysqldump
使用mysqldump来得到一个数据快照可分为以下几步:
锁表:如果你还没有锁表,你应该对表加锁,防止其它连接修改数据库,否则,你得到的数据可以是不一致的。如下:
mysql> FLUSH TABLES WITH READ LOCK;
在另一个连接用mysqldump创建一个你想进行复制的数据库的转储:
shell> mysqldump --all-databases --lock-all-tables >dbdump.db
对表释放锁。
mysql> UNLOCK TABLES;

 

3、深入了解复制


已经讨论了关于复制的一些基本东西,下面深入讨论一下复制。

3.1、基于语句的复制(Statement-Based Replication)

     MySQL 5.0及之前的版本仅支持基于语句的复制(也叫做逻辑复制,logical replication),这在数据库并不常见。master记录下改变数据的查询,然后,slave从中继日志中读取事件,并执行它,这些SQL语句与master执行的语句一样。
这种方式的优点就是实现简单。此外,基于语句的复制的二进制日志可以很好的进行压缩,而且日志的数据量也较小,占用带宽少——例如,一个更新GB的数据的查询仅需要几十个字节的二进制日志。而mysqlbinlog对于基于语句的日志处理十分方便。
 
      但是,基于语句的复制并不是像它看起来那么简单,因为一些查询语句依赖于master的特定条件,例如,master与slave可能有不同的时间。所以,MySQL的二进制日志的格式不仅仅是查询语句,还包括一些元数据信息,例如,当前的时间戳。即使如此,还是有一些语句,比如,CURRENT USER函数,不能正确的进行复制。此外,存储过程和触发器也是一个问题。
     另外一个问题就是基于语句的复制必须是串行化的。这要求大量特殊的代码,配置,例如InnoDB的next-key锁等。并不是所有的存储引擎都支持基于语句的复制。

3.2、基于记录的复制(Row-Based Replication)

      MySQL增加基于记录的复制,在二进制日志中记录下实际数据的改变,这与其它一些DBMS的实现方式类似。这种方式有优点,也有缺点。优点就是可以对任何语句都能正确工作,一些语句的效率更高。主要的缺点就是二进制日志可能会很大,而且不直观,所以,你不能使用mysqlbinlog来查看二进制日志。
对于一些语句,基于记录的复制能够更有效的工作,如:

mysql> INSERT INTO summary_table(col1, col2, sum_col3)    -> SELECT col1, col2, sum(col3)    -> FROM enormous_table    -> GROUP BY col1, col2;
Nach dem Login kopieren

     假设,只有三种唯一的col1和col2的组合,但是,该查询会扫描原表的许多行,却仅返回三条记录。此时,基于记录的复制效率更高。
    另一方面,下面的语句,基于语句的复制更有效:
 mysql> UPDATE enormous_table SET col1 = 0;
此时使用基于记录的复制代价会非常高。由于两种方式不能对所有情况都能很好的处理,所以,MySQL 5.1支持在基于语句的复制和基于记录的复制之前动态交换。你可以通过设置session变量binlog_format来进行控制。

3.3、复制相关的文件

除了二进制日志和中继日志文件外,还有其它一些与复制相关的文件。如下:

(1)mysql-bin.index

Sobald der Server das Binärprotokoll aktiviert, generiert er eine Datei mit demselben Namen wie die zweite Protokolldatei, jedoch mit der Endung .index. Es wird verwendet, um zu verfolgen, welche binären Protokolldateien auf der Festplatte vorhanden sind. MySQL verwendet es, um binäre Protokolldateien zu finden. Der Inhalt ist wie folgt (auf meinem Computer):
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(2) mysql-relay-bin.index

Diese Datei hat eine ähnliche Funktion wie mysql-bin.index, ist jedoch für Relay-Protokolle und nicht für Binärprotokolle gedacht . Der Inhalt ist wie folgt:
.mysql-02-relay-bin.000017
.mysql-02-relay-bin.000018

(3)master.info

Masterbezogene Informationen speichern. Löschen Sie es nicht, da der Slave sonst nach dem Neustart keine Verbindung zum Master herstellen kann. Der Inhalt ist wie folgt (auf meinem Computer):

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Der I/O-Thread aktualisiert die Datei master.info, der Inhalt ist wie folgt (auf meinem Computer):

.mysql- 02-relay-bin.000019

254

mysql-01-bin.000010

286

0

52813


(4)relay-log.info

Enthält Informationen zum aktuellen Binärprotokoll und Relay-Protokoll im Slave.

3.4. Replikationsereignisse an andere Slaves senden

Beim Festlegen von log_slave_updates können Sie den Slave als Master für andere Slaves fungieren lassen. Zu diesem Zeitpunkt schreibt der Slave die vom SQL-Thread ausgeführten Ereignisse in sein eigenes Binärprotokoll. Anschließend kann sein Slave diese Ereignisse abrufen und ausführen. Wie folgt:
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3.5. Replikationsfilter ermöglichen es Ihnen, nur einen Teil der Daten auf dem Server zu kopieren. Es gibt zwei Arten von Replikationsfiltern: Filtern von Ereignissen im Binärprotokoll auf dem Master . Folgende Ereignisse im Protokoll. Wie folgt:

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4. Häufig verwendete Topologien für die Replikation

Die Replikationsarchitektur hat die folgenden Grundprinzipien:
(1) Jeder Slave kann nur einen Master haben;

(2) Jeder Slave A Slave kann nur eine eindeutige Server-ID haben.
(3) Jeder Master kann viele Slaves haben.
(4) Wenn Sie log_slave_updates festlegen, kann der Slave der Master anderer Slaves sein und so die Updates des Masters verteilen.

MySQL unterstützt keine Multimaster-Replikation (Multimaster-Replikation) – das heißt, ein Slave kann mehrere Master haben. Mit einigen einfachen Kombinationen können wir jedoch eine flexible und leistungsstarke Replikationsarchitektur aufbauen.

4.1. Einzelner Master und mehrere Slaves

Das Replikationssystem bestehend aus einem Master und einem Slave ist der einfachste Fall. Slaves kommunizieren nicht untereinander und können nur mit dem Master kommunizieren.

In tatsächlichen Anwendungsszenarien handelt es sich bei mehr als 90 % der MySQL-Replikation um ein Architekturmodell, bei dem ein Master auf einen oder mehrere Slaves repliziert. Es wird hauptsächlich als kostengünstige Erweiterungslösung auf der Datenbankseite für Anwendungen mit hohem Lesedruck verwendet. Denn solange der Druck auf Master und Slave nicht zu groß ist (insbesondere der Druck auf der Slave-Seite), ist die Verzögerung der asynchronen Replikation im Allgemeinen sehr gering. Insbesondere seit die Replikationsmethode auf der Slave-Seite auf Zwei-Thread-Verarbeitung umgestellt wurde, wurde das Verzögerungsproblem auf der Slave-Seite verringert. Der Vorteil besteht darin, dass Sie für Anwendungen, die keine besonders kritischen Daten-Echtzeitanforderungen haben, nur die Anzahl der Slaves über einen günstigen PC-Server erweitern und den Lesedruck auf mehrere Slave-Maschinen verteilen müssen. Sie können den Lesedruck auf einen einzelnen Datenbankserver verteilen wird verwendet, um den Leseleistungsengpass auf der Datenbankseite zu beheben. Schließlich ist der Lesedruck in den meisten Datenbankanwendungssystemen immer noch viel größer als der Schreibdruck. Dies hat das aktuelle Problem des Datenbankdruckengpasses vieler kleiner und mittlerer Websites weitgehend gelöst, und sogar einige große Websites verwenden ähnliche Lösungen, um Datenbankengpässe zu beheben.

Wie folgt:


Wenn es wenige Schreibvorgänge und lange Lesevorgänge gibt, kann diese Struktur übernommen werden. Sie können Lesevorgänge auf andere Slaves verteilen, um den Druck auf den Master zu verringern. Wenn jedoch die Anzahl der Slaves auf eine bestimmte Anzahl ansteigt, wird die Belastung des Masters durch die Slaves und die Netzwerkbandbreite zu einem ernsthaften Problem. Detaillierte Erläuterung des Replikationsprinzips und der Konfiguration der leistungsstarken MySQL-Master-Slave-Architektur Obwohl diese Struktur einfach ist, ist sie sehr flexibel und kann die meisten Anwendungsanforderungen erfüllen. Einige Vorschläge:
(1) Verschiedene Slaves spielen unterschiedliche Rollen (z. B. die Verwendung unterschiedlicher Indizes oder verschiedener Speicher-Engines);
(2) Verwenden Sie einen Slave als Backup-Master und führen Sie nur die Replikation durch.
(3) Verwenden Sie einen Remote-Slave Wird für die Notfallwiederherstellung verwendet.

Jeder sollte wissen, dass mehrere Slave-Knoten von einem Master-Knoten kopiert werden können. Einige Leute fragen sich vielleicht: Kann ein Slave-Knoten von mehreren Master-Knoten kopiert werden? Zumindest im Moment kann MySQL dies nicht und es ist unklar, ob es in Zukunft unterstützt wird.

MySQL unterstützt keine Architektur, bei der ein Slave-Knoten von mehreren Master-Knoten repliziert. Dies dient hauptsächlich dazu, Konfliktprobleme zu vermeiden und Datenkonflikte zwischen mehreren Datenquellen zu verhindern, die zu Inkonsistenzen in den endgültigen Daten führen. Ich habe jedoch gehört, dass jemand einen entsprechenden Patch entwickelt hat, der es MySQL ermöglicht, die Replikation von mehreren Master-Knoten als Datenquellen zu unterstützen. Dies ist auch der Vorteil der Open-Source-Natur von MySQL.

4.2. Master-Master im Aktiv-Aktiv-Modus (Master-Master im Aktiv-Aktiv-Modus)

Die beiden von Master-Master replizierten Server sind sowohl der Master als auch der Slave eines anderen Servers. Auf diese Weise werden von einer Partei vorgenommene Änderungen durch Replikation auf die Datenbank der anderen Partei angewendet.

可能有些读者朋友会有一个担心,这样搭建复制环境之后,难道不会造成两台MySQL之间的循环复制么?实际上MySQL自己早就想到了这一点,所以在MySQL的BinaryLog中记录了当前MySQL的server-id,而且这个参数也是我们搭建MySQLReplication的时候必须明确指定,而且Master和Slave的server-id参数值比需要不一致才能使MySQLReplication搭建成功。一旦有了server-id的值之后,MySQL就很容易判断某个变更是从哪一个MySQLServer最初产生的,所以就很容易避免出现循环复制的情况。而且,如果我们不打开记录Slave的BinaryLog的选项(--log-slave-update)的时候,MySQL根本就不会记录复制过程中的变更到BinaryLog中,就更不用担心可能会出现循环复制的情形了。

 

如图:
Detaillierte Erläuterung des Replikationsprinzips und der Konfiguration der leistungsstarken MySQL-Master-Slave-Architektur

 

主动的Master-Master复制有一些特殊的用处。例如,地理上分布的两个部分都需要自己的可写的数据副本。这种结构最大的问题就是更新冲突。假设一个表只有一行(一列)的数据,其值为1,如果两个服务器分别同时执行如下语句:
在第一个服务器上执行:

mysql> UPDATE tbl SET col=col + 1;
Nach dem Login kopieren

在第二个服务器上执行:

mysql> UPDATE tbl SET col=col * 2;
Nach dem Login kopieren

那么结果是多少呢?一台服务器是4,另一个服务器是3,但是,这并不会产生错误。
实际上,MySQL并不支持其它一些DBMS支持的多主服务器复制(Multimaster Replication),这是MySQL的复制功能很大的一个限制(多主服务器的难点在于解决更新冲突),但是,如果你实在有这种需求,你可以采用MySQL Cluster,以及将Cluster和Replication结合起来,可以建立强大的高性能的数据库平台。但是,可以通过其它一些方式来模拟这种多主服务器的复制。

 

4.3、主动-被动模式的Master-Master(Master-Master in Active-Passive Mode)

这是master-master结构变化而来的,它避免了M-M的缺点,实际上,这是一种具有容错和高可用性的系统。它的不同点在于其中一个服务只能进行只读操作。如图:
Detaillierte Erläuterung des Replikationsprinzips und der Konfiguration der leistungsstarken MySQL-Master-Slave-Architektur

 

 

4.4 级联复制架构 Master –Slaves - Slaves

        在有些应用场景中,可能读写压力差别比较大,读压力特别的大,一个Master可能需要上10台甚至更多的Slave才能够支撑注读的压力。这时候,Master就会比较吃力了,因为仅仅连上来的SlaveIO线程就比较多了,这样写的压力稍微大一点的时候,Master端因为复制就会消耗较多的资源,很容易造成复制的延时。

        遇到这种情况如何解决呢?这时候我们就可以利用MySQL可以在Slave端记录复制所产生变更的BinaryLog信息的功能,也就是打开—log-slave-update选项。然后,通过二级(或者是更多级别)复制来减少Master端因为复制所带来的压力。也就是说,我们首先通过少数几台MySQL从Master来进行复制,这几台机器我们姑且称之为第一级Slave集群,然后其他的Slave再从第一级Slave集群来进行复制。从第一级Slave进行复制的Slave,我称之为第二级Slave集群。如果有需要,我们可以继续往下增加更多层次的复制。这样,我们很容易就控制了每一台MySQL上面所附属Slave的数量。这种架构我称之为Master-Slaves-Slaves架构

            这种多层级联复制的架构,很容易就解决了Master端因为附属Slave太多而成为瓶颈的风险。下图展示了多层级联复制的Replication架构。

Detaillierte Erläuterung des Replikationsprinzips und der Konfiguration der leistungsstarken MySQL-Master-Slave-Architektur

当然,如果条件允许,我更倾向于建议大家通过拆分成多个Replication集群来解决

上述瓶颈问题。毕竟Slave并没有减少写的量,所有Slave实际上仍然还是应用了所有的数据变更操作,没有减少任何写IO。相反,Slave越多,整个集群的写IO总量也就会越多,我们没有非常明显的感觉,仅仅只是因为分散到了多台机器上面,所以不是很容易表现出来。

此外,增加复制的级联层次,同一个变更传到最底层的Slave所需要经过的MySQL也会更多,同样可能造成延时较长的风险。

而如果我们通过分拆集群的方式来解决的话,可能就会要好很多了,当然,分拆集群也需要更复杂的技术和更复杂的应用系统架构。

 

 4.5、带从服务器的Master-Master结构(Master-Master with Slaves)

这种结构的优点就是提供了冗余。在地理上分布的复制结构,它不存在单一节点故障问题,而且还可以将读密集型的请求放到slave上。

Detaillierte Erläuterung des Replikationsprinzips und der Konfiguration der leistungsstarken MySQL-Master-Slave-Architektur

级联复制在一定程度上面确实解决了Master因为所附属的Slave过多而成为瓶颈的问题,但是他并不能解决人工维护和出现异常需要切换后可能存在重新搭建Replication的问题。这样就很自然的引申出了DualMaster与级联复制结合的Replication架构,我称之为Master-Master-Slaves架构

和Master-Slaves-Slaves架构相比,区别仅仅只是将第一级Slave集群换成了一台单独的Master,作为备用Master,然后再从这个备用的Master进行复制到一个Slave集群。

这种DualMaster与级联复制结合的架构,最大的好处就是既可以避免主Master的写入操作不会受到Slave集群的复制所带来的影响,同时主Master需要切换的时候也基本上不会出现重搭Replication的情况。但是,这个架构也有一个弊端,那就是备用的Master有可能成为瓶颈,因为如果后面的Slave集群比较大的话,备用Master可能会因为过多的SlaveIO线程请求而成为瓶颈。当然,该备用Master不提供任何的读服务的时候,瓶颈出现的可能性并不是特别高,如果出现瓶颈,也可以在备用Master后面再次进行级联复制,架设多层Slave集群。当然,级联复制的级别越多,Slave集群可能出现的数据延时也会更为明显,所以考虑使用多层级联复制之前,也需要评估数据延时对应用系统的影响。

 

5、复制的常见问题


错误一:change master导致的:
     Last_IO_Error: error connecting to master 'repl1@IP:3306' - retry-time: 60  retries

错误二:在没有解锁的情况下停止slave进程:

 mysql> stop slave;
Nach dem Login kopieren

ERROR 1192 (HY000): Can't execute the given command because you have active locked tables or an active transaction

 

错误三:在没有停止slave进程的情况下change master

mysql> change master to master_host=‘IP', master_user='USER', master_password='PASSWD', master_log_file='mysql-bin.000001',master_log_pos=106;
Nach dem Login kopieren

ERROR 1198 (HY000): This operation cannot be performed with a running slave; run STOP SLAVE first

 

错误四:A B的server-id相同:
Last_IO_Error: Fatal error: The slave I/O thread stops because master and slave have equal MySQL server ids; 
these ids must be different for replication to work (or the --replicate-same-server-id option must be used on
slave but this does not always make sense; please check the manual before using it). 
查看server-id
mysql> show variables like 'server_id'; 
手动修改server-id
mysql> set global server_id=2; #此处的数值和my.cnf里设置的一样就行 
mysql> slave start;

错误五:change master之后,查看slave的状态,发现slave_IO_running 仍为NO
需要注意的是,上述几个错误做完操作之后要重启mysql进程,slave_IO_running 变为Yes

 

错误六:MySQL主从同步异常Client requested master to start replication from position > file size

字面理解:从库的读取binlog的位置大于主库当前binglog的值

这一般是主库重启导致的问题,主库从参数sync_binlog默认为1000,即主库的数据是先缓存到1000条后统一fsync到磁盘的binlog文件中。

 当主库重启的时候,从库直接读取主库接着之前的位点重新拉binlog,但是主库由于没有fsync最后的binlog,所以会返回1236 的错误。
正常建议配置sync_binlog=1 也就是每个事务都立即写入到binlog文件中。

1、在从库检查slave状态:

偏移量为4063315

Detaillierte Erläuterung des Replikationsprinzips und der Konfiguration der leistungsstarken MySQL-Master-Slave-Architektur

2、在主库检查mysql-bin.001574的偏移量位置

     mysqlbinlog mysql-bin.001574 >  ./mysql-bin.001574.bak

     tail -10 ./mysql-bin.001574.bak

mysql-bin.001574文件最后几行 发现最后偏移量是4059237,从库偏移量的4063315远大主库的偏移量4059237,也就是参数sync_binlog=1000导致的。

Detaillierte Erläuterung des Replikationsprinzips und der Konfiguration der leistungsstarken MySQL-Master-Slave-Architektur

3、重新设置salve

mysql> stop slave;mysql> change master to master_log_file='mysql-bin.001574' ,master_log_pos=4059237;mysql> start slave;
Nach dem Login kopieren

错误8:数据同步异常情况

 

第一种:在master上删除一条记录,而slave上找不到。

Last_Error: Could not execute Delete_rows event on table market_edu.tl_player_task; Can't find record in 'tl_player_task', Error_code: 1032; handler error HA_ERR_KEY_NOT_FOUND; the event's master log mysql-bin.002094, end_log_pos 286434186

解决方法:由于master要删除一条记录,而slave上找不到故报错,这种情况主上都将其删除了,那么从机可以直接跳过。

可用命令:stop slave;   set global sql_slave_skip_counter=1;    start slave;

第二种:主键重复。在slave已经有该记录,又在master上插入了同一条记录。

Last_SQL_Error: Could not execute Write_rows event on table hcy.t1; 
Duplicate entry '2' for key 'PRIMARY', 
Error_code: 1062; 
handler error HA_ERR_FOUND_DUPP_KEY; the event's master log mysql-bin.000006, end_log_pos 924

解决方法:在slave删除重复的主键

第三种:在master上更新一条记录,而slave上找不到,丢失了数据。

Last_SQL_Error: Could not execute Update_rows event on table hcy.t1;
Can't find record in 't1', 
Error_code: 1032; 
handler error HA_ERR_KEY_NOT_FOUND; the event's master log mysql-bin.000010, end_log_pos 263

解决方法:把丢失的数据在slave上填补,然后跳过报错即可。

insert into t1 values (2,'BTV');

stop slave ;set global sql_slave_skip_counter=1;start slave;

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