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Mysql数据库主从心得整理  


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管理mysql主从有2年多了,管理过200多组mysql主从,几乎涉及到各个版本的主从,本博文属于总结性的,有一部分是摘自网络,大部分是根据自己管理的心得和经验所写,整理了一下,分享给各位同行,希望对大家有帮助,互相交流。
一、mysql主从的原理
1Replication 线程
Mysql的 Replication 是一个异步的复制过程(mysql5.1.7以上版本分为异步复制和半同步两种模式),从一个 Mysql instace(我们称之为 Master)复制到另一个 Mysql instance(我们称之 Slave)。在 Master 与 Slave 之间的实现整个复制过程主要由三个线程来完成,其中两个线程(Sql线程和IO线程)在 Slave 端,另外一个线程(IO线程)在 Master 端。
要实现 MySQL 的 Replication ,首先必须打开 Master 端的Binary Log(mysql-bin.xxxxxx)功能,否则无法实现。因为整个复制过程实际上就是Slave从Master端获取该日志然后再在自己身上完全 顺序的执行日志中所记录的各种操作。打开 MySQL 的 Binary Log 可以通过在启动 MySQL Server 的过程中使用 “—log-bin” 参数选项,或者在 my.cnf 配置文件中的 mysqld 参数组([mysqld]标识后的参数部分)增加 “log-bin” 参数项。
2MySQL 复制的基本过程如下:
2.1Slave 上面的IO线程连接上 Master,并请求从指定日志文件的指定位置(或者从最开始的日志)之后的日志内容;
2.2. Master 接收到来自 Slave 的 IO 线程的请求后,通过负责复制的 IO 线程根据请求信息读取指定日志指定位置之后的日志信息,返回给 Slave 端的 IO 线程。返回信息中除了日志所包含的信息之外,还包括本次返回的信息在 Master 端的 Binary Log 文件的名称以及在 Binary Log 中的位置;
2.3. Slave 的 IO 线程接收到信息后,将接收到的日志内容依次写入到 Slave 端的Relay Log文件(mysql-relay-bin.xxxxxx)的最末端,并将读取到的Master端的bin-log的文件名和位置记录到master- info文件中,以便在下一次读取的时候能够清楚的高速Master“我需要从某个bin-log的哪个位置开始往后的日志内容,请发给我”
2.4. Slave 的 SQL 线程检测到 Relay Log 中新增加了内容后,会马上解析该 Log 文件中的内容成为在 Master 端真实执行时候的那些可执行的 Query 语句,并在自身执行这些 Query。这样,实际上就是在 Master 端和 Slave 端执行了同样的 Query,所以两端的数据是完全一样的。
3Mysql复制的几种模式
3.1.从 MySQL 5.1.12 开始,可以用以下三种模式来实现:
– 基于SQL语句的复制(statement-based replication, SBR),
– 基于行的复制(row-based replication, RBR),
– 混合模式复制(mixed-based replication, MBR)。
相应地,binlog的格式也有三种:STATEMENT,ROW,MIXED。 MBR 模式中,SBR 模式是默认的。
在运行时可以动态改动 binlog的格式,除了以下几种情况:
1.存储流程或者触发器中间
2.启用了NDB
3.当前会话试用 RBR 模式,并且已打开了临时表
如果binlog采用了 MIXED 模式,那么在以下几种情况下会自动将binlog的模式由 SBR 模式改成 RBR 模式:
1.当DML语句更新一个NDB表时
2.当函数中包含 UUID() 时
3.2个及以上包含 AUTO_INCREMENT 字段的表被更新时
4.行任何 INSERT DELAYED 语句时
5.用 UDF 时
6.视图中必须要求运用 RBR 时,例如建立视图是运用了 UUID() 函数
3.2.设定主从复制模式:
log-bin=mysql-bin
#binlog_format="STATEMENT"
#binlog_format="ROW"
binlog_format="MIXED"
也可以在运行时动态修改binlog的格式。例如
mysql> SET SESSION binlog_format = 'STATEMENT';
mysql> SET SESSION binlog_format = 'ROW';
mysql> SET SESSION binlog_format = 'MIXED';
mysql> SET GLOBAL binlog_format = 'STATEMENT';
mysql> SET GLOBAL binlog_format = 'ROW';
mysql> SET GLOBAL binlog_format = 'MIXED';
3.3.两种模式各自的优缺点:
SBR 的优点:
历史悠久,技能成熟
binlog文件较小
binlog中包含了所有数据库修改信息,可以据此来审核数据库的安全等情况
binlog可以用于实时的还原,而不仅仅用于复制
主从版本可以不一样,从服务器版本可以比主服务器版本高
SBR 的缺点:
不是所有的UPDATE语句都能被复制,尤其是包含不确定操作的时候。
调用具有不确定因素的 UDF 时复制也可能出疑问
运用以下函数的语句也不能被复制:
* LOAD_FILE()
* UUID()
* USER()
* FOUND_ROWS()
* SYSDATE() (除非启动时启用了 –sysdate-is-now 选项)
INSERT … SELECT 会产生比 RBR 更多的行级锁
复制须要执行 全表扫描(WHERE 语句中没有运用到索引)的 UPDATE 时,须要比 RBR 请求更多的行级锁
对于有 AUTO_INCREMENT 字段的 InnoDB表而言,INSERT 语句会阻塞其他 INSERT 语句
对于一些复杂的语句,在从服务器上的耗资源情况会更严重,而 RBR 模式下,只会对那个发生变化的记录产生影响
存储函数(不是存储流程 )在被调用的同时也会执行一次 NOW() 函数,这个可以说是坏事也可能是好事
确定了的 UDF 也须要在从服务器上执行
数据表必须几乎和主服务器保持一致才行,否则可能会导致复制出错
执行复杂语句如果出错的话,会消耗更多资源
 
RBR 的优点:
任何情况都可以被复制,这对复制来说是最安全可靠的
和其他大多数数据库系统的复制技能一样
多数情况下,从服务器上的表如果有主键的话,复制就会快了很多
复制以下几种语句时的行锁更少:
* INSERT … SELECT
包含 AUTO_INCREMENT 字段的 INSERT
没有附带条件或者并没有修改很多记录的 UPDATE 或 DELETE 语句
执行 INSERT,UPDATE,DELETE 语句时锁更少
从服务器上采用多线程来执行复制成为可能
RBR 的缺点:
binlog 大了很多
复杂的回滚时 binlog 中会包含大量的数据
主服务器上执行 UPDATE 语句时,所有发生变化的记录都会写到 binlog 中,而 SBR 只会写一次,这会导致频繁发生 binlog 的并发写疑问
UDF 产生的大 BLOB 值会导致复制变慢
不能从 binlog 中看到都复制了写什么语句(加密过的)
当在非事务表上执行一段堆积的SQL语句时,最好采用 SBR 模式,否则很容易导致主从服务器的数据不一致情况发生
另外,针对系统库 mysql 里面的表发生变化时的处理准则如下:
如果是采用 INSERT,UPDATE,DELETE 直接操作表的情况,则日志格式根据 binlog_format 的设定而记录
如果是采用 GRANT,REVOKE,SET PASSWORD 等管理语句来做的话,那么无论如何 都采用 SBR 模式记录。
注:采用 RBR 模式后,能处理很多原先出现的主键重复问题。实例:
对于insert into db_allot_ids select * from db_allot_ids 这个语句:
在BINLOG_FORMAT=STATEMENT 模式下:
BINLOG日志信息为:
—————————————–
BEGIN
/*!*/;
# at 173
#090612 16:05:42 server id 1 end_log_pos 288 Query thread_id=4 exec_time=0 error_code=0
SET TIMESTAMP=1244793942/*!*/;
insert into db_allot_ids select * from db_allot_ids
/*!*/;
—————————————–
在BINLOG_FORMAT=ROW 模式下:
BINLOG日志信息为:
—————————————–
BINLOG '
hA0yShMBAAAAMwAAAOAAAAAAAA8AAAAAAAAAA1NOUwAMZGJfYWxsb3RfaWRzAAIBAwAA
hA0yShcBAAAANQAAABUBAAAQAA8AAAAAAAEAAv/8AQEAAAD8AQEAAAD8AQEAAAD8AQEAAAA=
'/*!*/;
—————————————–
4Mysql主从的优缺点
MySQL的主从同步是一个很成熟的架构,优点为:①在从服务器可以执行查询工作(即我们常说的读功能),降低主服 务器压力;②在从主服务器进行备份,避免备份期间影响主服务器服务;③当主服务器出现问题时,可以切换到从服务器。所以我在项目部署和实施中经常会采用这种方案;鉴于生产环境下的mysql的严谨性。
实际上,在老版本中,MySQL 的复制实现在 Slave 端并不是由 SQL 线程和 IO 线程这两个线程共同协作而完成的,而是由单独的一个线程来完成所有的工作。但是 MySQL 的工程师们很快发现,这样做存在很大的风险和性能问题,主要如下:
首先,如果通过一个单一的线程来独立实现这个工作的话,就使复制 Master 端的,Binary Log日志,以及解析这些日志,然后再在自身执行的这个过程成为一个串行的过程,性能自然会受到较大的限制,这种架构下的 Replication 的延迟自然就比较长了。
其次,Slave 端的这个复制线程从 Master 端获取 Binary Log 过来之后,需要接着解析这些内容,还原成 Master 端所执行的原始 Query,然后在自身执行。在这个过程中,Master端很可能又已经产生了大量的变化并生成了大量的 Binary Log 信息。如果在这个阶段 Master 端的存储系统出现了无法修复的故障,那么在这个阶段所产生的所有变更都将永远的丢失,无法再找回来。这种潜在风险在Slave 端压力比较大的时候尤其突出,因为如果 Slave 压力比较大,解析日志以及应用这些日志所花费的时间自然就会更长一些,可能丢失的数据也就会更多。
所以,在后期的改造中,新版本的 MySQL 为了尽量减小这个风险,并提高复制的性能,将 Slave 端的复制改为两个线程来完成,也就是前面所提到的 SQL 线程和 IO 线程。最早提出这个改进方案的是Yahoo!的一位工程师“Jeremy Zawodny”。通过这样的改造,这样既在很大程度上解决了性能问题,缩短了异步的延时时间,同时也减少了潜在的数据丢失量。
当然,即使是换成了现在这样两个线程来协作处理之后,同样也还是存在 Slave 数据延时以及数据丢失的可能性的,毕竟这个复制是异步的。只要数据的更改不是在一个事务中,这些问题都是存在的。
如果要完全避免这些问题,就只能用 MySQL 的 Cluster 来解决了。不过 MySQL的 Cluster 知道笔者写这部分内容的时候,仍然还是一个内存数据库的解决方案,也就是需要将所有数据包括索引全部都 Load 到内存中,这样就对内存的要求就非常大的大,对于一般的大众化应用来说可实施性并不是太大。MySQL 现在正在不断改进其 Cluster 的实现,其中非常大的一个改动就是允许数据不用全部 Load 到内存中,而仅仅只是索引全部 Load 到内存中,我想信在完成该项改造之后的 MySQL Cluster 将会更加受人欢迎,可实施性也会更大。
5Mysql的半同步模式(Semisynchronous Replication
我们知道在5.5之前,MySQL的复制其实是异步操作,而不是同步,也就意味着允许主从之间的数据存在一定的延迟,mysql当初这样设计的目的可能也是基于可用性的考虑,为了保证master不受slave的影响,并且异步复制使得master处于一种性能最优的状态:写完binlog后即可提交而不需要等待slave的操作完成。这样存在一个隐患,当你使用slave作为备份时,如果master挂掉,那么会存在部分已提交的事务未能成功传输到slave的可能,这就意味着数据丢失!
在MySQL5.5版本中,引入了半同步复制模式(Semi-synchronous Replication)能够成功(只是相对的)避免上述数据丢失的隐患。在这种模式下:master会等到binlog成功传送并写入至少一个slave的relay log之后才会提交,否则一直等待,直到timeout(默认10s)。当出现timeout的时候,master会自动切换半同步为异步,直到至少有一个slave成功收到并发送Acknowledge,master会再切换回半同步模式。结合这个新功能,我们可以做到,在允许损失一定的事务吞吐量的前提下来保证同步数据的绝对安全,因为当你设置timeout为一个足够大的值的情况下,任何提交的数据都会安全抵达slave。
mysql5.5 版本支持半同步复制功能(Semisynchronous Replication),但还不是原生的支持,是通过plugin来支持的,并且默认是没有安装这个插件的。不论是二进制发布的,还是自己源代码编译的,都会默认生成这个插件,一个是针对master 的一个是针对slave的,在使用之前需要先安装这俩plugins。
二、Mysql主从复制的过滤
复制的过滤主要有2种方式:
1、在主服务器在把事件从进二制日志中过滤掉,相关的参数是:binlog_do_db和binlog_ignore_db。
2、在从服务器上把事件从中继日志中过滤掉,相关的参数是replicate_*。
复制只能扩展读取,不能扩展写入,对数据进行分区可以进行扩展写入。
复制的优化:
在mysql复制环境中,有8个参数可以让我们控制,需要复制或需要忽略不进行复制的DB或table分别为:
下面二项需要在Master上设置:
Binlog_Do_DB:设定哪些数据库需要记录Binlog
Binlog_Ignore_DB:设定哪里数据库不需要记录Binlog
优点是Master端的Binlog记录所带来的Io量减少,网络IO减少,还会让slave端的IO线程,SQL线程减少,从而大幅提高复制性能,
缺点是mysql判断是否需要复制某个事件不是根据产生该事件的查询所在的DB,而是根据执行查询时刻所在的默认数据库(也就是登录时指定的库名或运行"use database"中指定的DB),只有当前默认DB和配置中所设定的DB完全吻合时IO线程才会将该事件读取给slave的IO线程.所以,如果在默认DB和设定须要复制的DB不一样的情况下改变了须要复制的DB中某个Table中的数据,该事件是不会被复制到Slave中去的,这样就会造成Slave端的数据和Master的数据不一致.同样,在默认的数据库下更改了不须要复制的数据库中的数据,则会被复制到slave端,当slave端并没有该数据库时,则会造成复制出错而停止。
下面六项需要在slave上设置:
Replicate_Do_DB:设定需要复制的数据库,多个DB用逗号分隔
Replicate_Ignore_DB:设定可以忽略的数据库.
Replicate_Do_Table:设定需要复制的Table
Replicate_Ignore_Table:设定可以忽略的Table
Replicate_Wild_Do_Table:功能同Replicate_Do_Table,但可以带通配符来进行设置。
Replicate_Wild_Ignore_Table:功能同Replicate_Do_Table,功能同Replicate_Ignore_Table,可以带通配符。
优点是在slave端设置复制过滤机制,可以保证不会出现因为默认的数据库问题而造成Slave和Master数据不一致或复制出错的问题.
缺点是性能方面比在Master端差一些.原因在于:不管是否须要复制,事件都会被IO线程读取到Slave端,这样不仅增加了网络IO量,也给Slave端的IO线程增加了Relay Log的写入量。
注:在实际的生产应用中发现,在mysql5.0以前的版本,mysql的这个过滤设置几乎是形同虚设,不起作用:不管你在主库或是从库上设置了忽略某个数据库或是表,他依然会进行同步,所以在做5.0以前版本的主从同步时,一定保持主从数据库的一致性,主上有的库或是表从上一定要有,否则在同步的过程会出错。
三、Mysql主从同步的配置
主库IP:192.168.1.2
从库IP:192.168.1.3
添加一个用于主从同步的用户:
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'%' IDENTIFIED BY ‘1q2w3e4r’;
如果监控mysql主从的话,请加上一个super权限:
GRANT SUPER, REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'%' IDENTIFIED BY '1q2w3e4r';
1、主库的配置
1.1mysql5.0以下版本的配置
 修改主库mysql配置配置文件,在[mysqld]段添加以下内容:
server-id = 1
log-bin=/home/mysql/logs/binlog/bin-log
max_binlog_size = 500M
binlog_cache_size = 128K
binlog-do-db = adb
binlog-ignore-db = mysql
log-slave-updates
1.2. mysql5.0以上版本的配置
 修改主库mysql配置配置文件,在[mysqld]段添加以下内容:
server-id = 1
log-bin=/home/mysql/logs/binlog/bin-log
max_binlog_size = 500M
binlog_cache_size = 128K
binlog-do-db = adb
binlog-ignore-db = mysql
log-slave-updates
expire_logs_day=2
binlog_format="MIXED"
1.3.各个参数的含义和相关注意项:
server-id = 1 #服务器标志号,注意在配置文件中不能出现多个这样的标识,如果出现多个的话mysql以第一个为准,一组主从中此标识号不能重复。
log-bin=/home/mysql/logs/binlog/bin-log #开启bin-log,并指定文件目录和文件名前缀。
max_binlog_size = 500M #每个bin-log最大大小,当此大小等于500M时会自动生成一个新的日志文件。一条记录不会写在2个日志文件中,所以有时日志文件会超过此大小。
binlog_cache_size = 128K #日志缓存大小
binlog-do-db = adb #需要同步的数据库名字,如果是多个,就以此格式在写一行即可。
binlog-ignore-db = mysql  #

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