MySQL基于多实例构建主从复制及常见故障排查

主从复制介绍

  • 主从复制基于binlog来实现的
  • 主库发生新的操作,都会记录到binlog
  • 从库取得主库的binlog进行“回放”
  • 主从复制的过程是异步的

搭建主从复制的前提

  • 2个或以上的数据库实例
  • 主库需要开启二进制日志
  • server_id要不同,区分不同的节点
  • 主库需要建立专用的复制用户 (replication slave)
  • 从库应该通过备份主库,恢复的方法进行"补课"
  • 人为告诉从库一些复制信息(CHANGE MASTER TO)
  • 从库应该开启专门的复制线程

主从复制工作过程

  1. 从库执行change master to 命令(主库的连接信息+复制的起点)
  2. 从库会将以上信息,记录到master.info文件
  3. 从库执行 start slave 命令,立即开启IO线程和SQL线程
  4. 从库 IO线程,读取master.info文件中的信息
  5. 从库IO线程请求连接主库,主库专门提供一个DUMP线程,负责和IO线程交互
  6. IO线程根据binlog的位置信息(mysql-bin.000004 , 444),请求主库新的binlog
  7. 主库通过DUMP线程将最新的binlog,通过网络TP给从库的IO线程
  8. IO线程接收到新的binlog日志,存储到TCP/IP缓存,立即返回ACK给主库,并更新master.info
  9. IO线程将TCP/IP缓存中数据,转储到磁盘relaylog中.
  10. SQL线程读取relay.info中的信息,获取到上次已经应用过的relaylog的位置信息
  11. SQL线程会按照上次的位置点回放最新的relaylog,再次更新relay.info信息
  12. 从库会自动purge应用过的relay进行定期清理
    在这里插入图片描述
    一旦主从复制构建成功,主库当中发生了新的变化,都会通过dump线程发送信号给IO线程,增强了主从复制的实时性.

主从复制的作用

  1. 备份。主库down了自动切换到从库
  2. 在数据库层面上实现读写分离

主从复制搭建

构建MySQL多实例

  • 准备多个数据目录

    [root@localhost ~]# mkdir -p /data/3307/data
    
  • 准备配置文件

    cat > /data/3307/my.cnf <<EOF
    [mysqld]
    basedir=/app/mysql
    datadir=/data/3307/data
    socket=/data/3307/mysql.sock
    log_error=/data/3307/mysql.log
    port=3307
    server_id=7
    log_bin=/data/3307/mysql-bin
    binlog_format=row
    ----------启用GTID模式构建主从 
    gtid-mode=on                                --启用gtid类型,否则就是普通的复制架构
    enforce-gtid-consistency=true          --强制GTID的一致性
    log-slave-updates=1 					--slave更新是否记入日志
    sync_binlog=1	 --每次事务提交都立即刷写binlog到磁盘
    最高安全模式
    innodb_flush_log_at_trx_commit=1(0:一秒会发生n多事务,断电可能会丢失1秒内的所有事务;2(分两步提交事务,一步只保证刷写到os buffer。))
    Innodb_flush_method=O_DIRECT
    最高性能:
    innodb_flush_log_at_trx_commit=0
    innodb_flush_method=fsync
    EOF
    
  • 初始化数据库

    mv /etc/my.cnf /etc/my.cnf.bak
    mysqld --initialize-insecure  --user=mysql --datadir=/data/3307/data --basedir=/application/mysql
    
  • 设置以systemd的方式启动数据库(Centos6省略)

    cd /etc/systemd/system
    cp mysqld.service mysqld3307.service
    vim mysqld3307.service
    # 修改为:
    ExecStart=/application/mysql/bin/mysqld  --defaults-file=/data/3307/my.cnf
    
  • 授权数据目录

    chown -R mysql.mysql /data/*
    
  • 启动数据库

    systemctl start mysqld3307.service
    //Centos6启动方式
    mysqld_safe --defaults-file=/data/3307/my.cnf &
    //Centos6关闭方式
    mysqladmin -S /data/3307/mysql.sock shutdown
    //Centos6设置多实例密码
    mysqladmin -uroot -S /data/3307/mysql.sock password '2'
    
  • 验证多实例

    netstat -lnp|grep 330
    
  • 开启binlog

    log_bin=/data/3307/mysql-bin
    
  • 在主库创建复制用户

    mysql -uroot -p1   -e "grant replication slave on *.* to repl@'192.168.63.%' identified by '123'"
    
  • 要求数据完全一致则先备份主库的数据导入从库

     mysqldump -uroot -p2 -p 3306 -A --master-data=2 --single-transaction -R -E --triggers >/tmp/full.sql
    
  • 在从库导入数据

     mysql> source  /tmp/full.sql
    
  • 告诉从库信息

     CHANGE MASTER TO 
     MASTER_HOST='192.168.63.128', //主库IP地址
     MASTER_USER='repl', 主库授权给从库的用户名及密码
     MASTER_PASSWORD='123',
     MASTER_PORT=3306,  主库端口
     #MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000006',  vim /tmp/full.sql查看主库的binlog及pos
     #MASTER_LOG_POS=1210,     主库pos
     MASTER_AUTO_POSITION=1;开启了GTID模式则不需加以上两行
     #MASTER_AUTO_POSITION=?;如果是导如通过xtrabackup备份的数据应该查看binlog填写
     MASTER_CONNECT_RETRY=10;   重连次数
    
  • 从库开启复制线程(IO,SQL)

     mysql> start slave;
    
  • 检查主从复制状态、排错

     mysql> show slave status \G
    

主从复制故障

  • IO线程故障(connecting)
    可能原因:
    (1)网络、防火墙、连接数上限
    解决:

stop slave;
reset slave all;
change master to
start slave

(2)请求binlog遇到的问题,比如binlog没开启或者损坏

解决:
主库:reset master
从库:stop slave;
reset slave all;
change master to
start slave

  • SQL线程故障
    可能原因:
    relay-log损坏

合理解决方法:
把握一个原则,一切以主库为准进行解决.
如果出现问题,尽量进行反操作
最直接稳妥办法,重新构建主从

暴力的解决方法
方法一:
stop slave;
set global sql_slave_skip_counter = 1;
start slave;
#将同步指针向下移动一个,如果多次不同步,可以重复操作。
start slave;
方法二:
/etc/my.cnf
slave-skip-errors = 1032,1062,1007

常见的错误代码:
1007:对象已存在
1032:无法执行DML
1062:主键冲突,或约束冲突

为了很大程度避免SQL线程故障,我们一般配置主从读写分离:
从库只读:

read_only
super_read_only

使用读写分离中间件,比如mycat、atlas、proxySQL、Maxscale

主从延时监控主要原因

(1) binlog写入不及时
sync_binlog=1
(2) 默认情况下dump_t 是串行传输binlog *****
在并发事务量大时或者大事务,由于dump_t 是串行工作的,导致传送日志较慢,如何解决问题?
必须启用GTID,使用Group commit方式.可以支持DUMP_T并行
(3) 主库极其繁忙
慢语句
锁等待
从库个数
网络延时
从库方面可能原因:
(1) 传统复制(Classic)中
如果主库并发事务量很大,或者出现大事务,由于从库是单SQL线程,导致不管传的日志有多少,只能一次执行一个事务.
5.6 版本,有了GTID,可以实现多SQL线程,但是只能基于不同库的事务进行并发回放.(database)
5.7 版本中,有了增强的GTID,增加了seq_no,增加了新型的并发SQL线程模式(logical_clock),MTS技术
(2) 主从硬件差异太大
(3) 主从的参数配置
(4) 从库和主库的索引不一致
(5) 版本有差异

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