MySQL主从复制的两种方式
MySQL主从复制
MySQL可以通过两种方式配置主从复制，一种是通过二进制日志（binary log）的方式；另一种是通过GTID（全局事务ID）方式，不过GTID方式仍然依赖MySQL的binary log。
通过binary log配置主从
binary log的核心是事件（event）。基本原理是：主服务器把所有对数据库的操作（例如update、delete，create等）作为一个事件，当有事件产生，就把它们写入到对应的binary log中，每个事件都对应一个位置（可以理解这个位置就是事件的编号）。然后从服务器读取主服务器中的日志文件来获取主服务产生的事件（把这些日志保存到从服务器本地的relay-log中），从而把主服务的数据库操作在从服务器中重复执行一次，达到数据复制的目的。
由于一切操作都是基于binary log，因此主服务器必须开启log-bin选项，另外，主从服务器都必须分配一个唯一的server-id。
binary log方式实战
master服务器配置步骤
- 为master分配一个唯一id（server-id）
- 开启log-bin选项
- 重启服务器
- 创建一个专门用于复制的用户（非必需，但更安全）
- 锁表，禁止数据库写入数据
- 获取bin log日志的名称和位置
修改master服务器配置文件（/etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf）
[mysqld]
log-bin = mysql.bin #binary log日志的前缀名称，可随意
server-id = 1
bind-address = 0.0.0.0 # 让mysql接收外部网络连接
....
由于MySQL默认只监听127.0.0.1，因此无法被外部网络连接，因此要把它改为0.0.0.0。
修改完后一定要先重启服务器，否则后面的步骤无法顺利进行
创建一个专门用于复制，且没有其他权限的用户
mysql> create user 'repl'@'%' identified by 'repl'; #创建用户
mysql> grant replication slave on *.* to 'repl'@'%'; #只授予复制权限
接下来就要锁表，禁止数据库被修改，目的是获取当前数据库的日志名称和事件位置
mysql> flush tables with read lock;
输入命令后不能退出MySQL，以保持锁的状态。
数据库锁定后，接下来就是最重要的一步，获取日志的名称和位置信息
mysql> show master status\G
*************************** 1. row ***************************
File: mysql-bin.000002
Position: 334
Binlog_Do_DB:
Binlog_Ignore_DB:
Executed_Gtid_Set:
1 row in set (0.00 sec)
master服务准备完毕，下面就是配置slave服务器。
slave服务器配置步骤
- 和master服务器一样，slave服务器也要分配一个唯一的id。
- 重启服务器
- 设置主服务器的相关信息
- 开启slave工作线程
- 检查slave服务器的状态
修改slave服务器配置文件（/etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf）
[mysqld]
server-id = 2
和master服务器相比，slave服务器目前只需要添加一个唯一的id即可。
重启服务器
重启后就可以把主服务器的相关信息设置给从服务器
mysql> change master to MASTER_HOST='192.168.88.204',\
MASTER_USER=’repl',\
MASTER_PASSWORD='repl',\
MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000002',\ #主服务配置最后一步获得的信息
MASTER_LOG_POS=334; #同样是主服务器配置最后一步获得的信息
准备好后就可以开启从服务器
mysql> start slave;
顺利的话，主从复制到这一步就完成了，可以通过下面的命令查看从服务器是否正常工作
mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
Slave_IO_State: Waiting for master to send event
Master_Host: 192.168.88.204
Master_User: repl
Master_Port: 3306
Connect_Retry: 60
Master_Log_File: mysql-bin.000002
Read_Master_Log_Pos: 334
Relay_Log_File: ubunt-host1-relay-bin.000002
Relay_Log_Pos: 500
Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000002
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes
...
Last_Errno: 0
Last_Error:
...
Master_Server_Id: 1
Master_UUID: bd9480c5-6f83-11e8-a486-000c29e23e48
Master_Info_File: /var/lib/mysql/master.info
SQL_Delay: 0
SQL_Remaining_Delay: NULL
Slave_SQL_Running_State: Slave has read all relay log; waiting for more updates
...
1 row in set (0.00 sec)
正常的输出不止这些，由于内容太多，上面省略了部分输出
通过GTID配置主从
GTID实际上是对传统基于binary log的复制进行了增强。在binary log复制方式中，我们必须手动跟踪主服务器的日志名称和位置；但在GTID工作方式下面，我们无需跟踪这两个值，取而代之的是由MySQL自动跟踪它们，并使用GTID来标记哪些事务已经被处理，哪些还没有被处理。GTID的一个优点是：相同GTID的事务不会被重复处理，好处是可以最大限度地确保数据的一致性。
GTID由两部分构成：一部分是服务器的UUID，另一部分是事务ID；如果服务器的UUID是bd9480c5-6f83-11e8-a486-000c29e23e48，那么它和第1个事务组成的GTID如下：
bd9480c5-6f83-11e8-a486-000c29e23e48:1
在GTID方式配置过程中，主从服务器都应该确保开启了log-bin选项，还有另外两个新增选项分别是：gtid-mode和enforce-gtid-consistency。
GTID方式实战
GTID复制的配置步骤如下：
- 为master和slave服务器分配唯一的server id
- master和slave都要开启log-bin选项
- master和slave都要开启gtid-mode和enforce-gtid-consistency选项
- slave服务器开启日志自动跟踪
修改主从服务器的配置文件，配置如下（主从配置相同）：
[mysqld]
server-id=1 #除了server-id不同外，其他配置主从都相同
log-bin=mysql-bin
gtid-mode = on
enforce-gtid-consistency = on
重启服务器
重启后登入slave服务器，修改change master to的内容如下：
注意：执行下面的命令前先确保slave线程是停止的，如果当前slave线程正在运行，先使用stop slave停止该线程。
mysql> change master to MASTER_HOST='192.168.88.204',\
MASTER_USER=’repl',\
MASTER_PASSWORD='repl',\
MASTER_AUTO_POSITION=1； #自动跟踪日志名称和位置
上面的命令是为了示例的完整性，如果使用GITD配置之前，两台服务器已经是传统的binlog主从服务器，则命令可以更简单：
mysql> change master to MASTER_AUTO_POSITION=1； #自动跟踪日志名称和位置
测试配置是否成功
配置完毕，我们可以往主数据库创建一些测试数据，之后再运行show master status查看结果：
mysql> show master status\G
*************************** 1. row ***************************
File: mysql-bin.000003
Position: 340
Binlog_Do_DB:
Binlog_Ignore_DB:
Executed_Gtid_Set: bd9480c5-6f83-11e8-a486-000c29e23e48:1
1 row in set (0.00 sec)
你会发现Executed_Gtid_Set多了一个值：bd9480c5-6f83-11e8-a486-000c29e23e48:1，这个值表示这个事务是当前的一个事务。
同样，登入从服务器运行show slave status观察结果：
mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
Slave_IO_State: Waiting for master to send event
Master_Host: 192.168.88.204
Master_User: repl
Master_Port: 3306
Connect_Retry: 60
Master_Log_File: mysql-bin.000003
Read_Master_Log_Pos: 340
Relay_Log_File: ubunt-host1-relay-bin.000002
Relay_Log_Pos: 553
Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000003
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes
...
Last_Errno: 0
Last_Error:
...
Master_Server_Id: 1
Master_UUID: bd9480c5-6f83-11e8-a486-000c29e23e48
Master_Info_File: /var/lib/mysql/master.info
SQL_Delay: 0
SQL_Remaining_Delay: NULL
Slave_SQL_Running_State: Slave has read all relay log; waiting for more updates
...
Retrieved_Gtid_Set: bd9480c5-6f83-11e8-a486-000c29e23e48:1
Executed_Gtid_Set: bd9480c5-6f83-11e8-a486-000c29e23e48:1
Auto_Position: 1
Replicate_Rewrite_DB:
Channel_Name:
Master_TLS_Version:
1 row in set (0.00 sec)
和之前相比，从服务器的输出信息也有点不一样了
- Retrieved_Gtid_Set和Executed_Gtid_Set都填充了值
- Auto_Position变成了1
从以上结果可以看到，我们的主从服务器已经切换到了GTID工作模式。
一些注意事项和问题
添加更多从服务器
有时候我们希望配置多台从服务器。如果是新建立的主从环境，没有什么数据，那么无论多少从服务器，搭建方式和上面说的没有什么两样。重点是，如果在已经运行了一段时间的主从环境中添加更多的从服务器，那么这台从服务器的配置就有点不一样。原因是：在主从配置的过程中，我们需要对服务器进行锁表操作，也就是说，任何数据都不可以继续写入，且持续的时间有可能会很长，在生产环境下，基本上是不允许的。
也就是说，我们不能在主服务器上下手，相反，我们应该在已经存在的从服务器这边下手。基本过程如下：
- 停止旧slave服务器的MySQL服务
- 把旧的slave服务器上的数据复制到新的从服务器里
- 为新服务器分配唯一的server-id和开启其他选项
- 重启服务器
详细步骤
第一步：我们需要停止旧的slave服务器的MySQL
root@slave1:~# mysqladmin -u root -p shutdown
第二步：把旧从库的数据复制到新的从库中
可以有多种方式复制数据，例如先使用mysqldump备份旧的数据，然后在新库中还原，也可以直接打包原始数据，然后复制到新库的对应目录下面。这里我选择了后者：
root@slave1:~# cd /var/lib/mysql
root@slave1:/var/lib/mysql# ls
auto.cnf ibdata1 master.info mysql-bin.index replication slave1-relay-bin.000002
debian-5.7.flag ib_logfile0 mysql performance_schema sys slave1-relay-bin.index
ib_buffer_pool ib_logfile1 mysql-bin.000001 relay-log.info slave1-relay-bin.000001
接下来使用tar命令对这些数据进行打包操作：
root@slave1:/var/lib/mysql# tar -zcvf data.tar.gz2 .
打包完成后，我们就可以把数据复制到新的从库里面，这里我选择了使用scp命令，如果数据非常大的话请选择其他方案。
root@slave1:/var/lib/mysql# scp data.tar.gz2 root@192.168.88.217:/var/lib/mysql/ #复制数据到远程主机的/var/lib/mysql目录
The authenticity of host '192.168.88.217 (192.168.88.217)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:iAoWxPJ22h3p9T9grTgcC5lqpB1Q1Tw7wjznkUab0HI.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added '192.168.88.217' (ECDSA) to the list of known hosts.
root@192.168.88.217's password:
data.tar.gz2 100% 1443KB 1.4MB/s 00:00
复制完后到新服务器中解压文件
root@slave2:~# cd /var/lib/mysql
root@slave2:/var/lib/mysql# ls
auto.cnf data.tar.gz2 debian-5.7.flag ib_buffer_pool ibdata1 ib_logfile0 ib_logfile1 ibtmp1 mysql performance_schema sys
可以见到，文件已经传输过来了，把它们解压：
root@slave2:/var/lib/mysql# tar -zxf data.tar.gz2
使用ls命令查看：
root@ubuntu-host2:/var/lib/mysql# ls -l
total 124384
-rw-r----- 1 mysql mysql 56 Jun 13 23:37 auto.cnf
-rw-r--r-- 1 root root 1477311 Jun 16 03:47 data.tar.gz2
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 13 23:37 debian-5.7.flag
-rw-r----- 1 mysql mysql 298 Jun 16 03:35 ib_buffer_pool
-rw-r----- 1 mysql mysql 12582912 Jun 16 03:35 ibdata1
-rw-r----- 1 mysql mysql 50331648 Jun 16 03:35 ib_logfile0
-rw-r----- 1 mysql mysql 50331648 Jun 13 23:37 ib_logfile1
-rw-r----- 1 mysql mysql 12582912 Jun 15 20:57 ibtmp1
-rw-r----- 1 mysql mysql 125 Jun 16 03:35 master.info
drwxr-x--- 2 mysql mysql 4096 Jun 13 23:37 mysql
-rw-r----- 1 mysql mysql 177 Jun 16 03:35 mysql-bin.000001
-rw-r----- 1 mysql mysql 19 Jun 16 02:57 mysql-bin.index
drwxr-x--- 2 mysql mysql 4096 Jun 13 23:37 performance_schema
-rw-r----- 1 mysql mysql 65 Jun 16 03:35 relay-log.info
drwxr-x--- 2 mysql mysql 4096 Jun 16 03:10 replication
drwxr-x--- 2 mysql mysql 12288 Jun 13 23:37 sys
-rw-r----- 1 mysql mysql 213 Jun 16 03:00 slave1-relay-bin.000001
-rw-r----- 1 mysql mysql 576 Jun 16 03:35 slave1-relay-bin.000002
-rw-r----- 1 mysql mysql 62 Jun 16 03:00 slave1-relay-bin.index
数据都过来了。
第三步：配置mysqld.cnf文件
[mysqld]
server-id = 3
gtid-mode = on
enforce-gtid-consistency = on
重启服务器
发现异常
异常1
在新的服务器使用show slave status查看结果：
mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
Slave_IO_State:
Master_Host: 192.168.88.204
Master_User: repl
Master_Port: 3306
Connect_Retry: 60
Master_Log_File: mysql-bin.000003
Read_Master_Log_Pos: 340
Relay_Log_File: slave1-relay-bin.000002
Relay_Log_Pos: 553
Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000003
Slave_IO_Running: No
Slave_SQL_Running: No
...
Last_Errno: 1872
Last_Error: Slave failed to initialize relay log info structure from the repository
Skip_Counter: 0
...
Last_SQL_Errno: 1872
Last_SQL_Error: Slave failed to initialize relay log info structure from the repository
Replicate_Ignore_Server_Ids:
Master_Server_Id: 0
Master_UUID: bd9480c5-6f83-11e8-a486-000c29e23e48
Master_Info_File: /var/lib/mysql/master.info
虽然MySQL服务可以正常运作，但slave线程却没有如我们期待的正常开启，而且还发现了错误：
Last_Errno: 1872
Last_Error: Slave failed to initialize relay log info structure from the repository
通过查看MySQL的日志文件，发现有类似下面的错误信息：
/var/log/mysql/error.log日志文件部分输出
2018-06-16T07:54:49.511960Z 0 [Warning] Neither --relay-log nor --relay-log-index were used; so replication may break when this MySQL server acts as a slave and has his hostname changed!! Please use '--relay-log=slave2-relay-bin' to avoid this problem.
2018-06-16T07:54:49.526580Z 0 [ERROR] Failed to open the relay log './slave1-relay-bin.000002' (relay_log_pos 553).
2018-06-16T07:54:49.526659Z 0 [ERROR] Could not find target log file mentioned in relay log info in the index file './slave2-relay-bin.index' during relay log initialization.
原因在于，默认情况下，slave线程会使用主机名-relay-bin的方式保存日志文件， 而新库的所有数据文件都是由旧库那里复制过来的，包括从库的一些配置文件，这就导致配置信息中的主机名冲突。
解决办法一：
解决办法其实错误日志中已经给出，就是使用--relay-log选项明确指定relay-log的名称
修改mysqld.cnf，添加relay-log选项：
[mysqld]
server-id = 3
gtid-mode = on
enforce-gtid-consistency = on
relay-log = slave1-releay-bin #使用旧主机的relay-log
解决办法二：
当然，也可以不添加relay-log选项，解决办法如下：
- 把旧slave的slave1-relay-bin.index中的内容追加到新slave的slave2-relay-bin.index文件中
- 重启新slaveMySQL服务
具体实现
root@slave2:/var/lib/mysql# ls
ai ib_buffer_pool ibtmp1 mysql-bin.index sys slave2-relay-bin.000001
auto.cnf ibdata1 master.info performance_schema slave1-relay-bin.000005 slave2-relay-bin.index
data.tar.gz2 ib_logfile0 mysql relay-log.info slave1-relay-bin.000006
debian-5.7.flag ib_logfile1 mysql-bin.000001 replication slave1-relay-bin.index
root@slave2:/var/lib/mysql# cat slave1-relay-bin.index >> slave2-relay-bin.index
异常2
修改后重启服务器，再次使用show slave status检查，发现另一个问题，错误如下：
Last_IO_Error: Got fatal error 1236 from master when reading data from binary log: 'A slave with the same server_uuid/server_id as this slave has connected to the master; the first event '' at 4, the last event read from './mysql-bin.000003' at 493, the last byte read from './mysql-bin.000003' at 493.'
意思是已经有相同uuid的服务器连接到master，造成这种错误的原因和上面的一样。服务器的uuid其实是保存在数据目录的auto.cnf文件里面，在复制数据到新slave的时候，把这个auto.cnf文件也复制到新的slave中，因此，两个slave的uuid就发生了冲突。
解决办法
如果MySQL发现没有auto.cnf文件，就会重新生成一个，也就是说，这要把发生冲突的auto.cnf文件删除，服务器就会生成一个新的uuid。所以，只要把这个文件删除，然后重启服务器就OK了。
全部问题都解决之后，在master中运行如下命令：
mysql> show slave hosts;
+-----------+------+------+-----------+--------------------------------------+
| Server_id | Host | Port | Master_id | Slave_UUID |
+-----------+------+------+-----------+--------------------------------------+
| 3 | | 3306 | 1 | d77f4132-7142-11e8-b21c-000c29c59da1 |
| 2 | | 3306 | 1 | 46108417-6f84-11e8-a559-000c29c7aaa0 |
+-----------+------+------+-----------+--------------------------------------+
2 rows in set (0.00 sec)
两个slave都被master识别出来。
