Mysql异步复制架构实践

随着现代应用程序对数据的需求日益增加，数据的可靠性和高可用性变得尤为关键，而MYSQL作为目前最常用的关系型数据库之一，它的高可用性解决方案也为用户提供了多种不同的选择。其中异步复制架构是MYSQL数据库的一个常见并且成熟的高可用性解决方案之一。

本篇文章将说明MYSQL异步复制架构的工作原理和实践应用。

一、MYSQL复制机制简介

MYSQL复制机制包括多个不同的进程之间的协同工作，以便可以在多个服务器之间复制数据库，并实现持续不断的数据同步。

以主从复制架构为例，主节点需要将其数据更新发送给从节点。MYSQL通过启动一个线程（binlog_dump_thread），将主节点的所有更新操作写入二进制日志（binlog）中。从节点则通过读取主节点的binlog文件，将需要准备重放的操作存储在中继日志（relay log）中。随后从节点启动单独的线程（sql_thread），执行中继日志中存储的该节点需要执行的数据库操作。

从架构的角度看，主节点和从节点不存在硬性的角色区分，一个节点也可以扮演主节点和从节点的双重角色。即当一个节点接收到其他节点的复制请求，它会成为主节点，并且当该节点向另一个节点发送更新操作时，则成为从节点。

二、MYSQL异步复制架构

MYSQL异步复制架构中的从节点不需要立即复制主节点的更新操作，而是通过将更新保存在本地中继日志中，然后异步地将更新操作发送到其他节点，并加以执行。

在异步复制架构中，主节点和从节点之间的通信通常采用异步方式。当主节点执行更新操作并将其写入binlog文件时，从节点不会直接读取binlog文件。相反，从节点会在本地中继日志中保存更新操作，然后异步地将更新操作发送到其他节点并执行它们。因此，相比之下，异步复制架构具备比同步复制更好的性能和可伸缩性。

1、MYSQL异步复制架构的优点

MYSQL异步复制架构具有以下一些显著的优点：

（1）高可用性：当主节点失败后，从节点可以很快地接管服务，使用户可以继续使用应用程序系统。

（2）伸缩性：通过添加更多的从节点，可以增加数据库的读容量，从而实现水平扩展。

（3）性能：由于数据更新操作在主节点上推迟执行，在主节点上可以使用更多的系统资源来处理来自应用程序的读取操作，因此在读容量方面，异步复制比同步复制要好。

（4）数据冗余：通过异步复制，可以将数据库的多个复本分布在不同地理位置，从而增加数据的冗余性。

2、MYSQL异步复制架构的实践应用

下面将举例说明一下MYSQL异步复制架构的实践应用。

（1）安装MYSQL数据库

首先需要在主节点和从节点中安装MYSQL数据库，并确保它们的版本是匹配的。在其他设置之前，我们还需要确保以下内容：

（1）主节点和从节点的操作系统版本和内核版本相同。

（2）MYSQL软件包的版本相同，并且已将其完全安装在主节点和从节点上。

（3）配置文件中的主配置和从配置应该匹配，并增加以下参数：

“`
[mysqld]
log-bin=mysql-bin
server-id=1
“`

（2）配置主节点和从节点之间的复制连接

在主节点和从节点之间实现复制连接非常重要，以便从节点可以接收主节点中所有更新的操作，并将这些操作保存在本地的中继日志中。要在MYSQL上启用复制，必须配置该节点，以使它可以向一个或多个节点发送更新。在这种情况下，主节点被配置为应用更新，并将这些更新发送到相应的从节点。

在主节点上进行如下配置：

“`
mysql> GRANT REPLICATION SLAVE,REPLICATION CLIENT ON *.* TO ‘replica’@’%’ IDENTIFIED BY ‘password’;
mysql> FLUSH PRIVILEGES;
mysql> FLUSH TABLES WITH READ LOCK;
mysql> SELECT MASTER_POS_WAIT(‘mysql-bin.000002′, 107);

mysql-bin.000002,107

mysql> UNLOCK TABLES;
“`

在从节点上进行如下配置：

“`
mysql> CHANGE MASTER TO
-> MASTER_HOST=’192.168.1.10′,
-> MASTER_USER=’replica’,
-> MASTER_PASSWORD=’password’,
-> MASTER_LOG_FILE=’mysql-bin.000002′,
-> MASTER_LOG_POS=107;
mysql> START SLAVE;
“`

（3）测试复制

执行如下命令：

“`
mysql> CREATE DATABASE testdb;
mysql> CREATE TABLE testdb.testtable (id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT, PRIMARY KEY (id), name VARCHAR(20));
mysql> INSERT INTO testdb.testtable (name) VALUES (‘hello’);
mysql> INSERT INTO testdb.testtable (name) VALUES (‘world’);
“`

查询主节点和从节点的数据：

主节点:

“`
mysql> SELECT * FROM testdb.testtable;

+—-+——-+
| id | name |
+—-+——-+
| 1 | hello |
| 2 | world |
+—-+——-+
2 rows in set (0.00 sec)
“`

从节点:

“`
mysql> SELECT * FROM testdb.testtable;

+—-+——-+
| id | name |
+—-+——-+
| 1 | hello |
| 2 | world |
+—-+——-+
2 rows in set (0.00 sec)
“`

可以看到，主节点和从节点的数据都是一致的。

（4）MYSQL复制架构的故障恢复

据不同的要求，MYSQL异步复制架构需要实现自动或手动故障恢复。在手动故障恢复的情况下，在主节点发生故障时，需要将主节点损坏的数据文件替换为从节点中最新的镜像文件，并确保从节点与主节点同步。

如果发生此情况，需要执行以下步骤：

（1）停止所有MYSQL数据库进程。

（2）将从节点中的一份最新的数据文件复制到主节点备份目录中：

“`
scp /var/lib/mysql/* user@primary:/var/lib/mysql.backup/
“`

（3）将从节点中的中继日志文件复制到主节点备份目录中：

“`
scp /var/lib/mysql//ib_logfile* user@primary:/var/lib/mysql.backup/
“`

（4）启动MYSQL数据库进程。

（5）将从节点配置为主节点，并将应用程序服务器重定向到新的主节点。

三、总结

MYSQL异步复制架构是一种经过时间考验和广泛应用的高可用性解决方案，它可以在多个节点之间复制数据库，并且通过将更新保存在本地中继日志中，然后异步地将更新操作发送到其他节点并加以执行，实现持续不断的数据同步。MYSQL异步复制架构具有高可用性、伸缩性、性能和数据冗余等优点，广泛应用于现代应用程序架构的高可用性解决方案中。