基於Docker實現MySQL主從複製

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MySQL的主從複製是實現應用的高性能，高可用的基礎。對於資料庫讀操作較密集的應用，通過使資料庫請求負載均衡分配到不同MySQL伺服器，可有效減輕資料庫壓力。當遇到MySQL單點故障中，也能在短時間內實現故障切換。 ...

MySQL

前言

MySQL的主從複製是實現應用的高性能，高可用的基礎。對於資料庫讀操作較密集的應用，通過使資料庫請求負載均衡分配到不同MySQL伺服器，可有效減輕資料庫壓力。當遇到MySQL單點故障中，也能在短時間內實現故障切換。本文就MySQL的內建的複製功能進行闡述。

版本

MySQl: 5.7.17
CentOS: 7.4.1708
Docker: 1.13.1

概述

MySQL複製數據流程：

主庫在數據更新提交事務之前，將事件非同步記錄到binlog二進位日誌文件中，日誌記錄完成後存儲引擎提交本次事務
從庫啟動一個I/O線程與主庫建立連接，用來請求主庫中要更新的binlog。這時主庫創建的binlog dump線程，這是二進位轉儲線程，如果有新更新的事件，就通知I/O線程；當該線程轉儲二進位日誌完成，沒有新的日誌時，該線程進入sleep狀態。
從庫的I/O線程接收到新的事件日誌後，保存到自己的relay log（中繼日誌）中
從庫的SQL線程讀取中繼日誌中的事件，並執行更新保存。

配置主從庫

主庫`my.cnf`配置

在主庫的my.cnf中打開二進位日誌，並設置服務Id。

log-bin = mysql-bin
server-id = 1

註意server-id必須是一個唯一的數字，必須主從不一致, 且主從庫必須設置項。

從庫`my.cnf`配置

log-bin = mysql-bin
server-id = 2
log-slave-updates = 1
read-only = 1

從庫也開啟log-bin，log-slave-updates設置為從庫重放中繼日誌時，記錄到自己的二進位日誌中，可以讓從庫作為其他伺服器的主庫，將二進位日誌轉發給其他從庫，在做一主多從方案時可考慮該種方案。

Dockerfile構建MySQL鏡像

構建所需文件

這裡master和slave文件各自保存不共用，先創建文件夾 /usr/local/mysql 然後在目錄創建master和slave兩個目錄，再各自創建data文件夾
文件目錄

data 目錄用來保存數據文件的目錄
Dockerfile 保存Dockerfile內容
init.sql 初始化資料庫的SQL
my.cnf 資料庫配置文件，配置方式上面已提到
start.sh Dockerfile構建MySQL時的腳本

Dockerfile 內容

# 利用 mysql 鏡像創建新的鏡像
FROM mysql:5.7.17

ENV MYSQL_ROOT_PASSWORD ytao

COPY start.sh /mysql/start.sh
COPY my.cnf /etc/mysql/my.cnf  
COPY init.sql /mysql/init.sql

EXPOSE 3306
CMD ["sh", "/mysql/start.sh"]

這裡的master和slave都是基於同一個鏡像構建，使用的存儲引擎和其他的組件最好是同一中，不然在複製過程中可能會出現異常。

init.sql 初始化數據

-- 創建 data_copy 資料庫
DROP DATABASE IF EXISTS `data_copy`;
CREATE DATABASE `data_copy` /*!40100 DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4 collate utf8mb4_general_ci */;

-- 創建 person 表
USE `data_copy`;
DROP TABLE IF EXISTS `person`;
CREATE TABLE `person` (
  `id` int(32) NOT NULL,
  `name` varchar(255) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

創建data_copy資料庫和person表。

start.sh 腳本

#!/bin/sh
echo '啟動mysql'
service mysql start
sleep 5

echo '初始化資料庫'
mysql -uroot -pytao < /mysql/init.sql
echo '初始化完成！'
tail -f /dev/null

構建`master`和`slave`鏡像並運行容器

構建master鏡像

docker build -t master/mysql .

構建slave鏡像

docker build -t slave/mysql .

構建成功會返回 Successfuly，或通過docker images命令查看鏡像
Dockerfile構建成功

使用剛構建的鏡像來運行容器

# master 容器
docker run --name master -p 3306:3306 -v /usr/local/mysql/master/data/:/var/lib/mysql -d master/mysql

# slave 容器
docker run --name slave -p 3307:3306 -v /usr/local/mysql/slave/data/:/var/lib/mysql -d slave/mysql

指定master埠為3306,slave埠為3307，掛載data目錄為保存數據的目錄。

連接到資料庫後驗證資料庫是否初始化成功
資料庫初始化的表

查看 log-bin 是否開啟
log-bin是否開啟

創建複製賬號

前面有提到從庫I/O線程要與主庫建立連接，所以需要用到賬號進行驗證。賬號除了要有連接許可權（REPLICATION CLIENT），同時還要有複製許可權（REPLICATION SLAVE）。

GRANT REPLICATION CLIENT, REPLICATION SLAVE ON *.* TO muser@'%' IDENTIFIED BY 'ytao';

這裡設置的訪問地址是開放的，實際使用過程中安全起見一定要指定訪問地址。

從庫啟動複製

從庫連接到主庫，獲取到二進位日誌後重放。這裡首先要配置上面創建的賬號進行連接，使用命令進行相應的設置。

CHANGE MASTER TO 
MASTER_HOST = '47.107.xx.xxx',
MASTER_PORT = 3306,
MASTER_USER = 'muser',
MASTER_PASSWORD = 'ytao',
MASTER_LOG_FILE = 'mysql-bin.000006';

到這裡複製還沒有啟動，需要再從庫中啟動

START SLAVE;

使用SHOW SLAVE STATUS\G;命令查看啟動後的情況
複製啟動信息

上面標記的輸出信息Slave_IO_Running: Yes和Slave_SQL_Running: Yes可以看到I/O線程和SQL線程已啟動運行中。

測試同步數據

如果在主庫中添加，更新或刪除一個數據，那麼從庫中應該也有與主庫對應的數據變化。
向主庫添加一條數據

INSERT INTO `data_copy`.`person` (`id`, `name`) VALUES ('1', 'ytao');

查詢從庫數據，數據已被同步過來。

總結

上述是最簡單最基本的配置，但是理解上面的配置過程，就可以根據自身情況定製不同方案，實現一主多從，主主複製（主動-主動或主動-被動模式）等等來滿足自身需求。
MySQL的複製雖然使用簡單方便，但也伴隨著一些問題需要我們在使用中進行解決，比如：不能從伺服器異常停止中恢復，數據同步的延遲等等，還好現在遇到的大部分問題在行業中已得到相應的解決。對這方面感興趣的可以去瞭解下現在解決這些問題的中間件實現方案。

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