基于 Docker 的 MySQL 主从复制搭建及原理(真正弄懂)

为什么基于Docker搭建?

  • 资源有限
  • 虚拟机搭建对机器配置有要求,并且安装mysql步骤繁琐
  • 一台机器上可以运行多个Docker容器
  • Docker容器之间相互独立,有独立ip,互不冲突
  • Docker使用步骤简便,启动容器在秒级别

利用Docker搭建主从服务器

首先拉取docker镜像,我们这里使用5.7版本的mysql:
docker pull mysql:5.7
然后使用此镜像启动容器,这里需要分别启动主从两个容器

Master(主):

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

Slave(从)

docker run -p 3340:3306 --name mysql-slave -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -d mysql:5.7
Master对外映射的端口是3339,Slave对外映射的端口是3340。因为docker容器是相互独立的,每个容器有其独立的ip,所以不同容器使用相同的端口并不会冲突。这里我们应该尽量使用mysql默认的3306端口,否则可能会出现无法通过ip连接docker容器内mysql的问题。
使用docker ps命令查看正在运行的容器:

基于docker搭建Mysql的主从复制搭建

此时可以使用Navicat等工具测试连接mysql

基于docker搭建Mysql的主从复制搭建

配置Master(主)

通过docker exec -it 5ddad8c2f368 /bin/bash命令进入到Master容器内部,也可以通过docker exec -it mysql-master /bin/bash命令进入。5ddad8c2f368是容器的id,而mysql-master是容器的名称。
cd /etc/mysql/mysql.conf.d切换到/etc/mysql/mysql.conf.d目录下,然后vim mysqld.cnf对my.cnf进行编辑。此时会报出bash: vim: command not found,需要我们在docker容器内部自行安装vim。使用apt-get install vim命令安装vim
会出现如下问题:

基于docker搭建Mysql的主从复制搭建
执行apt-get update,然后再次执行apt-get install vim即可成功安装vim。然后我们就可以使用vim编辑my.cnf,在my.cnf中添加如下配置:

[mysqld]
## 同一局域网内注意要唯一
server-id=100  
## 开启二进制日志功能,可以随便取(关键)
log-bin=mysql-bin

配置完成之后,需要重启mysql服务使配置生效。使用service mysql restart完成重启。重启mysql服务时会使得docker容器停止,我们还需要docker start mysql-master启动容器。
下一步在Master数据库创建数据同步用户,授予用户 slave REPLICATION SLAVE权限和REPLICATION CLIENT权限,用于在主从库之间同步数据。
首先连接mysql数据库
root@5ddad8c2f368:/# mysql -uroot -p123456
CREATE USER 'slave'@'%' IDENTIFIED BY '123456';
GRANT REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'slave'@'%';

授予复制账号REPLICATION CLIENT权限,复制用户可以使用SHOW MASTER STATUS, SHOW SLAVE STATUSSHOW BINARY LOGS来确定复制状态。
授予复制账号REPLICATION SLAVE权限,复制才能真正地工作。

图片

配置Slave(从)

和配置Master(主)一样,在Slave配置文件my.cnf中添加如下配置:

[mysqld]  
## 设置server_id,注意要唯一  server-id=101 
## 开启二进制日志功能,以备Slave作为其它Slave的Master时使用  
log-bin=mysql-slave-bin 
## relay_log配置中继日志  
relay_log=edu-mysql-relay-bin

配置完成后也需要重启mysql服务和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。区别是:从服务器I/O线程将主服务器的二进制日志读取过来记录到从服务器本地文件,然后SQL线程会读取relay-log日志的内容并应用到从服务器,从而使从服务器和主服务器的数据保持一致。

(实战)基于Docker的Mysql主从复制搭建(真正弄懂)

链接Master(主)和Slave(从)

在Master进入mysql,执行show master status;
(实战)基于Docker的Mysql主从复制搭建(真正弄懂)
File和Position字段的值后面将会用到,在后面的操作完成之前,需要保证Master库不能做任何操作,否则将会引起状态变化,File和Position字段的值变化。
在Slave 中进入 mysql,执行

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;

命令说明:
master_host :Master的地址,指的是容器的独立ip,可以通过docker inspect --format='{{.NetworkSettings.IPAddress}}' 容器名称|容器id查询容器的ip

(实战)基于 Docker 的 MySQL 主从复制搭建(真正弄懂)

master_port:Master的端口号,指的是容器的端口号
master_user:用于数据同步的用户
master_password:用于同步的用户的密码
master_log_file:指定 Slave 从哪个日志文件开始复制数据,即上文中提到的 File 字段的值
master_log_pos:从哪个 Position 开始读,即上文中提到的 Position 字段的值
master_connect_retry:如果连接失败,重试的时间间隔,单位是秒,默认是60秒
在Slave 中的mysql终端执行show slave status \G;用于查看主从同步状态。
(实战)基于 Docker 的 MySQL 主从复制搭建(真正弄懂)
正常情况下,SlaveIORunning 和 SlaveSQLRunning 都是No,因为我们还没有开启主从复制过程。使用start slave开启主从复制过程,然后再次查询主从同步状态show slave status \G;
(实战)基于 Docker 的 MySQL 主从复制搭建(真正弄懂)
SlaveIORunning 和 SlaveSQLRunning 都是Yes,说明主从复制已经开启。此时可以测试数据同步是否成功。
主从复制排错:
(实战)基于 Docker 的 MySQL 主从复制搭建(真正弄懂)
使用start slave开启主从复制过程后,如果SlaveIORunning一直是Connecting,则说明主从复制一直处于连接状态,这种情况一般是下面几种原因造成的,我们可以根据 Last_IO_Error提示予以排除。

  • 网络不通
    检查ip,端口
  • 密码不对
    检查是否创建用于同步的用户和用户密码是否正确
  • pos不对
    检查Master的 Position

测试主从复制

测试主从复制方式就十分多了,最简单的是在Master创建一个数据库,然后检查Slave是否存在此数据库。
Master:
(实战)基于 Docker 的 MySQL 主从复制搭建(真正弄懂)
Slave:
(实战)基于 Docker 的 MySQL 主从复制搭建(真正弄懂)

完整的主备流程图

最后让我们来看一下,一个 update 语句在节点 A 执行,然后同步到节点 B的完整流程图。
基于 Docker 的 MySQL 主从复制搭建(真正弄懂)
可以看到:主库接收到客户端的更新请求后,执行内部事务的更新逻辑,同时写入binlog。
备库B跟主库A之间维持了一个长连接。主库A内部有一个线程,专门用于服务备库B的这个长连接。
一个事务日志同步的完整过程是这样的:

  • 1、在备库B上通过change master命令,设置主库A的IP、端口、用户名、密码、以及要从哪个位置开始请求binlog,这个位置包含文件名和日志偏移量。
  • 2、在备库B上执行start slave命令,这时侯备库会启动两个线程,io_thread 和 sql_thread。其中, io_thread负责与主库建立连接。
  • 3、主库A校验完用户名、密码后,开始按照备库B传过来的位置,从本地读取binlog,发给B。
  • 4、备库B拿到binlog后,写到本地文件,称为中转日志(relay log)。
  • 5、sql_thread读取中转日志,解析日志里的命令,并执行。
xugege
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