掌握 MySQL 数据复制：从 Binlog 到主从同步的最佳实践-51CTO.COM

1. 前言

在现代分布式数据库架构中，数据的高可用性和一致性是至关重要的。MySQL 作为最流行的关系型数据库之一，提供了多种机制来确保数据的高可用性和容错性。其中，binlog（二进制日志）和主从复制是实现高可用性和灾难恢复的重要技术。

在本篇文章中，我们将深入探讨 MySQL binlog 的原理、配置以及如何通过 binlog 实现主从同步。无论你是 MySQL 新手，还是希望进一步了解数据库高可用性的开发人员，都可以从本文中获得宝贵的实践经验和理论知识。

2. Binlog

Binlog（Binary Log，二进制日志）是 MySQL 用来记录所有数据库修改操作的日志文件，是Mysql server层去记录，所以，不管是什么存储引擎进行的数据存储，如果BinLog开启，都会进行记录。

Binlog用途

数据同步与主从复制：

在 MySQL 主从复制架构中，主服务器将所有的数据库变更操作记录到 binlog 中，从服务器会读取主服务器的 binlog 文件并将其应用到本地数据库，从而实现数据的实时同步。

binlog 是主从复制的核心，通过它，MySQL 可以确保从服务器与主服务器保持数据一致性。

数据恢复：

binlog 提供了基于时间点的数据恢复功能。当发生数据库崩溃或误操作时，管理员可以从最后的备份恢复数据，并通过 replay binlog 文件将其恢复到最新状态。
这种方式比传统的全备份方式更高效，可以更精确地恢复到某个特定时刻的数据。

Binlog配置

查询Binlog配置命令

show variables like '%log_bin%';
show variables like '%binlog%';

比较重要的配置含义

log_bin -- 默认on 开启 可以对binlog进行关闭
log_bin_basename -- bin文件前缀 默认/var/lib/mysql/mysql-bin
log_bin_index -- bin文件索引 /var/lib/mysql/mysql-bin.index

binlog_cache_size -- binlog日志 事务缓存大小
binlog_encryption -- 内容是否加密 我们的内容为了安全性可能需要加密
binlog_format -- binlog格式
binlog_expire_logs_seconds -- 多久后binlog删除 默认2592000s也就是30天

BinLog格式

STATEMENT: 基于sql语句记录，记录的是语句，后续去执行binLog的执行语句。优点是存储空间小，但在某些情况下可能会出现与主库不一致的情况，比如：

update order set pay_time = now() where id = 1;

大家想想，如果这条语句是11月1号执行的，但是11月3号数据库宕机需要恢复数据，那么pay_time就会有问题。

ROW: 基于行格式记录，binLog记录的是单个行是如何更改的，虽然这种方式会占用更多的存储空间，但能确保主从数据的一致性。比如上面那个语句:

update order set pay_time = 168535465 where @1 = 1;  -- 168535465随便写的,不要纠结这个

MIXED: 混合模式，默认是STATEMENT，在个别场景会切换成ROW模式

BinLog同步机制

BinLog也是先放到内存再同步到磁盘的，这里可以联想下redolog内存与磁盘的方式

show variables like '%binlog_cache_size%'; -- 事务期间用于保存二进制日志更改的内存缓冲区的大小

show variables like '%sync_binlog%'; -- 同步方式

sync_binlog=0，不同步刷新到磁盘，交给操作系统去操作，断电或者操作系统异常，可能导致数据丢失

sync_binlog=1，能保证数据的一致性，每次提交都必须同步到磁盘，但是对性能有影响，默认

sync_binlog=N, N默认是1，最大4294967295，代表我达到N条binLog后，再同步到磁盘，能够灵活的来设置数据的一致性与性能之间的平衡

3. 主从同步

流程图:

图片

必要条件:

确保有唯一的server_id在配置文件中配置

server-id=xx

或者使用sql语句配置

SET GLOBAL server_id=xx; -- 更改server_id

数据源(master)必须开启bin_log

从库创建流程

master创建用户
建立主从关系

CHANGE REPLICATION SOURCE TO
->  SOURCE_HOST='source_host_name', 
->  SOURCE_USER='replication_user_name',
->  SOURCE_PASSWORD='replication_password',
->  SOURCE_LOG_FILE='recorded_log_file_name',
->  SOURCE_LOG_POS=recorded_log_position; --我要从binlog的哪个位置开始同步

开启主从同步

start replica; --开启主从同步

更改从库只读

SHOW VARIABLES LIKE'%read_only%';
SET GLOBAL super_read_notallow=1; -- super账号也只读
SET GLOBAL read_notallow=1; -- 只读

同步方式

异步同步：默认方式，性能比较高，但是数据一致性低，会有数据丢失可能。
半同步：由于异步同步会存在一定的数据丢失，所以Mysql的主从复制有一个半同步的概念，所谓半同步，就是我的主必须等待数据至少有一个副本（具体数量可以进行配置）接收并记录了，才会允许提交事务。

4. 总结

MySQL 的 binlog（二进制日志）和主从同步是确保数据库高可用性、可扩展性和灾难恢复的关键技术。通过 binlog，MySQL 记录了所有数据修改操作，为主从复制提供了数据同步的基础。主服务器的变更通过 binlog 被传递到从服务器，实现了数据的实时同步，从而保证了数据的一致性和容错能力。

在配置 MySQL 主从复制时，理解和正确配置 binlog 是至关重要的。binlog 不仅是数据同步的核心，也是数据库恢复和数据审计的重要工具。通过合适的配置（如设置 log_bin、server-id、read_only 等参数），可以确保主从同步的高效性和可靠性。

此外，虽然 binlog 和主从复制为 MySQL 提供了高可用性和灾难恢复的基础，但在实际使用过程中，仍然需要关注复制延迟、网络带宽、负载均衡等因素的影响。对于复杂的生产环境，建议结合 GTID（全局事务标识符）和 semi-sync replication（半同步复制）等技术来进一步增强主从复制的健壮性和一致性。

总的来说，MySQL 的 binlog 和主从同步技术为我们提供了强大的数据复制和恢复能力，是构建高可用数据库架构的基石。在日常使用中，掌握这些技术不仅能帮助我们实现高效的数据同步，还能为系统的扩展性和容错能力提供保障。