MySQL复制的概述、安装、故障、技巧、工具

同MongoDB，Redis这样的NoSQL数据库的复制相比，MySQL复制显得相当复杂！

概述

首先主服务器把数据变化记录到主日志，然后从服务器通过I/O线程读取主服务器上的主日志，并且把它写入到从服务器的中继日志中，接着SQL线程读取中继日志，并且在从服务器上重放，从而实现MySQL复制。具体如下图所示：

整个过程反映到从服务器上，对应三套日志信息，可在从服务器上用如下命令查看：

mysql> SHOW SLAVE STATUS;

• Master_Log_File & Read_Master_Log_Pos：下一个传输的主日志信息。
• Relay_Master_Log_File & Exec_Master_Log_Pos：下一个执行的主日志信息。
• Relay_Log_File & Relay_Log_Pos：下一个执行的中继日志信息。

理解这些日志信息的含义对于解决故障至关重要，后文会详细阐述。

安装

先在主服务器上创建复制账号：

mysql> GRANT REPLICATION SLAVE ON *.*
       TO '<SLAVE_USER>'@'<SLAVE_HOST>'
       IDENTIFIED BY '<SLAVE_PASSWORD>';

注：出于安全性和灵活性的考虑，不要把root等具有SUPER权限用户作为复制账号。

然后设置主服务器配置文件（缺省：/etc/my.cnf）：

[mysqld]

server_id = 100
log_bin = mysql-bin
log_bin_index = mysql-bin.index
sync_binlog = 1
innodb_flush_log_at_trx_commit = 1
innodb_support_xa = 1

注：一定要保证主从服务器各自的server_id唯一，避免冲突。

注：如果没有指定log_bin的话，缺省会使用主机名作为名字，如此一来一旦主机名发生改变，就会出问题，所以推荐指定log_bin（从服务器的relay_log存在一样的问题）。

注：sync_binlog，innodb_flush_log_at_trx_commit，innodb_support_xa三个选项都是出于安全目的设置的，不是复制的必须选项，但如果没设置的话，一旦主服务器宕机，数据可能来不及写入磁盘，从而导致从服务器在复制过程中出现类似下面的错误：

• Client requested master to start replication from impossible position

因为日志数据已经丢失了，所以此类问题基本上不能处理，只能重新安装同步从服务器。

接下来设置从服务器配置文件（缺省：/etc/my.cnf）：

[mysqld]

server_id = 200
log_bin = mysql-bin
log_bin_index = mysql-bin.index
relay_log = mysql-relay-bin
relay_log_index = mysql-relay-bin.index
read_only = 1
skip_slave_start = 1
log_slave_updates = 1

注：如果用户有SUPER权限，则read_only无效。

注：有了skip_slave_start，除非使用START SLAVE命令，否则从服务器不会开始复制。

注：设置log_slave_updates，让从服务器记录日志，有助于在必要时把从切换成主。

下面最重要的步骤是如何克隆一份主服务器的数据：

如果数据库使用的是MyISAM表类型的话，可按如下方式操作：

shell> mysqldump --all-databases --master-data=1 > data.sql

注：master-data选项缺省会打开lock-all-tables，并写入CHANGE MASTER TO语句。

如果数据库使用的是InnoDB表类型的话，则应该使用single-transcation：

shell> mysqldump --all-databases --single-transaction --master-data=1 > data.sql

有了数据文件，传输到从服务器上并导入：

shell> mysql < data.sql

当然，整个过程也可以利用管道符一次性操作：

shell> mysqldump --host=<MASTER_HOST> ... | mysql --host=<SLAVE_HOST> ...

因为我们开始设置了master-data=1，所以系统会自动设置参数：MASTER_LOG_FILE和MASTER_LOG_POS，我们还需要设置剩下的参数：

mysql> CHANGE MASTER TO
       MASTER_HOST='<MASTER_HOST>',
       MASTER_USER='<SLAVE_USER>',
       MASTER_PASSWORD='<SLAVE_PASSWORD>';

如果数据量很大的话，mysqldump会非常慢，此时直接拷贝数据文件能节省不少时间：

在拷贝之前要先锁定数据，然后再获得相关的日志信息（File & Position）：

mysql> FLUSH TABLES WITH READ LOCK;
mysql> SHOW MASTER STATUS;

接下来拷贝数据文件时，如果是MyISAM表类型的话，直接拷贝即可；如果是InnoDB表类型的话，一定要先停止MySQL服务再拷贝，否则拷贝文件可能无法使用。把拷贝的数据文件直接复制到从服务器的数据目录。

最后还需要再指定一下日志信息：

mysql> CHANGE MASTER TO
       MASTER_HOST='<MASTER_HOST>',
       MASTER_USER='<SLAVE_USER>',
       MASTER_PASSWORD='<SLAVE_PASSWORD>',
       MASTER_LOG_FILE='<File>',
       MASTER_LOG_POS=<Position>;

注：不要在my.cnf配置文件里设置MASTER_USER和MASTER_PASSWORD，因为最终生效的是CHANGE MASTER TO生成的master.info文件里的信息。

在主服务器上直接拷贝数据文件虽然很快，但需要锁表或者停止服务，这会影响线上服务。如果先前已经有了从服务器，那么可以用旧的从服务器做母本来克隆新的从服务器：

先在旧的从服务器上查询日志信息：

mysql> SHOW SLAVE STATUS;

我们需要的是其中的Relay_Master_Log_File & Exec_Master_Log_Pos。

然后在旧的从服务器上按照前面的方法得到数据，并在新的从服务器上还原。

接着在新的从服务器上设置日志信息：

mysql> CHANGE MASTER TO
       MASTER_HOST='<MASTER_HOST>',
       MASTER_USER='<SLAVE_USER>',
       MASTER_PASSWORD='<SLAVE_PASSWORD>',
       MASTER_LOG_FILE='<Relay_Master_Log_File>',
       MASTER_LOG_POS=<Exec_Master_Log_Pos>;

不管用那个方法，最后记得在从服务器上启动复制，并检查工作是否正常：

mysql> START SLAVE;
mysql> SHOW SLAVE STATUS;

如果IO线程和SQL线程都显示Yes，就可以感谢上帝了：

• Slave_IO_Running: Yes
• Slave_SQL_Running: Yes

如果显示No，则说明某些配置步骤有问题，请重新对照一遍前面所说的步骤。

故障

问题：主从复制不止何故停止了，我该怎么办？

答案：复制错误多半是因为日志错误引起的，所以首先要搞清楚是主日志错误还是中继日志错误，从错误信息里一般就能判断，如果不能可以使用类似下面的mysqlbinlog命令：

shell> mysqlbinlog <MASTER_BINLOG_FILE> > /dev/null
shell> mysqlbinlog <RELAY_BINLOG_FILE> > /dev/null

如果没有错误，则不会有任何输出，反之如果有错误，则会显示出来。

如果是主日志错误，需要手动找到正确的日志信息，重新CHANGE MASTER TO即可：

mysql> CHANGE MASTER TO
       MASTER_LOG_FILE='<GOOD_LOG_FILE>',
       MASTER_LOG_POS=<GOOD_LOG_POS>;
mysql> START SLAVE;

如果是中继日志错误，只要在从服务器使用SHOW SLAVE STATUS结果中的日志信息重新CHANGE MASTER TO即可，系统会抛弃当前的中继日志，重新下载：

mysql> CHANGE MASTER TO
       MASTER_LOG_FILE='<Relay_Master_Log_File>',
       MASTER_LOG_POS=<Exec_Master_Log_Pos>;
mysql> START SLAVE;

至于为什么使用的是Relay_Master_Log_File & Exec_Master_Log_Pos，参见概述。

有时候由于BUG或者在从服务器执行了写操作可能会造成键重复错误，错误信息如下：

• Error ‘Duplicate entry …’ for key … on query

此时最好手动确认并删除从服务器上的无效数据，然后从主服务器复制正确数据，如果错误仍然不能解决，可以在从服务器使用SET GLOBAL sql_slave_skip_counter，如下：

mysql> SET GLOBAL sql_slave_skip_counter = 1;
mysql> START SLAVE;

注：如果有多个错误，可能需要执行多次（提醒：主从服务器数据可能因此不一致，遇到这样的情况可以使用mk-table-checksum和mk-table-sync检查并修复从服务器数据）。

问题：主服务器宕机了，如何把从服务器提升会主服务器？

答案：在一主多从的环境总，需选择数据最新的从服务器做新的主服务器。如下图所示：

在一主（Server1）两从（Server2,、Server3）的环境中，Server1宕机后，等到Server2和Server3把宕机前同步到的日志都执行完，比较Master_Log_File和Read_Master_Log_Pos就可以判断出谁快谁慢，因为Server2从Server1同步的数据（1582）比Server3从Server1同步的数据（1493）新，所以应该提升Server2为新的主服务器，那么Server3在CHANGE MASTER TO到Server2的时候应该使用什么样的参数呢？1582-1493=89，而Server2的最后的二进制日志位置是8167，所以答案是8167-89=8078。

技巧

主从服务器中的表可以使用不同的表类型。比如主服务器可以使用InnoDB表类型，提供事务，行锁等高级特性，从服务器可以使用MyISAM表类型，内存消耗少，易备份等优点。还有一个例子，一台主服务器如果同时带很多个从服务器的话，势必会影响其性能，此时可以拿出一台服务器作为从服务器代理，使用BLACKHOLE表类型，只记录日志，不写数据，由它带多台从服务器，从而提升性能。

主从服务器中的表可以使用不同的键类型。比如主服务器用InnoDB，键用VARCHAR的话节省空间，从服务器使用MyISAM，键用CHAR提高速度，因为MyISAM有静态表一说。

主从服务器中的表可以使用不同的索引。主服务器主要用来应付写操作，所以除了主键和唯一索引等保证数据关系的索引一般都可以不加，从服务器一般用来应付读操作，所以可以针对查询特征设置索引，再进一步，不同的从服务器可以针对不同的查询设置不同的索引。

工具

有一些优秀的工具可以让你的复制工作得到事半功倍的效果，详细内容请参考各自文档：

• Multi-Master Replication Manager for MySQL
• Percona XtraBackup
• Openark Kit
• Maatkit
• Tungsten-replicator

此外，Google Project Hosting里还有很多有趣的项目，可用mysql+replication标签搜索。

补充：Automated, Non-Stop MySQL Operations and Failover

说明：本文参考了下面列出的书籍中相关的内容：

• High Performance MySQL: Optimization, Backups, Replication, and More
• MySQL High Availability: Tools for Building Robust Data Centers

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