Mysql主从复制和读写分离

最新推荐文章于 2025-05-13 13:46:12 发布
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#mysql #数据库 #服务器

本文详细阐述了MySQL主从复制的工作原理、支持的复制类型，包括异步、全同步和半同步，以及如何配置和实现读写分离。介绍了Amoeba代理在数据库负载均衡中的应用，以及半同步复制的设置。涵盖了从原理到实战的全过程。

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Mysql主从复制原理

MySQL 的主从复制和 MySQL 的读写分离两者有着紧密联系，首先要部署主从复制，只有主从复制完成了，才能在此基础上进行数据的读写分离。

Mysql支持的复制类型

基于语句的复制（STATEMENT）：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。

基于行的复制（ROW）：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。

混合类型的复制（MIXED）：默认采用基于语句的复制，一旦发现基于语句无法精确复制时，就会采用基于行的复制

Mysql主从复制工作过程

（1）Master节点将数据的改变记录成二进制日志（bin log），当Master上的数据发生改变时，则将其改变写入二进制日志中。 

（2）Slave节点会在一定时间间隔内对Master的二进制日志进行探测其是否发生改变，如果发生改变，则开始一个I/O线程请求Master的二进制事件。 

（3）同时Master节点为每个I/O线程启动一个dump线程，用于向其发送二进制事件，并保存至Slave节点本地的中继日志（Relaylog）中，Slave节点将启动SQL线程从中继日志中读取二进制日志，在本地重放，即解析成sql语句逐一执行，使得其数据和Master节点的保持一致，最后I/O线程和SQL线程将进入睡眠状态，等待下一次被唤醒。

在这里插入图片描述

MySQL读写分离

1、读写分离的概念
读写分离基本的原理是让主数据库处理事务性增、改、删操作（INSERT、UPDATE、DELETE），而从数据库处理SELECT查询操作。数据库复制被用来把事务性操作导致的变更同步到集群中的从数据库。

2、读写分离存在意义
因为数据库的“写”（写10000条数据可能要3分钟）操作是比较耗时的。
但是数据库的“读”（读10000条数据可能只要5秒钟）。
所以读写分离，解决的是，数据库的写入，影响了查询的效率

3、什么时候要读写分离
数据库不一定要读写分离，如果程序使用数据库较多时，而更新少，查询多的情况下会考虑使用。利用数据库主从同步，再通过读写分离可以分担数据库压力，提高性能。

4、MySQL 读写分离原理
读写分离就是只在主服务器上写，只在从服务器上读。
基本的原理是让主数据库处理事务性查询，而从数据库处理 select 查询。
数据库复制被用来把主数据库上事务性查询导致的变更同步到集群中的从数据库。

5、常见的 MySQL 读写分离
1）基于程序代码内部实现
在代码中根据 select、insert 进行路由分类，这类方法也是目前生产环境应用最广泛的。
优缺点：
优点是性能较好，因为在程序代码中实现，不需要增加额外的设备为硬件开支；
缺点是需要开发人员来实现，运维人员无从下手。
并不是所有的应用都适合在程序代码中实现读写分离，像一些大型复杂的Java应用，如果在程序代码中实现读写分离对代码改动就较大。
2）基于中间代理层实现
代理一般位于客户端和服务器之间，代理服务器接到客户端请求后通过判断后转发到后端数据库，有以下代表性程序：
MySQL-Proxy：MySQL-Proxy 为 MySQL 开源项目，通过其自带的 lua 脚本进行SQL 判断。

Atlas：是由奇虎360的Web平台部基础架构团队开发维护的一个基于MySQL协议的数据中间层项目。它是在mysql-proxy 0.8.2版本的基础上，对其进行了优化，增加了一些新的功能特性。360内部使用Atlas运行的mysql业务，每天承载的读写请求数达几十亿条。支持事物以及存储过程。

Amoeba：由陈思儒开发，作者曾就职于阿里巴巴。该程序由Java语言进行开发，阿里巴巴将其用于生产环境。但是它不支持事务和存储过程。
由于使用MySQL Proxy需要写大量的Lua脚本，这些Lua脚本不是现成的，而需要自己编写，这对于并不熟悉MySQL Proxy内置变量和MySQL Protocol的人来说是非常困难的。
Amoeba是一个非常容易使用，可移植性非常强的软件，因此它在生产环境中被广泛用于数据库的代理层。

Mysql主从复制的几个同步模式


●异步复制（Asynchronous replication）
MySQL默认的复制即是异步的，主库在执行完客户端提交的事务后会立即将结果返给客户端，并不关心从库是否已经接收并处理，这样就会有一个问题，主如果crash掉了，此时主上已经提交的事务可能并没有传到从上，如果此时，强行将从提升为主，可能导致新主上的数据不完整。

●全同步复制（Fully synchronous replication）
指当主库执行完一个事务，所有的从库都执行了该事务才返回给客户端。因为需要等待所有从库执行完该事务才能返回，所以全同步复制的性能必然会收到严重的影响。

●半同步复制（Semisynchronous replication）
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。

Mysql主从配置

主：192.168.100.130 /24

从1：192.168.100.129 /24

从2：192.168.100.131 /24

主服务器设置192.168.100.130

设置时间同步

[root@zzz ~]# vim /etc/ntp.conf
[root@zzz ~]# systemctl start ntpd

在这里插入图片描述

从服务器1设置192.168.100.129 /24

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

从服务器2设置192.168.100.128 /24

在这里插入图片描述

主从设置

主服务器设置192.168.100.130

[root@zzz ~]# vim /etc/my.cnf

在这里插入图片描述

[root@zzz ~]# systemctl restart mysqld
[root@zzz ~]# mysql -uroot -pabc123

在这里插入图片描述

从服务器1设置192.168.100.129 /24

在这里插入图片描述

[root@send ~]# systemctl restart mysqld.service

在这里插入图片描述

从2：192.168.100.131 /24

vim /etc/my.cnf

在这里插入图片描述

[root@localhost ~]# systemctl restart mysqld.service 
[root@localhost ~]# mysql -uroot -pabc123

在这里插入图片描述

切换到主服务器192.168.100.130

在这里插入图片描述

从1：192.168.100.129 /24

切换到数据库，查看

在这里插入图片描述

从2：192.168.100.131 /24

切换到数据库，查看

在这里插入图片描述

半同步配置

主服务器设置192.168.100.130

在这里插入图片描述

从 服务器1 设置192.168.100.129 /24
在这里插入图片描述

[root@send ~]# systemctl restart mysqld

半同步状态已经开启

在这里插入图片描述

主服务器设置192.168.100.130

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

重启从数据库上的IO线程

在这里插入图片描述

在主库查询半同步状态

表示当前是异步模式还是半同步模式 on为半同步

当半同步复制发生超时〈由rpl_semi_sync_master_timeout参数控制，默认为10000ms，即10s)，会暂时关闭半同步复制，转而使用异步复制，也就是会自动降为异步工作。
当master dump线程发送完一个事务的所有事件之后，如果在 rpl_ semi_sync_master timeout 内，收到了从库的响应，则主从又重新恢复为半同步复制。

在这里插入图片描述

Amoeba代理读写分离

主服务器：192.168.100.130

从服务器1：192.168.100.129

从服务器2：192.168.100.131

AMmoeba代理：192.168.100.40

客户端：192.168.100.128

AMmoeba代理服务器

配置环境

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安装 Amoeba软件

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在主服务器 两个从服务器的mysql上开放权限给 Amoeba访问

grant all on *.* to 'test'@'192.168.100.%' identified by 'abc123';

再回到amoeba服务器配置 amoeba服务

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切换到客户端 192.168.100.128

Mysql远程登陆

[root@bogon ~]# yum install -y mariadb mariadb-server

在这里插入图片描述

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切换到主服务器mysql查看数据是否更新

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验证负载均衡

分别在两个从服务器上插入不同数据，最后在客户端查询

从1： mysql> insert into db_test.ky16 values(4,'aa');
从2： mysql> insert into db_test.ky16 values(4,'cc');

在客户端上查询

在这里插入图片描述

那如何判断写入是在哪个服务器上写的呢，很简单，只需在两个从服务器上关闭同步即可

mysql> stop slave;

再从客户端写入数据

mysql> insert into ky16 values(5,'tiechui');

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Mysql 主从复制、读写分离
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09-09 1241
在企业应用中，成熟的业务通常数据量都比较大 单台MySQL在安全性、 高可用性和高并发方面都无法满足实际的需求 配置多台主从数据库服务器以实现读写分离。
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07-03 2888
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05-13 922
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企业中最常用的——MySQL主从复制与读写分离
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年少很低调
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MySQL主从复制与读写分离（图文详解）
愿你成为自己喜欢的模样，不抱怨，不将就，有自由，有光芒！
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在实际的生产环境中，如果对MySQL数据库的读和写都在一台数据库服务中操作，无论在安全性、高可用性，还是高并发性等各个方面都是完全不能满足实际需求的，一般来说都是通过主从复制（Master-Slave)的方式来同步数据，再通过读写分离来提升数据库的并发负载能力这样的方案进行部署与实施 两日志、三线程 主库将更新写入Binlog日志文件后，不需要等待数据更新是否已经复制到从库中，就可以继续处理更多的请求。Master将事件写入binlog，但并不知道Slave是否或何时已经接收且已处理。在异步复制的机制的情况
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一个完整的mysql读写分离环境包括以下几个部分： ·        应用程序client ·        databaseproxy ·        database集群 在本次实战中，应用程序client基于c3p0连接后端的database proxy。database proxy负责管理client实际访问database的路由策略，采用开源框架amoeba。databa
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前言:上章和拐友们讲解了数据库中的高阶语句，这章来讲讲数据库的主从复制，因为在实际的生产环境中，如果对MySQL数据库的读和写都在一台数据库服务器中操作，无论在安全性，高可用性，还是高并发等各个方面都是不能满足实际需求的，本章首先讲解MySQL主从复制和MySQL读写分离的原理，然后介绍如何配置MySQL主从复制总结：master将数据保存在二进制日志中，I/O向dump发出同步请求，dump把数据发送给I/O线程，I/O写入本地的中继日志SQL会读取本地的中继日志数据，同步到自己的数据库中，完成同步
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前言 大型网站为了软解大量的并发访问，除了在网站实现分布式负载均衡，远远不够。到了数据业务层、数据访问层，如果还是传统的数据结构，或者只是单单靠一台服务器来处理如此多的数据库连接操作，数据库必然会崩溃，特别是数据丢失的话，后果更是不堪设想。这时候，我们会考虑如何减少数据库的连接，下面就进入我们今天的主题。 利用主从数据库来实现读写分离，从而分担主数据库的压力。在多个服务器上部署mysql，将其中一台认为主数据库，而其他为从数据库，实现主从同步。其中主数据库负责主动写的操作，而从数据库则只负责主动读的操作
分布式系统mysql主从复制和读写分离
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<think>嗯，用户想知道MySQL在分布式系统中如何配置主从复制和读写分离，以及它们的原理。首先，我需要回忆主从复制的基本流程。主库记录二进制日志，从库通过IO线程读取这些日志，然后SQL线程重放，对吧？这确保了数据一致性。不过用户可能还需要知道具体的配置步骤，比如修改my.cnf文件，创建复制用户，还有CHANGE MASTER命令这些步骤。 然后是读写分离的部分。主库处理写操作，从库处理读操作，这样可以提升性能。但用户可能关心如何实现自动的读写分离，可能需要中间件或者框架支持，比如MyCat或ShardingSphere。这部分需要解释清楚原理，以及配置方法。 另外，用户可能对主从复制的同步机制有疑问，比如异步、半同步和全同步的区别，以及各自的优缺点。异步可能性能好但有数据丢失风险，半同步则是在两者之间平衡。需要解释这些模式适用场景。 还有，读写分离带来的数据一致性问题。主从同步有延迟的话，读从库可能拿到旧数据。需要讨论如何解决，比如强制读主库或者监控延迟。用户可能在实际应用中遇到这个问题，所以解决方案很重要。 最后，用户可能想知道高可用性的扩展，比如主库故障时的切换，或者如何监控复制状态。这部分可以提到MHA或者Keepalived这样的工具，帮助提升系统的可靠性。 现在要确保回答结构清晰，分步骤讲解配置，再讲原理，最后讨论注意事项和扩展。同时需要引用提供的资料，比如引用[2]提到动态切换分库分表，可能和主从配置有关联。但用户的问题更聚焦在主从复制和读写分离，所以重点应该放在这里。需要检查引用内容是否相关，适当引用。比如引用[3]提到集中式授权，可能和权限配置有关，但可能不太直接相关。可能更多参考引用[2]关于分库分表的动态切换，但主从复制是基础，需要明确区分。 还要生成相关问题，比如主从延迟如何处理，半同步配置，或者读写分离中间件的选择。这些问题能帮助用户深入理解。确保回答中的LaTeX格式正确，数学表达式用$...$，独立公式用$$...$$，并且正确使用引用标记。</think>### MySQL主从复制与读写分离的实现原理与配置 #### 一、主从复制核心原理 1. **二进制日志(Binlog)机制** 主库将所有数据变更操作记录到二进制日志中，格式为$binlog\_format=ROW|STATEMENT|MIXED$[^1]。从库通过I/O线程实时拉取主库的Binlog，并写入本地中继日志(Relay Log)。 2. **数据同步流程** $$ \begin{aligned} &\text{主库写入} \rightarrow binlog \xrightarrow[\text{网络传输}]{\text{I/O线程}} relay\ log \xrightarrow{\text{SQL线程}} \text{从库数据} \\ &\Delta t_{同步} = t_{网络} + t_{SQL解析} + t_{从库写入} \end{aligned} $$ 延迟主要受网络带宽、从库硬件性能和事务复杂度影响[^2]。 #### 二、配置步骤详解 1. **主库配置** (`my.cnf`) ```ini [mysqld] server-id=1 log-bin=mysql-bin binlog_format=ROW ``` 2. **从库配置** (`my.cnf`) ```ini [mysqld] server-id=2 relay-log=mysql-relay ``` 3. **建立复制链路** ```sql -- 主库创建复制账号 CREATE USER 'repl'@'%' IDENTIFIED BY 'password'; GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'%'; -- 从库执行 CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='master_ip', MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='password', MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001', MASTER_LOG_POS=154; ``` #### 三、读写分离实现方案 1. **中间件方案** 使用MyCat/ProxySQL等中间件，配置规则： ```sql -- 写路由 INSERT/UPDATE/DELETE -> 主库 -- 读路由 SELECT -> 从库（支持负载均衡） ``` 2. **客户端分离方案** 在ORM框架（如MyBatis）中通过注解指定数据源： ```java @DataSource("master") public void insertData(...); @DataSource("slave") public List<Data> queryData(...); ``` #### 四、关键注意事项 1. **复制延迟问题** - 强制读主库：`/* FORCE_MASTER */ SELECT ...` - 并行复制：设置`slave_parallel_workers=8` - 半同步复制：`rpl_semi_sync_master_timeout=1000` 2. **高可用扩展** 采用MHA+Keepalived实现主库故障自动切换，VIP漂移时间可控制在10-30秒[^3]。 ```mermaid graph TD A[应用层] --> B{SQL类型} B -->|写操作| C[主库] B -->|读操作| D[从库集群] C --> E[Binlog] E --> F[从库I/O线程] F --> G[Relay Log] G --> H[从库SQL线程] ```
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