基于Docker的MySQL主從復(fù)制搭建及原理

為什么基于docker搭建？

• 資源有限
• 虛擬機(jī)搭建對機(jī)器配置有要求，并且安裝mysql步驟繁瑣
• 一臺機(jī)器上可以運(yùn)行多個Docker容器
• Docker容器之間相互獨立，有獨立ip，互不沖突
• Docker使用步驟簡便，啟動容器在秒級別

利用Docker搭建主從服務(wù)器

首先拉取docker鏡像,我們這里使用5.7版本的mysql：
docker pull mysql:5.7
然后使用此鏡像啟動容器，這里需要分別啟動主從兩個容器

Master(主)：

docker run -p 3339:3306 –name mysql-master -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -d mysql:5.7

Slave(從)

docker run -p 3340:3306 –name mysql-slave -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -d mysql:5.7
Master對外映射的端口是3339，Slave對外映射的端口是3340。因為docker容器是相互獨立的，每個容器有其獨立的ip，所以不同容器使用相同的端口并不會沖突。這里我們應(yīng)該盡量使用mysql默認(rèn)的3306端口，否則可能會出現(xiàn)無法通過ip連接docker容器內(nèi)mysql的問題。
使用docker ps命令查看正在運(yùn)行的容器：

此時可以使用navicat等工具測試連接mysql

配置Master（主）

通過docker exec -it 5ddad8c2f368 /bin/bash命令進(jìn)入到Master容器內(nèi)部，也可以通過docker exec -it mysql-master /bin/bash命令進(jìn)入。5ddad8c2f368是容器的id,而mysql-master是容器的名稱。
cd /etc/mysql/mysql.conf.d切換到/etc/mysql/mysql.conf.d目錄下，然后vim mysqld.cnf對my.cnf進(jìn)行編輯。此時會報出bash: vim: command not found，需要我們在docker容器內(nèi)部自行安裝vim。使用apt-get install vim命令安裝vim
會出現(xiàn)如下問題：

執(zhí)行apt-get update，然后再次執(zhí)行apt-get install vim即可成功安裝vim。然后我們就可以使用vim編輯my.cnf，在my.cnf中添加如下配置：

[mysqld] ## 同一局域網(wǎng)內(nèi)注意要唯一 server-id=100   ## 開啟二進(jìn)制日志功能，可以隨便取（關(guān)鍵） log-bin=mysql-bin

配置完成之后，需要重啟mysql服務(wù)使配置生效。使用service mysql restart完成重啟。重啟mysql服務(wù)時會使得docker容器停止，我們還需要docker start mysql-master啟動容器。
下一步在Master數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建數(shù)據(jù)同步用戶，授予用戶 slave REPLICATION SLAVE權(quán)限和REPLICATION CLIENT權(quán)限，用于在主從庫之間同步數(shù)據(jù)。
首先連接mysql數(shù)據(jù)庫
root@5ddad8c2f368:/# mysql -uroot -p123456
CREATE USER ‘slave’@’%’ IDENTIFIED BY ‘123456’;
GRANT REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* TO ‘slave’@’%’;

授予復(fù)制賬號REPLICATION CLIENT權(quán)限，復(fù)制用戶可以使用SHOW MASTER STATUS, SHOW SLAVE STATUS和 SHOW BINARY LOGS來確定復(fù)制狀態(tài)。授予復(fù)制賬號REPLICATION SLAVE權(quán)限，復(fù)制才能真正地工作。

配置Slave(從)

和配置Master(主)一樣，在Slave配置文件my.cnf中添加如下配置：

[mysqld]   ## 設(shè)置server_id,注意要唯一  server-id=101  ## 開啟二進(jìn)制日志功能，以備Slave作為其它Slave的Master時使用   log-bin=mysql-slave-bin  ## relay_log配置中繼日志   relay_log=edu-mysql-relay-bin

配置完成后也需要重啟mysql服務(wù)和docker容器，操作和配置Master(主)一致。

relay log很多方面都跟binary log差不多。區(qū)別是：從服務(wù)器I/O線程將主服務(wù)器的二進(jìn)制日志讀取過來記錄到從服務(wù)器本地文件，然后SQL線程會讀取relay-log日志的內(nèi)容并應(yīng)用到從服務(wù)器，從而使從服務(wù)器和主服務(wù)器的數(shù)據(jù)保持一致。

鏈接Master(主)和Slave(從)

在Master進(jìn)入mysql，執(zhí)行show master status;

File和position字段的值后面將會用到，在后面的操作完成之前，需要保證Master庫不能做任何操作，否則將會引起狀態(tài)變化，F(xiàn)ile和Position字段的值變化。
在Slave 中進(jìn)入 mysql，執(zhí)行

CHANGE MASTER TO master_host = '172.17.0.2', master_user = 'slave', master_password = '123456', master_port = 3306, master_log_file = 'mysql-bin.000001', master_log_pos = 617, master_connect_retry = 30;

命令說明：
master_host ：Master的地址，指的是容器的獨立ip,可以通過docker inspect –format='{{.NetworkSettings.IPAddress}}’ 容器名稱|容器id查詢?nèi)萜鞯膇p

master_port：Master的端口號，指的是容器的端口號
master_user：用于數(shù)據(jù)同步的用戶
master_password：用于同步的用戶的密碼
master_log_file：指定 Slave 從哪個日志文件開始復(fù)制數(shù)據(jù)，即上文中提到的 File 字段的值
master_log_pos：從哪個 Position 開始讀，即上文中提到的 Position 字段的值
master_connect_retry：如果連接失敗，重試的時間間隔，單位是秒，默認(rèn)是60秒
在Slave 中的mysql終端執(zhí)行show slave status G;用于查看主從同步狀態(tài)。

正常情況下，SlaveIORunning 和 SlaveSQLRunning 都是No，因為我們還沒有開啟主從復(fù)制過程。使用start slave開啟主從復(fù)制過程，然后再次查詢主從同步狀態(tài)show slave status G;。

SlaveIORunning 和 SlaveSQLRunning 都是Yes，說明主從復(fù)制已經(jīng)開啟。此時可以測試數(shù)據(jù)同步是否成功。
主從復(fù)制排錯：

使用start slave開啟主從復(fù)制過程后，如果SlaveIORunning一直是Connecting，則說明主從復(fù)制一直處于連接狀態(tài)，這種情況一般是下面幾種原因造成的，我們可以根據(jù) Last_IO_Error提示予以排除。

• 網(wǎng)絡(luò)不通
  檢查ip,端口
• 密碼不對
  檢查是否創(chuàng)建用于同步的用戶和用戶密碼是否正確
• pos不對
  檢查Master的 Position

測試主從復(fù)制

測試主從復(fù)制方式就十分多了，最簡單的是在Master創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫，然后檢查Slave是否存在此數(shù)據(jù)庫。
Master:

Slave:

完整的主備流程圖

最后讓我們來看一下，一個 update 語句在節(jié)點 A 執(zhí)行，然后同步到節(jié)點 B的完整流程圖。

可以看到：主庫接收到客戶端的更新請求后，執(zhí)行內(nèi)部事務(wù)的更新邏輯，同時寫入binlog。
備庫B跟主庫A之間維持了一個長連接。主庫A內(nèi)部有一個線程，專門用于服務(wù)備庫B的這個長連接。
一個事務(wù)日志同步的完整過程是這樣的：

• 1、在備庫B上通過change master命令，設(shè)置主庫A的IP、端口、用戶名、密碼、以及要從哪個位置開始請求binlog，這個位置包含文件名和日志偏移量。
• 2、在備庫B上執(zhí)行start slave命令，這時侯備庫會啟動兩個線程，io_thread 和 sql_thread。其中， io_thread負(fù)責(zé)與主庫建立連接。
• 3、主庫A校驗完用戶名、密碼后，開始按照備庫B傳過來的位置，從本地讀取binlog，發(fā)給B。
• 4、備庫B拿到binlog后，寫到本地文件，稱為中轉(zhuǎn)日志（relay log）。
• 5、sql_thread讀取中轉(zhuǎn)日志，解析日志里的命令，并執(zhí)行。