Docker 快速搭建mysql的主从集群环境

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本文使用 Docker 搭建mysql的一主一从集群环境

主从模式的优点

  1. 负载均衡:通常情况下,会使用 主服务器 对数据进行 更新、删除 和 新建 等操作,而将 查询 工作落到 从库 头上。
  2. 异地容灾备份:可以将主服务器上的数据同步到 异地从服务器 上,极大地提高了 数据安全性。
  3. 高可用:数据库的复制功能实现了 主服务器 与 从服务器间 的数据同步,一旦主服务器出了 故障,从服务器立即担当起主服务器的角色,保障系统持续稳定运作。
  4. 高扩展性:主从复制 模式支持 2 种扩展方式:
    scale-up
    向上扩展或者 纵向扩展,主要是提供比现在服务器 性能更好 的服务器,比如 增加 CPU 和 内存 以及 磁盘阵列等,因为有多台服务器,所以可扩展性比单台更大。
    scale-out
    向外扩展或者 横向扩展,是指增加 服务器数量 的扩展,这样主要能分散各个服务器的压力。

主从模式的缺点

  1. 成本增加: 搭建主从肯定会增加成本,毕竟一台服务器和两台服务器的成本完全不同,另外由于主从必须要开启 二进制日志,所以也会造成额外的 性能消耗。
  2. 数据延迟: 从库 从 主库 复制数据肯定是会有一定的 数据延迟 的。所以当刚插入就出现查询的情况,可能查询不出来。当然如果是插入者自己查询,那么可以直接从 主库 中查询出来,当然这个也是需要用代码来控制的。
  3. 写入更慢:主从复制 主要是针对 读远大于写 或者对 数据备份实时性 要求较高的系统中。因为 主服务器在写中需要更多操作,而且 只有一台 可以写入的 主库,所以写入的压力并不能被分散。

主从复制的前提条件

主从服务器 操作系统版本 和 位数 一致。
主数据库和从数据库的 版本 要一致。
主数据库和从数据库中的 数据 要一致。
主数据库 开启 二进制日志,主数据库和从数据库的 server_id 在局域网内必须 唯一。

关于主从同步的流程图,参考网上找的一张流程图:
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搭建集群

本示例使用Mysql 5.7 作为镜像,使用docker-compose进行资源编排。

首先先对mysql 的master和slave进行配置,创建如下目录问价结构
D:/docker/mysql-master-slave
结构树:

  • master
    • data
    • mysqld.conf
  • slave
    • data
    • mysqld.conf

接着开始配置master目录底下的mysqld.cnf 文件,内容如下:

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[mysqld]
pid-file = /var/run/mysqld/mysqld.pid
socket = /var/run/mysqld/mysqld.sock
datadir = /var/lib/mysql

#log-error = /var/log/mysql/error.log

# By default we only accept connections from localhost
#bind-address = 127.0.0.1

# Disabling symbolic-links is recommended to prevent assorted security risks
symbolic-links=0

# 以下是新增内容
# 标识不同的数据库服务器,而且唯一
server-id=1
# 启用二进制日志
log-bin=mysql-bin
log-slave-updates=1
innodb_flush_log_at_trx_commit = 2
innodb_flush_method = O_DIRECT
skip-host-cache
skip-name-resolve

slave 目录底下的mysqld.cnf 内容为:

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[mysqld]
pid-file = /var/run/mysqld/mysqld.pid
socket = /var/run/mysqld/mysqld.sock
datadir = /var/lib/mysql
#log-error = /var/log/mysql/error.log
# By default we only accept connections from localhost
#bind-address = 127.0.0.1
# Disabling symbolic-links is recommended to prevent assorted security risks
symbolic-links=0

# 以下是新增内容
server-id=2
log-bin=mysql-bin
log-slave-updates=1
# 多主的话需要注意这个配置,防止自增序列冲突。
auto_increment_increment=2
auto_increment_offset=2
read-only=1
slave-skip-errors = 1062
skip-host-cache
skip-name-resolve

接着使用docker-compose进行资源编排:

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version: '3'
services:
mysql_master:
#构建mysql镜像
image: mysql:5.7
container_name: mysql_master
command: mysqld --character-set-server=utf8mb4 --collation-server=utf8mb4_unicode_ci #设置utf8字符集
restart: always
environment:
MYSQL_ROOT_PASSWORD: "root"
MYSQL_USER: "root"
MYSQL_PASSWORD: "root"
ports:
- '3307:3306'
volumes:
#mysql数据库挂载到host物理机目录/d/docker/mysql/data
- D:/docker/mysql-master-slave/master/data:/var/lib/mysql
- D:/docker/mysql-master-slave/master/mysqld.cnf:/etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf

mysql_slave:
#构建mysql镜像
image: mysql:5.7
container_name: mysql_slave
command: mysqld --character-set-server=utf8mb4 --collation-server=utf8mb4_unicode_ci #设置utf8字符集
restart: always
environment:
MYSQL_ROOT_PASSWORD: "root"
MYSQL_USER: "root"
MYSQL_PASSWORD: "root"
ports:
- '3308:3306'
volumes:
- D:/docker/mysql-master-slave/slave/data:/var/lib/mysql
- D:/docker/mysql-master-slave/slave/mysqld.cnf:/etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf

使用命令docker-compose up -d 启动。

如果没问题,进入mysql的master配置远程连接,

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docker exec -it mysql_master bash
# 刚开始默认没密码
mysql

# 支持root用户允许远程连接mysql数据库
mysql> grant all privileges on *.* to 'root'@'%' identified by 'root';
mysql> flush privileges;
退出mysql:
mysql> exit

接着,使用数据库连接工具就可以连上了。

下一步就是进入数据库配置主从配置了,在终端中进入容器:

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docker exec -it mysql_master bash
mysql -uroot -p

创建一个同步数据权限的用户:

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GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* to 'backup'@'%' identified by 'root';

接着查看状态,记住File、Position的值,在 Slave 中将用到

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show master status;

image.png

退出当前容器,进入slave容器

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docker exec -it mysql_slave bash
mysql -u root -p

设置主库链接,注意master_log_file和master_log_pos要替换成自己相应的master信息,master_host的host可以通过docker inspect 容器id 获得IPAddress

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change master to master_host='172.17.0.2',master_user='backup',master_password='root',master_log_file='mysql-bin.000003',master_log_pos=439,master_port=3306;

最后启动从库同步

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start slave

查看下状态,如果 Slave_SQL_Running_State 是 Slave has read all relay log; waiting for more updates 表示正常运行。

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show slave status \G

image.png

测试同步,在master上新建一个数据库

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docker exec mysql_master mysql -uroot -p -e "CREATE DATABASE test"
docker exec mysql_slave mysql -uroot -p -e "SHOW DATABASES"

image.png

可以看到同步成功了。

主从同步的简单原理?
答:
MySQL的主从复制是一个异步的复制过程,数据库从一个Master复制到Slave数据库,在Master与Slave之间实现整个主从复制的过程是由三个线程参与完成的,其中有两个线程(SQL线程和IO线程)在Slave端,另一个线程(IO线程)在Master端。
master 数据变化时会产生bin log日志,slave上的线程拉去bin log,然后在slave上重新执行日志。这样就保证了数据一致性。

show slave status 中的Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running的含义?

答:Slave 上会同时有两个线程在工作, I/O 线程从 Master 得到数据(Binary Log 文件),放到被称为
Relay Log 文件中进行记录。另一方面,SQL 线程则将 Relay Log 读取并执行。

为什么要有两个线程?这是为了降低同步的延迟。因为 I/O 线程和 SQL 线程都是相对很耗时的操作。

从服务器同步失败?
答:看错误日志 tail /var/log/mysql/error.log
重新执行同步
stop slave;
change master to master_log_file=’mysql-bin.000100,master_log_pos=123’
关于 file 和 pos,需在master上执行show master status获得。
或者使用 mysqlbinlog 命令分析。

如何添加多个从节点?
和添加第一个从节点类似,先导出master的数据,复制第一个slave配置文件,唯一要改变的是server-id,不能和其他的重复。之后启动新的容器,进到容器内执行change master to …。
还需要注意当前master没有写入等操作,最好先锁表,同步设置好后在解锁。参考

参考链接:
docker学习系列12 轻松实现 mysql 主从同步
https://blog.csdn.net/u012562943/article/details/86589834

文章目录
  1. 1. 主从模式的优点
  2. 2. 主从模式的缺点
  3. 3. 主从复制的前提条件
  4. 4. 搭建集群
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