1.1 产生背景
随着系统数据量的不断增加，由单台Mysql作为独立数据库无法满足业务需求，无论是在安全性（数据备份），高可用性（容错能力）及高并发（负载均衡）等各个方面。
因此，针对查询为主系统（select查询），可以采用主从复制策略。通过Mysql的主从复制（Master-Slave）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，这样就可以得到更好的客户端响应时间。
1.2 工作原理
主从复制通过三个过程实现，其中一个发生在主服务器上，另外两个发生在从服务器上。
1.主服务器将用户对数据库的更新操作以二进制文件保存到BinaryLog日志文件中，然后由BinlogDump线程将BinaryLog日志文件传输给从服务器。
2.从服务器通过一个I/O线程将主服务器的BinaryLog日志文件中的更新操作复制到一个叫RelayLog的中继日志文件中。
3.从服务器通过另一个SQL线程将RelayLog中继日志文件中的操作依次在本地执行，从而实现主从之间数据的同步。
三个线程
1.BinLog Dump线程
BinLog Dump线程运行在主服务器上，主要工作是把BinaryLog二进制文件的数据发送到从服务器。使用SHOWPROCESSLIST语句查看该线程状态。
2.I/O线程
从服务器执行STARTSLAVE语句后，创建一个I/O线程。此线程运行在从服务器上，与主服务器建立连接，然后向主服务器发送更新请求。之后，I/O线程将主服务器的BinLogDump线程发送的更新操作，复制到本地RelayLog日志文件中。
3.SQL线程
SQL线程运行在从服务器上，主要工作是读取RelayLog日志文件中的更新操作，将这些操作依次执行，从而使主从服务器数据得到同步。
当有多台从服务器时，主服务器为每个当前连接的从服务器创建一个线程，每个从服务器有自己的I/O线程和SQL线程。关于这三个线程运行过程中可能出现的一些状态，可以参考Mysql参考手册：6.3.复制实施细节
2.1 Mysql兼容性
Mysql5.x与4.x版本使用的日志文件格式大大不同，所以主从库最好采用相同版本，如果达不到要求，必须保证主服务器版本不高于从服务器版本。
2.2 配置Master
在主服务器上为从服务器设置一个连接账户，授予REPLICATIONSLAVE权限。假定你想要创建用户名为slave1的一个账户，从服务器可以使用该账户从你的域内的任何主机使用密码passwd来访问主服务器。要创建该账户，可使用GRANT语句：
1 2 | mysql>GRANTREPLICATION SLAVEON *.*->TO'slave1'@'%'IDENTIFIED BY'passwd'; |
接着打开my.ini（my.cnf）配置文件，指定log-bin及唯一的serverid。
1 2 3 | [mysqld]log-bin = mysql-binserver-id = 1 |
重启mysql服务器，运行SHOWMASTER STATUS查看
File表示主服务器正在使用的binlog文件，如果是第一次配置，则此处显示为mysql-bin.000001，并且每次重启服务器都会递增生成新文件；Position的值与binlog文件的大小相同，表示下一个被记录事件的位置；Binlog_Ignore_DB与Binlog_Do_DB是主服务器控制写入binlog文件内容的过滤选项，默认为空，表示不做任何过滤。
File和Position两列指明从服务器将从哪个binlog文件中复制，以及复制的开始位置，也是用来配置从服务器的参数。
2.3 配置Slave
从服务器的配置与主服务器类似，必须提供唯一的server-id（不能跟主服务器ID相同），配置完成后重启服务器。
1 2 3 | [mysqld]log-bin = mysql-binserver-id = 2 |
接下来需要使用CHANGEMASTER TO语句指定主服务器的信息。
1 2 3 4 5 | CHANGE MASTER TOMASTER_HOST=’192.168.191.1’,MASTER_USER=’slave1’,MASTER_PASSWORD=’passwd’,MASTER_LOG_FILE=’mysql-bin.000005’,MASTER_LOG_POS=825 |
使用SHOW SLAVESTATUS语句查看从服务器的设置是否正确
2.4 运行操作
1.在从服务器上执行STARTSLAVE开始复制：
1 | mysql > START SLAVE; |
运行SHOWSLAVE STATUS查看输出结果：
从结果看出，从服务器的I/O线程和SQL线程都已经成功开始运行。
在主服务器上运行SHOWPROCESSLIST查看BinlogDump进程：
在从服务器上执行SHOWPROCESSLIST查看：
2.row为I/O线程，3.row为SQL线程。
2. 测试主从复制
在主服务器上执行数据库的更新操作：
1 2 3 4 5 6 7 8 | mysql>createdatabasems_test;Query OK, 1 row affected (0.00 sec)mysql> use ms_test;Databasechangedmysql>createtabletest(idint);Query OK, 0 rowsaffected (0.25sec)mysql>insertintotestvalues(1), (2), (3);Query OK, 3 rowsaffected (0.08sec) |
在从服务器上，执行查询，可以看到数据已经成功更新到了从服务器上。
3. 读写分离性能提升测试
由于网络、服务器等的环境差异，以及测试工具的局限性，无法做严格的测试，所以此处使用apache的ab工具测试在高并发情况下，使用读写分离对主库执行更新操作的效率变化。
1.准备好测试代码和测试工具
采用表复制的方法，预先向test表插入300W+条数据，数据分散为1,2,3.
1 | insertintotest select* fromtest; |
ms.php连接主库执行插入操作。
1 2 3 | $conn_m= newMysqli('192.168.191.1', 'root', '123456', 'ms_test');$conn_m->query('INSERTINTO `test` values('. rand(1, 1000) . ')');$conn_m->close(); |
ms2.php连接主库执行耗时查询.
1 2 3 | $conn_s= newMysqli('192.168.191.1, 'root', '123456', 'ms_test');$conn_s->query('SELECTcount(*) FROM `test` WHERE id='.$i);$conn_s->close(); |
2.同时启动两个ab进程，测试同时连接主库执行查询和更新。
1 | ab.exe-n2000 -c200 http://localhost/ms2.php（请求2000次，每次并发200个） |
1 | ab.exe-n100 -c10 http://localhost/ms2.php（请求100次，每次并发10个） |
3.将ms2.php的连接指向从库。
1 | $conn_s= newMysqli('192.168.191.2’, 'root', '123456', 'ms_test'); |
1 | ab.exe-n2000 -c200 http://localhost/ms2.php（请求2000次，每次并发200个） |
1 | ab.exe-n100 -c10 http://localhost/ms2.php（请求100次，每次并发10个） |
可以看到在查询时间无太大变化的情况下（并发的更新操作较少），更新时间是有了较快的提升。
4. 总结
Mysql主从复制可以较好的解决高并发情况下数据库锁的性能瓶颈，不过在数据及时同步方面稍显不足，如果主服务器宕机，会导致从服务器不能及时更新到数据，这种情况下可以考虑半同步复制和主主复制。
架构在演变，技术在更新，唯有保持一颗永不懈怠之心，才能跟上时代的步伐。
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