1 複製概述

      Mysql內建的複製功能是構建大型，高效能應用程式的基礎。將Mysql的資料分佈到多個系統上去，這種分佈的機制，是通過將Mysql的某一臺主機的資料複製到其它主機（slaves）上，並重新執行一遍來實現的。複製過程中一個伺服器充當主伺服器，而一個或多個其它伺服器充當從伺服器。主伺服器將更新寫入二進位制日誌檔案，並維護檔案的一個索引以跟蹤日誌迴圈。這些日誌可以記錄傳送到從伺服器的更新。當一個從伺服器連線主伺服器時，它通知主伺服器從伺服器在日誌中讀取的最後一次成功更新的位置。從伺服器接收從那時起發生的任何更新，然後封鎖並等待主伺服器通知新的更新。

請注意當你進行復制時，所有對複製中的表的更新必須在主伺服器上進行。否則，你必須要小心，以避免使用者對主伺服器上的表進行的更新與對從伺服器上的表所進行的更新之間的衝突。

1.1 mysql支援的複製型別：

　　（１）：基於語句的複製：  在主伺服器上執行的SQL語句，在從伺服器上執行同樣的語句。MySQL預設採用基於語句的複製，效率比較高。  
            一旦發現沒法精確複製時，   會自動選著基於行的複製。    
　　（２）：基於行的複製：把改變的內容複製過去，而不是把命令在從伺服器上執行一遍. 從mysql5.0開始支援
　　（３）：混合型別的複製: 預設採用基於語句的複製，一旦發現基於語句的無法精確的複製時，就會採用基於行的複製。

 1.2 . 複製解決的問題

         MySQL複製技術有以下一些特點：
         (1)    資料分佈 (Data distribution )
         (2)    負載平衡(load balancing)
         (3)    備份(Backups) 
         (4)    高可用性和容錯行 High availability and failover 

  1.3 複製如何工作 

        整體上來說，複製有3個步驟：   

       (1)    master將改變記錄到二進位制日誌(binary log)中（這些記錄叫做二進位制日誌事件，binary log events）；
       (2)    slave將master的binary log events拷貝到它的中繼日誌(relay log)；
        (3)    slave重做中繼日誌中的事件，將改變反映它自己的資料。

下圖描述了複製的過程：

          該過程的第一部分就是master記錄二進位制日誌。在每個事務更新資料完成之前，master在二日誌記錄這些改變。MySQL將事務序列的寫入二進位制日誌，即使事務中的語句都是交叉執行的。在事件寫入二進位制日誌完成後，master通知儲存引擎提交事務。
       下一步就是slave將master的binary log拷貝到它自己的中繼日誌。首先，slave開始一個工作執行緒——I/O執行緒。I/O執行緒在master上開啟一個普通的連線，然後開始binlog dump process。Binlog dump process從master的二進位制日誌中讀取事件，如果已經跟上master，它會睡眠並等待master產生新的事件。I/O執行緒將這些事件寫入中繼日誌。
       SQL slave thread（SQL從執行緒）處理該過程的最後一步。SQL執行緒從中繼日誌讀取事件，並重放其中的事件而更新slave的資料，使其與master中的資料一致。只要該執行緒與I/O執行緒保持一致，中繼日誌通常會位於OS的快取中，所以中繼日誌的開銷很小。
        此外，在master中也有一個工作執行緒：和其它MySQL的連線一樣，slave在master中開啟一個連線也會使得master開始一個執行緒。複製過程有一個很重要的限制——複製在slave上是序列化的，也就是說master上的並行更新操作不能在slave上並行操作。

 2 .複製配置

有兩臺MySQL資料庫伺服器Master和slave，Master為主伺服器，slave為從伺服器，初始狀態時，Master和slave中的資料資訊相同，當Master中的資料發生變化時，slave也跟著發生相應的變化，使得master和slave的資料資訊同步，達到備份的目的。

要點：
負責在主、從伺服器傳輸各種修改動作的媒介是主伺服器的二進位制變更日誌，這個日誌記載著需要傳輸給從伺服器的各種修改動作。因此，主伺服器必須啟用二進位制日誌功能。從伺服器必須具備足以讓它連線主伺服器並請求主伺服器把二進位制變更日誌傳輸給它的許可權。
        
環境：
Master和slave的MySQL資料庫版本同為5.0.18
作業系統：unbuntu 11.10
IP地址：10.100.0.100

2.1、建立複製帳號

1、在Master的資料庫中建立一個備份帳戶：每個slave使用標準的MySQL使用者名稱和密碼連線master。進行復制操作的使用者會授予REPLICATION SLAVE許可權。使用者名稱的密碼都會儲存在文字檔案master.info中

命令如下：
mysql > GRANT REPLICATION SLAVE,RELOAD,SUPER ON *.* 
TO [email protected]’10.100.0.200’ 
IDENTIFIED BY ‘1234’;

建立一個帳戶backup，並且只能允許從10.100.0.200這個地址上來登陸，密碼是1234。

(如果因為mysql版本新舊密碼演算法不同，可以設定：set password for 'backup'@'10.100.0.200'=old_password('1234')）

2.2、拷貝資料

（假如是你完全新安裝mysql主從伺服器，這個一步就不需要。因為新安裝的master和slave有相同的資料）

關停Master伺服器，將Master中的資料拷貝到B伺服器中，使得Master和slave中的資料同步，並且確保在全部設定操作結束前，禁止在Master和slave伺服器中進行寫操作，使得兩資料庫中的資料一定要相同！

2.3、配置master

接下來對master進行配置，包括開啟二進位制日誌，指定唯一的servr ID。例如，在配置檔案加入如下值：

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

server-id：為主伺服器A的ID值
log-bin：二進位制變更日值

重啟master，執行SHOW MASTER STATUS，輸出如下：

2.4、配置slave

2.5、啟動slave

mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='server1',

-> MASTER_USER='repl',

-> MASTER_PASSWORD='p4ssword',

-> MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001',

    -> MASTER_LOG_POS=0;

MASTER_LOG_POS的值為0，因為它是日誌的開始位置。

你可以用SHOW SLAVE STATUS語句檢視slave的設定是否正確：

mysql> SHOW SLAVE STATUS\G

*************************** 1. row ***************************

Slave_IO_State:

                Master_Host: server1

                Master_User: repl

                Master_Port: 3306

              Connect_Retry: 60

Master_Log_File: mysql-bin.000001

Read_Master_Log_Pos: 4

Relay_Log_File: mysql-relay-bin.000001

              Relay_Log_Pos: 4

Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001

Slave_IO_Running: No

Slave_SQL_Running: No

                             ...omitted...

Seconds_Behind_Master: NULL

Slave_IO_State, Slave_IO_Running, 和Slave_SQL_Running是No

表明slave還沒有開始複製過程。日誌的位置為4而不是0，這是因為0只是日誌檔案的開始位置，並不是日誌位置。實際上，MySQL知道的第一個事件的位置是4。

為了開始複製，你可以執行：

mysql> START SLAVE;

執行SHOW SLAVE STATUS檢視輸出結果：

mysql> SHOW SLAVE STATUS\G

*************************** 1. row ***************************

Slave_IO_State: Waiting for master to send event

                Master_Host: server1

                Master_User: repl

                Master_Port: 3306

              Connect_Retry: 60

Master_Log_File: mysql-bin.000001

Read_Master_Log_Pos: 164

       Relay_Log_File: mysql-relay-bin.000001

              Relay_Log_Pos: 164

Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001

Slave_IO_Running: Yes

Slave_SQL_Running: Yes

                             ...omitted...

Seconds_Behind_Master: 0

slave的I/O和SQL執行緒都已經開始執行，而且Seconds_Behind_Master不再是NULL。日誌的位置增加了，意味著一些事件被獲取並執行了。如果你在master上進行修改，你可以在slave上看到各種日誌檔案的位置的變化，同樣，你也可以看到資料庫中資料的變化。

你可檢視master和slave上執行緒的狀態。在master上，你可以看到slave的I/O執行緒建立的連線：

行2為處理slave的I/O執行緒的連線。

在slave伺服器上執行該語句：

2.5、新增新slave伺服器

假如master已經執行很久了，想對新安裝的slave進行資料同步，甚至它沒有master的資料。
此時，有幾種方法可以使slave從另一個服務開始，例如，從master拷貝資料，從另一個slave克隆，從最近的備份開始一個slave。Slave與master同步時，需要三樣東西：
(1)master的某個時刻的資料快照；
(2)master當前的日誌檔案、以及生成快照時的位元組偏移。這兩個值可以叫做日誌檔案座標(log file coordinate)，因為它們確定了一個二進位制日誌的位置，你可以用SHOW MASTER STATUS命令找到日誌檔案的座標；
(3)master的二進位制日誌檔案。

可以通過以下幾中方法來克隆一個slave：
(1)    冷拷貝(cold copy)
停止master，將master的檔案拷貝到slave；然後重啟master。缺點很明顯。
(2)    熱拷貝(warm copy)
如果你僅使用MyISAM表，你可以使用mysqlhotcopy拷貝，即使伺服器正在執行。
(3)    使用mysqldump
使用mysqldump來得到一個數據快照可分為以下幾步：
<1>鎖表：如果你還沒有鎖表，你應該對錶加鎖，防止其它連線修改資料庫，否則，你得到的資料可以是不一致的。如下：
mysql> FLUSH TABLES WITH READ LOCK;
<2>在另一個連線用mysqldump建立一個你想進行復制的資料庫的轉儲：
shell> mysqldump --all-databases --lock-all-tables >dbdump.db
<3>對錶釋放鎖。
mysql> UNLOCK TABLES;

3、深入瞭解複製

3.1、基於語句的複製(Statement-Based Replication)

3.2、基於記錄的複製(Row-Based Replication)

3.3、複製相關的檔案

(1)mysql-bin.index

伺服器一旦開啟二進位制日誌，會產生一個與二日誌檔案同名，但是以.index結尾的檔案。它用於跟蹤磁碟上存在哪些二進位制日誌檔案。MySQL用它來定位二進位制日誌檔案。它的內容如下(我的機器上)：

 (2)mysql-relay-bin.index

(3)master.info

儲存master的相關資訊。不要刪除它，否則，slave重啟後不能連線master。內容如下(我的機器上)：

 I/O執行緒更新master.info檔案，內容如下(我的機器上)：

 (4)relay-log.info 

3.4、傳送複製事件到其它slave

當設定log_slave_updates時，你可以讓slave扮演其它slave的master。此時，slave把SQL執行緒執行的事件寫進行自己的二進位制日誌(binary log)，然後，它的slave可以獲取這些事件並執行它。如下：

3.5、複製過濾(Replication Filters)

4、複製的常用拓撲結構

MySQL不支援多主伺服器複製(Multimaster Replication)——即一個slave可以有多個master。但是，通過一些簡單的組合，我們卻可以建立靈活而強大的複製體系結構。

4.1、單一master和多slave

由一個master和一個slave組成複製系統是最簡單的情況。Slave之間並不相互通訊，只能與master進行通訊。如下：

 如果寫操作較少，而讀操作很時，可以採取這種結構。你可以將讀操作分佈到其它的slave，從而減小master的壓力。但是，當slave增加到一定數量時，slave對master的負載以及網路頻寬都會成為一個嚴重的問題。
這種結構雖然簡單，但是，它卻非常靈活，足夠滿足大多數應用需求。一些建議：
(1)    不同的slave扮演不同的作用(例如使用不同的索引，或者不同的儲存引擎)；
(2)    用一個slave作為備用master，只進行復制；
(3)    用一個遠端的slave，用於災難恢復；

4.2、主動模式的Master-Master(Master-Master in Active-Active Mode)

Master-Master複製的兩臺伺服器，既是master，又是另一臺伺服器的slave。如圖：

主動的Master-Master複製有一些特殊的用處。例如，地理上分佈的兩個部分都需要自己的可寫的資料副本。這種結構最大的問題就是更新衝突。假設一個表只有一行(一列)的資料，其值為1，如果兩個伺服器分別同時執行如下語句：
在第一個伺服器上執行：
mysql> UPDATE tbl SET col=col + 1;
在第二個伺服器上執行：
mysql> UPDATE tbl SET col=col * 2;
那麼結果是多少呢？一臺伺服器是4，另一個伺服器是3，但是，這並不會產生錯誤。
實際上，MySQL並不支援其它一些DBMS支援的多主伺服器複製(Multimaster Replication)，這是MySQL的複製功能很大的一個限制(多主伺服器的難點在於解決更新衝突)，但是，如果你實在有這種需求，你可以採用MySQL Cluster，以及將Cluster和Replication結合起來，可以建立強大的高效能的資料庫平臺。但是，可以通過其它一些方式來模擬這種多主伺服器的複製。

4.3、主動-被動模式的Master-Master(Master-Master in Active-Passive Mode)

這是master-master結構變化而來的，它避免了M-M的缺點，實際上，這是一種具有容錯和高可用性的系統。它的不同點在於其中一個服務只能進行只讀操作。如圖：

 4.4、帶從伺服器的Master-Master結構(Master-Master with Slaves)

這種結構的優點就是提供了冗餘。在地理上分佈的複製結構，它不存在單一節點故障問題，而且還可以將讀密集型的請求放到slave上。