Mysql主从复制和读写分离

一、为什么使用主从复制、读写分离

主从复制、读写分离一般是一起使用的。目的很简单，就是为了提高数据库的并发性能。你想，假设是单机，读写都在一台MySQL上面完成，性能肯定不高。如果有三台MySQL，一台mater只负责写操作，两台salve只负责读操作，性能不就能大大提高了吗？

所以主从复制、读写分离就是为了数据库能支持更大的并发。

随着业务量的扩展、如果是单机部署的MySQL，会导致I/O频率过高。采用主从复制、读写分离可以提高数据库的可用性。

二、主从复制的原理

①当Master节点进行insert、update、delete操作时，会按顺序写入到binlog中。

②salve从库连接master主库，Master有多少个slave就会创建多少个binlog dump线程。

③当Master节点的binlog发生变化时，binlog dump 线程会通知所有的salve节点，并将相应的binlog内容推送给slave节点。

④I/O线程接收到 binlog 内容后，将内容写入到本地的 relay-log。

⑤SQL线程读取I/O线程写入的relay-log，并且根据 relay-log 的内容对从数据库做对应的操作。

三、如何实现主从复制

我这里用三台虚拟机(Linux)演示，IP分别是104(Master)，106(Slave)，107(Slave)。

预期的效果是一主二从，如下图所示：

1、Master配置

使用命令行进入mysql：

mysql -u root -p

接着输入root用户的密码(密码忘记的话就网上查一下重置密码吧~)，然后创建用户：

//192.168.0.106是slave从机的IP
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* to 'root'@'192.168.0.106' identified by 'Java@1234';
//192.168.0.107是slave从机的IP
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* to 'root'@'192.168.0.107' identified by 'Java@1234';
//刷新系统权限表的配置
FLUSH PRIVILEGES;

注意：上面的命令是mysql5.7之前的，mysql8之后要用下面的命令：

-- 1. 创建用户并设置密码（如果用户不存在）
CREATE USER 'zzh'@'192.168.2.212' IDENTIFIED BY '123456';-- 2. 授予主从复制所需权限（MySQL 8.0.24+ 需要额外权限）
GRANT REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT, REPLICATION_APPLIER ON *.* TO 'zzh'@'192.168.2.212';-- 3. 刷新权限
FLUSH PRIVILEGES;

创建的这两个用户在配置slave从机时要用到。

接下来在找到mysql的配置文件/etc/my.cnf，增加以下配置：

# 开启binlog,log-bin后面存放的是binlog的存放位置
log-bin=mysql-bin
server-id=104
# 需要同步的数据库，如果不配置则同步全部数据库
binlog-do-db=test_db
# binlog日志保留的天数，清除超过30天的日志
# 防止日志文件过大，导致磁盘空间不足
binlog_expire_logs_seconds=259200 

配置完成后，重启mysql：

service mysql restart

可以通过命令行show master status\G;查看当前binlog日志的信息(后面有用)：

2、Slave配置

Slave配置相对简单一点。从机肯定也是一台MySQL服务器，所以和Master一样，找到/etc/my.cnf配置文件，增加以下配置：

# 不要和其他mysql服务id重复即可
server-id=106

接着使用命令行登录到mysql服务器：

mysql -u root -p

然后输入密码登录进去。

进入到mysql后，再输入以下命令：

CHANGE MASTER TO 
MASTER_HOST='192.168.0.104',//主机IP
MASTER_USER='zzh',//之前创建的用户账号
MASTER_PASSWORD='123456',//之前创建的用户密码
MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001',//master主机的binlog日志名称
MASTER_LOG_POS=862,//binlog日志偏移量
master_port=3306;//端口

还没完，设置完之后需要启动：

# 启动slave服务
start slave;

启动完之后怎么校验是否启动成功呢？使用以下命令：

show slave status\G;

注意：

上述配置完之后会报连接不上的错误

原因：MySQL 8.0默认使用caching_sha2_password插件，这个插件在远程连接时可能需要SSL或者RSA密钥对，否则会失败。

  Last_IO_Error: Error connecting to source 'zzh@192.168.2.35:3306'. This was attempt 1/86400, with a delay of 60 seconds between attempts. Message: Authentication plugin 'caching_sha2_password' reported error: Authentication requires secure connection.

可以看到如下信息（摘取部分关键信息）：

*************************** 1. row ***************************Slave_IO_State: Waiting for master to send eventMaster_Host: 192.168.0.104Master_User: rootMaster_Port: 3306Connect_Retry: 60Master_Log_File: mysql-bin.000001Read_Master_Log_Pos: 619Relay_Log_File: mysqld-relay-bin.000001Relay_Log_Pos: 782Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001 //binlog日志文件名称Slave_IO_Running: Yes //Slave_IO线程、SQL线程都在运行Slave_SQL_Running: YesMaster_Server_Id: 104 //master主机的服务idMaster_UUID: 0ab6b3a6-e21d-11ea-aaa3-080027f8d623Master_Info_File: /var/lib/mysql/master.infoSQL_Delay: 0SQL_Remaining_Delay: NULLSlave_SQL_Running_State: Slave has read all relay log; waiting for the slave I/O thread to update itMaster_Retry_Count: 86400Auto_Position: 0

（这里我使用解决方案1解决，解决方案2和3没尝试）

解决方案一：

使用复制用户请求服务器公钥：
mysql -u repl -p123 -h 118.31.127.96 -P3307 --get-server-public-key
在这种情况下，服务器将RSA公钥发送给客户端，后者使用它来加密密码并将结果返回给服务器。插件使用服务器端的RSA私钥解密密码，并根据密码是否正确来接受或拒绝连接。

重新在从库配置change masrer to并且start slave，复制可以正常启动：

#停止主从复制
#清空之前的主从复制配置信息
stop slave;
reset slave;#从新配置主从复制
change master to master_user='repl',master_password='123',master_host='118.31.127.96',master_port=3307,master_auto_position=1;
start slave;

解决方案二：

使用复制用户请求服务器公钥：
mysql -u repl -p123 -h 118.31.127.96 -P3307 --server-public-key-path=/mysqldata/my3308/data/public_key1.pem

重新在从库配置change masrer to并且start slave，复制可以正常启动：

#停止主从复制
#清空之前的主从复制配置信息
stop slave;
reset slave;#从新配置主从复制
change master to master_user='repl',master_password='123',master_host='118.31.127.96',master_port=3307,master_auto_position=1;
start slave;

解决方案三:

根据社区提供的方案，修改复制账户，避免使用插件caching_sha2_password。
MySQL MySQL8.0主从同步报错2061问题解决_Cindy的博客-CSDN博客
方法如下：
1.修改repl用户，使其使用别的秘密加密方式，不使用插件caching_sha2_password。
2.

CREATE USER 'repl'@'%' IDENTIFIED WITH 'mysql_native_password' BY 'XXXX'; 
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'%'; #检查复制账户
select user,host,plugin,authentication_string from user \G
*************************** 4. row ***************************user: replhost: %plugin: mysql_native_password
authentication_string: *B2A7A5489FB0EE54E43E3ADCDDVDG5CCF255AF0#重新配置主从配置

另一台slave从机配置一样，不再赘述。

四、读写分离介绍

1、做读写分离的原因

数据库写入效率要低于读取效率，一般系统中数据读取频率高于写入频率，单个数据库实例在写入的时候会影响读取性能，这是做读写分离的原因。

2、MySQL读写分离的基础

实现方式主要基于mysql的主从复制，通过路由的方式使应用对数据库的写请求只在master上进行，读请求在slave上进行。

参考文章：

主从复制报错2061：Authentication plugin 'caching_sha2_password' reported error:Authentication require secure connection - 墨天轮