浅谈MySQL8.0 异步复制的三种方式

本实验中分别针对空库、脱机、联机三种方式，配置一主两从的Mysql标准异步复制。只做整服务器级别的复制，不考虑对个别库表或使用过滤复制的情况。

实验环境

[root@slave2 ~]# cat /etc/hosts
192.168.2.138 master
192.168.2.192 slave1
192.168.2.130 slave2
mysql> select version();
+-----------+
| version() |
+-----------+
| 8.0.16  |
+-----------+
1 row in set (0.00 sec)

一、空库

查看主库二进制信息

mysql> show master status;
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File       | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| mysql-bin.000004 |   155 |       |         |          |
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
1 row in set (0.00 sec)

在主库上建立复制用户

mysql> create user 'repl'@'%' identified with mysql_native_passWord by 'wwwwww';
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
mysql> grant replication client,replication slave on *.* to 'repl'@'%';
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)
mysql> flush privileges;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

在从库创建主库信息

mysql> stop slave;
mysql> change master to master_host='192.168.2.138', master_port=3306, master_user='repl', master_password='wwwwww', master_log_file='mysql-bin.000004', master_log_pos=155;
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.00 sec)
mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> show slave status\G

刚才我们并没有在从库上建立repl用户，但由于create user语句是在起始位置点后执行的，因此可以正常复制到从库，查询mysql.user表即可确认。

sql> select * from mysql.user where user='repl'\G

二、脱机

如果数据库已经存在应用数据，但允许一个可接受的脱机时间窗口做复制，这种场景下常用的做法是先直接将主库的数据目录整体拷贝到从库，再启动复制。具体步骤如下。

在master节点创建测试库和测试表

CREATE DATABASE test;
Query OK, 1 row affected (0.04 sec)
mysql> USE test;
Database changed
mysql> CREATE TABLE t(id int(10));
Query OK, 0 rows affected (0.09 sec)
mysql> INSERT INTO t VALUES (111);
Query OK, 1 row affected (0.05 sec)
mysql> INSERT INTO t VALUES (222);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> INSERT INTO t VALUES (333);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

在主库创建复制用户

mysql> create user 'repl'@'%' identified with mysql_native_password by 'wwwwww';
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
mysql> grant replication client,replication slave on *.* to 'repl'@'%';
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)
mysql> flush privileges;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

停止复制的所有实例，在master、slave1、slave2分别执行

[root@master ~]# ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqladmin /usr/bin/mysqladmin
[root@master ~]# mysqladmin -hlocalhost -uroot -pwwwwww shutdown

复制数据至slave1、slave2

[root@master data]# cd /data
[root@master data]# scp -r mysql/ slave1:/data/
[root@master data]# scp -r mysql/ slave2:/data/

在slave1、slave2从库执行命令,删除auto.cnf文件

[root@slave1 mysql]# cd /data/mysql
[root@slave1 mysql]# rm -rf auto.cnf
[root@slave2 mysql]# cd /data/mysql
[root@slave2 mysql]# rm -rf auto.cnf
 

重启实例，在三个节点都需要执行

[root@master data]# service mysqld start
Starting MySQL.. SUCCESS!

在主库查看二进制日志

mysql> show master status;
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File       | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| mysql-bin.000005 |   155 |       |         |          |
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
1 row in set (0.00 sec)

在slave1、slave2从库执行命令

mysql> stop slave;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> change master to master_host='192.168.2.138', master_port=3306, master_user='repl', master_password='wwwwww', master_log_file='mysql-bin.000005', master_log_pos=155;
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.02 sec)
mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
mysql> show slave status\G

在slave1、slave2从库执行命令查看库和表是否同步过来

mysql> use test;
Reading table infORMation for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A
Database changed
mysql> show tables;
+----------------+
| Tables_in_test |
+----------------+
| t       |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> select * from t;
+------+
| id  |
+------+
| 111 |
| 222 |
| 333 |
+------+
3 rows in set (0.00 sec)

三、mysqldump联机

脱机建立复制的需求太过理想化，大多数情况下，复制是被要求在不影响线上业务的情况下，联机创建的，而且还要求对线上库的影响越小越好。例如，复制过程化中对主库加锁会影响对主库的访问，因此通常是不被允许的。这种场景下有两种备选的复制方案：使用mysqldump程序或使用如XtraBackup的第三方工具。这两种方案有各自的适用场合。使用mysqldump联机建立复制的过程如下。

在主库创建测试的数据库和表

mysql> CREATE DATABASE test;
Query OK, 1 row affected (0.04 sec)
mysql> use test;
Database changed
mysql> CREATE TABLE t(id int(10));
Query OK, 0 rows affected (0.10 sec)
mysql> INSERT INTO t VALUES(111);
Query OK, 1 row affected (0.09 sec)
mysql> INSERT INTO t VALUES(222);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> INSERT INTO t VALUES(333);
Query OK, 1 row affected (0.05 sec)
mysql> INSERT INTO t VALUES(444);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

在主库创建复制用户

mysql> create user 'repl'@'%' identified with mysql_native_password by 'wwwwww';
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> grant replication client,replication slave on *.* to 'repl'@'%';
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> flush privileges;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
 

在slave1、slave2从库创建主库信息

mysql> change master to master_host='192.168.2.138', master_port=3306, master_user='repl', master_password='wwwwww';
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.04 sec)

在slave1、slave2从库使用mysqldump命令复制数据

[root@slave2 ~]# mysqldump --single-transaction --all-databases --master-data=1 --host=192.168.2.138 --user=root --password=wwwwww --apply-slave-statements | mysql -uroot -pwwwwww -hlocalhost
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
mysqldump: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.

参数说明

?single-transaction参数可以对Innodb表执行非锁定导出。此选项将事务隔离模式设置为REPEATABLE READ，并在转储数据之前向服务器发送START TRANSACTION SQL语句。它仅适用于Innodb等事务表，因为它会在发出START TRANSACTION时转储数据库的一致状态，而不会阻塞任何应用程序。因此这里假定：1. 所有的应用数据表都使用Innodb引擎。2. 所有系统表数据在备份过程中不会发生变化。

?master-data参数会导致转储输出包含类似 CHANGE MASTER TO MASTER_LOG_FILE=‘binlog.000004', MASTER_LOG_POS=1480; 的SQL语句，该语句指示主库的二进制日志坐标（文件名和位置）。如果选项值为2，则CHANGE MASTER TO语句将写为SQL注释，因此仅提供信息，不会执行。如果参数值为1，则该语句不会写为注释，并在重新加载转储文件时执行。如果未指定选项值，则默认值为1。

?apply-slave-statements参数会在CHANGE MASTER TO语句之前添加STOP SLAVE语句，并在输出结尾处添加START SLAVE语句，用来自动开启复制。

通过管道操作符，导出导入一步进行，不需要中间落盘生成文件。

在从库确认复制状态

mysql> show slave status\G

在从库查看库和表是否复制成功

use test;
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A
Database changed
mysql> select * from t;
+------+
| id  |
+------+
| 111 |
| 222 |
| 333 |
| 444 |
| 555 |
+------+
5 rows in set (0.00 sec)

mysqldump方式的优点是可以进行部分复制，如在配置文件中定义replicate-do-table=db1.*，则用这种方法可以只复制db1库而忽略其它复制事件。缺点是由于mysqldump会生成主库转储数据的SQL语句，实际是一种逻辑备份方式所以速度较慢，不适用于大库。

四、XtraBackup联机复制

联机建立复制的另一种可选方案是使用XtraBackup。XtraBackup是Percona公司的开源项目，用以实现类似Innodb官方的热备份工具InnoDB Hot Backup的功能，它支持在线热备份，备份时不影响数据读写。到目前为止，最新的版本为Percona XtraBackup 8.0.6，可以从https://www.percona.com/downloads/下载安装包。XtraBackup有很多功能和优点，例如支持全备、增量备份、部分备份；支持压缩备份；备份不影响数据读写、事务等，但是也有缺陷不足：例如不支持脱机备份、不支持直接备份到磁带设备、不支持Cloud Back，MyISAM的备份也会阻塞。不过这些小瑕疵不影响XtraBackup成为一款流行的MySQL备份工具。另外，注意XtraBackup只支持linux平台，不支持windows平台。下面演示用XtraBackup联机搭建主从复制的过程，主库已经建立了用于执行复制的用户repl。

在主库创建复制用户

mysql> create user 'repl'@'%' identified with mysql_native_password by 'wwwwww';
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> grant replication client,replication slave on *.* to 'repl'@'%';
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> flush privileges;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

在主库和从库都安装XtraBackupv

[root@master ~]# yum -y install libev
[root@master home]# yum localinstall percona-xtrabackup-80-8.0.6-1.el7.x86_64.rpm -y

配置主库到从库的ssh免密码连接

[root@master home]# ssh-keygen 
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key (/root/.ssh/id_rsa): 
Enter passphrase (empty for no passphrase): 
Enter same passphrase again: 
Your identification has been saved in /root/.ssh/id_rsa.
Your public key has been saved in /root/.ssh/id_rsa.pub.
The key fingerprint is:
SHA256:GBLbrw17UVck8RyCa/fbYyLkSNZIRc5p+jPQmpkD+bI root@master
The key's randomart image is:
+---[RSA 2048]----+
|  .   .o+o+ |
|   +  +..* . |
|  o o  o*. o |
|   . +.o*..  |
|   ooS+oo .  |
|    =o=Bo . |
|   o.=B++  o |
|    .o..oo..o.|
|    E  . o .|
+----[SHA256]-----+
[root@master home]# ssh-copy-id 192.168.2.138
[root@master home]# ssh-copy-id 192.168.2.192
[root@master home]# ssh-copy-id 192.168.2.130

停止从库，并删除从库里面的数据

[root@slave1 home]# service mysql stop
[root@slave2 home]# service mysql stop
[root@slave1 home]# rm -rf /data/mysql/*
[root@slave2 home]# rm -rf /data/mysql/*

备份数据并传输

[root@master tmp]# xtrabackup -uroot -pwwwwww --Socket=/data/mysql/mysql.sock --no-lock --backup --compress --stream=xbstream --parallel=4 --target-dir=./ | ssh root@192.168.2.192 "xbstream -x -C /data/mysql/ --decompress"

执行过程中报错，

190606 01:21:47 >> log scanned up to (19597291)

190606 01:21:47 Selecting LSN and binary log position from p_s.log_status

Error: failed to fetch query result SELECT server_uuid, local, replication, storage_engines FROM performance_schema.log_status: Access denied; you need (at least one of) the BACKUP_ADMIN privilege(s) for this operation

mysql> grant BACKUP_ADMIN on *.* to 'root'@'%';
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

行如下命令，删除192.168.2.192:/data/mysql/*的内容，再次执行命令，发现已经正确了。成功执行如下所示：

这条命令连接主库，进行并行压缩流式备份，同时将备份通过管道操作符传输到从库，并直接解压缩到从库的数据目录。所有操作一条命令完成，不需要中间落盘生成文件。

在从库恢复备份

[root@slave1 /]# xtrabackup --prepare --target-dir=/data/mysql
[root@slave2 /]# xtrabackup --prepare --target-dir=/data/mysql

在从库查看二进制bin-log日志

[root@slave1 mysql]# cat xtrabackup_binlog_info 
mysql-bin.000008    155
[root@slave2 mysql]# cat xtrabackup_binlog_info 
mysql-bin.000009    155

启动从库

[root@slave1 data]# service mysqld start
Starting MySQL... SUCCESS! 
[root@slave2 data]# service mysqld start
Starting MySQL... SUCCESS!

创建主库信息，其中的master_log_file和master_log_pos值来自第6步

mysql> change master to master_host='192.168.2.138', master_port=3306, master_user='repl', master_password='wwwwww', master_log_file='mysql-bin.000008', master_log_pos=155;
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.04 sec)
mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> show slave status\G

在从库测试数据

mysql> use test;
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A
Database changed
mysql> select * from t;
+------+
| id  |
+------+
| 111 |
| 222 |
| 333 |
| 444 |
| 555 |
+------+
5 rows in set (0.00 sec)

XtraBackup是物理复制，性能比mysqldump高的多，而且对主库的影响极小，非常适用于从头联机创建高负载、大数据量、全实例从库的场景。

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