MySQL主从复制原理简析
主从复制
一、主从复制原因
1、在业务复杂的系统中,有这么一个情景,有一条 sql 语句需要锁表,导致暂时不能使用读的服务,那么就很影响运行中的业务,使用主从复制,让主库负责写,从库负责读,这样,即使主库出现了锁表的情景,通过读从库也可以保证业务的正常运行。
2、做数据的热备,主库宕机后能够及时替换主库,保证业务可用性。
3、架构的扩展,业务量越来越大,I/O 访问频率过高,单机无法满足,此时做多库的存储,降低磁盘 I/O 访问的频率,提高单个机器的 I/O 性能。
二、主从复制流程
1、主库 db 的更新事件(update、insert、delete)被写到 binlog
2、主库创建一个 binlog dump thread,把 binlog 的内容发送到从库
3、从库启动并发起连接,连接到主库
4、从库启动之后,创建一个 I/O 线程,读取主库传过来的 binlog 内容并写入到 relay log
5、从库启动之后,创建一个 SQL 线程,从 relay log 里面读取内容,从 Exec_Master_Log_Pos 位置开始执行读取到的更新事件,将更新内容写入到 slave 的 db
三、主从复制原理
1、binlog: binary log,主库中保存所有更新事件日志的二进制文件。
2、主从复制的基础是主库记录数据库的所有变更记录到 binlog。binlog 是数据库服务器启动的那一刻起,保存所有修改数据库结构或内容的一个文件。
3、mysql 主从复制是一个异步的复制过程,主库发送更新事件到从库,从库读取更新记录,并执行更新记录,使得从库的内容与主库保持一致。
4、在主库里,只要有更新事件出现,就会被依次地写入到 binlog 里面,之后会推到从库中作为从库进行复制的数据源。
5、binlog 输出线程。每当有从库连接到主库的时候,主库都会创建一个线程然后发送 binlog 内容到从库。对于每一个即将发送给从库的 sql 事件,binlog 输出线程会将其锁住。一旦该事件被线程读取完之后,该锁会被释放,即在该事件完全发送到从库的时候,该锁也会被释放。
6、在从库里,当复制开始的时候,从库就会创建两个线程进行处理:
- 从库 I/O 线程。当 START SLAVE 语句在从库开始执行之后,从库创建一个 I/O 线程,该线程连接到主库并请求主库发送 binlog 里面的更新记录到从库上。从库 I/O 线程读取主库的 binlog 输出线程发送的更新并拷贝这些更新到本地文件,其中包括 relay log 文件。
- 从库的 SQL 线程。从库创建一个 SQL 线程,这个线程读取从库 I/O 线程写到 relay log 的更新事件并执行。
7、可以知道,对于每一个主从复制的连接,都有三个线程。拥有多个从库的主库为每一个连接到主库的从库创建一个 binlog 输出线程,每一个从库都有它自己的 I/O 线程 和 SQL 线程。
8、从库通过创建两个独立的线程,使得在进行复制时,从库的读和写进行了分离。因此,即使负责执行的线程运行较慢,负责读取更新语句的线程并不会因此变得缓慢。比如说,如果从库有一段时间没运行了,当它在启动的时候,尽管它的 SQL 线程执行比较慢,它的 I/O 线程可以快速地从主库里读取所有的 binlog 内容。这样一来,即使从库在 SQL 线程执行完所有读取到的语句前停止运行了, I/O 线程也至少完全读取了所有的内容,并将其安全地备份在从库本地的 relay log,随时准备在从库下一次启动的时候执行语句。
四、分库分表如何实现?具体分几个库几个表,主从复制,读写分离?
在实际的生产环境中,对数据库的读和写都在同一个数据库中,是不能满足实际需求的,通过主从复制的方式来同步数据,再通过读写分离来提升数据库的并发负载能力。
复制类型:
- 基于语句的复制。在服务器上执行 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,执行效率高。
- 基于行的复制。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。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。
读写分离:
读写分离就是在主服务器上修改,数据会同步到从服务器,从服务器只能提供读取数据,不能写入,实现备份的同时也实现了数据库性能的优化,以及提升了服务器安全。可分为:
- 基于程序代码内部实现。根据 SELECT、INSERT 进行路由分类。
- 基于中间代理层实现。代理数据库服务器接收到应用服务器的请求后根据判断后转发到后端数据库。
参考文章:
MySQL主从复制原理探索
- 本文标题:MySQL主从复制原理简析
- 本文作者:beyondhxl
- 本文链接:https://www.beyondhxl.com/post/2518a838.html
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