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【MYSQL | 高级篇 日志、主从复制与读写分离】

news 2025/9/7 10:01:03

摘要：本文详述 MySQL 日志（错误、二进制、查询、慢查询）的开启、查看与清理，主从复制的原理、搭建步骤（主从库配置、同步设置），以及基于 MyCat 的读写分离（一主一从配置、balance 参数控制），助力数据库运维优化。

思维导图

1. 日志

1.1 错误日志

错误日志是 MySQL 中最重要的日志之一，它记录了当 mysqld 启动和停止时，以及服务器在运行过程中发生任何严重错误时的相关信息。当数据库出现任何故障导致无法正常使用时，建议首先查看此日志。

该日志是默认开启的，默认存放目录 /var/log/，默认的日志文件名为 mysqld.log。查看日志位置：

show variables like '%log_error%';

1.2 二进制日志

1.2.1 介绍

二进制日志（BINLOG）记录了所有的 DDL语句和 DML语句，但不包括数据查询语句。

作用：

  1. 灾难时的数据恢复；

  2. MySQL 的主从复制。

在 MySQL8 版本中，默认二进制日志是开启着的，涉及到的参数如下：

show variables like '%log_bin%';

参数说明：

  • log_bin_basename：当前数据库服务器的 binlog 日志的基础名称（前缀），具体的 binlog 文件名需要在该 basename 的基础上加上编号（编号从 000001 开始）。

  • log_bin_index：binlog 的索引文件，里面记录了当前服务器关联的 binlog 文件有哪些。

1.2.2 格式

MySQL 服务器中提供了多种格式来记录二进制日志，具体格式及特点如下：

查看二进制日志格式：

show variables like '%binlog_format%';

如果需要配置二进制日志的格式，只需要在 /etc/my.cnf 中配置 binlog_format 参数即可。

1.2.3 查看

由于日志是以二进制方式存储的，不能直接读取，需要通过二进制日志查询工具 mysqlbinlog 来查看，具体语法：

mysqlbinlog binlog0000002

1.2.4 删除

对于比较繁忙的业务系统，每天生成的 binlog 数据巨大，如果长时间不清除，将会占用大量磁盘空间。可以通过以下几种方式清理日志：

查看二进制日志过期时间参数：

show variables like '%binlog_expire_logs_seconds%';

1.3 查询日志

查询日志中记录了客户端的所有操作语句，而二进制日志不包含查询数据的 SQL 语句。默认情况下，查询日志是未开启的。

如果需要开启查询日志，可以修改 MySQL 的配置文件 /etc/my.cnf 文件，添加如下内容：

该选项用来开启查询日志，可选值：0 或者 1；0 代表关闭，1 代表开启
​
general_log=1
​
设置日志的文件名，如果没有指定，默认的文件名为 host_name.log
​
general_log_file=mysql_query.log

开启了查询日志之后，在 MySQL 的数据存放目录，也就是 /var/lib/mysql/ 目录下就会出现 mysql_query.log 文件。之后所有的客户端的增删改查操作都会记录在该日志文件之中，长时间运行后，该日志文件将会非常大。

1.4 慢查询日志

慢查询日志记录了所有执行时间超过参数 long_query_time 设置值并且扫描记录数不小于 min_examined_row_limit 的所有的 SQL 语句的日志，默认未开启。long_query_time 默认为 10 秒，最小为 0，精度可以到微秒。

如果需要开启慢查询日志，需要在 MySQL 的配置文件 /etc/my.cnf 中配置如下参数：

#慢查询日志
slow_query_log=1#执行时间参数
long_query_time=2#记录执行较慢的管理语句
log_slow_admin_statements =1#记录执行较慢的未使用索引的语句
log_queries_not_using_indexes = 1

上述所有的参数配置完成之后，都需要重新启动 MySQL 服务器才可以生效。

2. 主从复制

2.1 概述

主从复制是指将主数据库的 DDL 和 DML 操作通过二进制日志传到从库服务器中，然后在从库上对这些日志重新执行（也叫重做），从而使得从库和主库的数据保持同步。

MySQL 支持一台主库同时向多台从库进行复制，从库同时也可以作为其他从服务器的主库，实现链状复制。

MySQL 复制的优点主要包含以下三个方面：

  1. 主库出现问题，可以快速切换到从库提供服务。

  2. 实现读写分离，降低主库的访问压力。

  3. 可以在从库中执行备份，以避免备份期间影响主库服务。

2.2 原理

MySQL 主从复制的核心就是二进制日志，具体的过程如下：

  1. Master 主库在事务提交时，会把数据变更记录在二进制日志文件 Binlog 中。

  2. 从库读取主库的二进制日志文件 Binlog，写入到从库的中继日志 Relay Log。

  3. Slave 重做中继日志中的事件，将改变反映到它自己的数据。

2.3 搭建

2.3.1 准备

192.168.200.200（master）开放指定的 3306 端口号：

firewall-cmd --zone=public --add-port=3306/tcp --permanent
​
firewall-cmd --reload

关闭服务器的防火墙：

systemctl stop firewalldsystemctl disable firewalld

192.168.200.201（slave）同样执行上述关闭防火墙操作。

准备好两台服务器之后，在上述的两台服务器中分别安装好 MySQL，并完成基础的初始化准备（安装、密码配置等操作）工作。其中：

  • 192.168.200.200 作为主服务器 master

  • 192.168.200.201 作为从服务器 slave

2.3.2 主库配置

修改配置文件 /etc/my.cnf：

# mysql 服务 ID，保证整个集群环境中唯一，取值范围：1 – 2^32-1，默认为 1server-id=1# 是否只读，1 代表只读，0 代表读写read-only=0# 忽略的数据，指不需要同步的数据库# binlog-ignore-db=mysql# 指定同步的数据库# binlog-do-db=db01

重启 MySQL 服务器：

systemctl restart mysqld

登录 mysql，创建远程连接的账号，并授予主从复制权限：

#创建itcast用户，并设置密码，该用户可在任意主机连接该MySQL服务
CREATE USER 'itcast'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'Root@123456';#为 'itcast'@'%' 用户分配主从复制权限
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'itcast'@'%';

通过指令，查看二进制日志坐标：

show master status;

字段含义说明：

  • file：从哪个日志文件开始推送日志文件

  • position：从哪个位置开始推送日志

  • binlog_ignore_db：指定不需要同步的数据库

2.3.3 从库配置

修改配置文件 /etc/my.cnf：

#mysql 服务ID，保证整个集群环境中唯一，取值范围：1 – 2^32-1，和主库不一样即可
server-id=2#是否只读,1 代表只读, 0 代表读写
read-only=1

重新启动 MySQL 服务：

systemctl restart mysqld

登录 mysql，设置主库配置：

若 mysql 是 8.0.23 及之后版本，执行：

CHANGE REPLICATION SOURCE TO SOURCE_HOST='192.168.200.200', SOURCE_USER='itcast', 
SOURCE_PASSWORD='Root@123456', SOURCE_LOG_FILE='binlog.000004', 
SOURCE_LOG_POS=663;

若 mysql 是 8.0.23 之前的版本，执行：

CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.200.200', MASTER_USER='itcast', 
MASTER_PASSWORD='Root@123456', MASTER_LOG_FILE='binlog.000004', 
MASTER_LOG_POS=663;

参数对应关系如下：

参数名含义8.0.23 之前
SOURCE_HOST主库 IP 地址MASTER_HOST
SOURCE_USER连接主库的用户名MASTER_USER
SOURCE_PASSWORD连接主库的密码MASTER_PASSWORD
SOURCE_LOG_FILEbinlog 日志文件名MASTER_LOG_FILE
SOURCE_LOG_POSbinlog 日志文件位置MASTER_LOG_POS

开启同步操作：

#8.0.22 之后
start replica;#8.0.22 之前
start slave ;

查看主从同步状态：

# 8.0.22 之后
show replica status ;# 8.0.22 之前
show slave status ;

如果出现以下界面，说明主从复制的状态正常

总结

3. 读写分离

3.1 介绍

读写分离，简单地说是把对数据库的读和写操作分开，以对应不同的数据库服务器。主数据库提供写操作，从数据库提供读操作，这样能有效地减轻单台数据库的压力。

分离前：

分离后：

通过 MyCat 即可轻易实现上述功能，不仅可以支持 MySQL，也可以支持 Oracle 和 SQL Server。

3.2 一主一从

3.2.1 原理

MySQL 的主从复制，是基于二进制日志（binlog）实现的。

  1. Master 主库在事务提交时，会把数据变更记录在二进制日志文件 Binlog 中。

  2. 从库的 IO 线程读取主库的二进制日志文件 Binlog，写入到从库的中继日志 Relay Log。

  3. 从库的 SQL 线程重做中继日志中的事件，将改变反映到它自己的数据。

3.2.2 准备
主机角色用户名密码
192.168.200.211masterroot1234
192.168.200.212slaveroot1234

备注：主从复制的搭建，可以参考前面课程中主从复制章节讲解的步骤操作。

3.3 一主一从读写分离

MyCat 控制后台数据库的读写分离和负载均衡由 schema.xml 中 datahost 标签的 balance 属性控制。

3.3.1 schema.xml 配置
<!-- 配置逻辑库 -->
<schema name="ITCAST_RW" checkSQLschema="true" sqlMaxLimit="100" dataNode="dn7">
</schema>
<dataNode name="dn7" dataHost="dhost7" database="itcast" />
<dataHost name="dhost7" maxCon="1000" minCon="10" balance="1" writeType="0" 
dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1" slaveThreshold="100"><heartbeat>select user()</heartbeat><writeHost host="master1" url="jdbc:mysql://192.168.200.211:3306?
useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" 
user="root" password="1234" ><readHost host="slave1" url="jdbc:mysql://192.168.200.212:3306?
useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" 
user="root" password="1234" /></writeHost>
</dataHost>

上述配置中，writeHost 代表的是写操作对应的数据库，readHost 代表的是读操作对应的数据库。所以要实现读写分离，需配置 writeHost 关联主库，readHost 关联从库。

balance 参数取值及含义如下：

参数值含义
0不开启读写分离机制，所有读操作都发送到当前可用的 writeHost 上
1全部的 readHost 与备用的 writeHost 都参与 select 语句的负载均衡（主要针对于双主双从模式）
2所有的读写操作都随机在 writeHost，readHost 上分发
3所有的读请求随机分发到 writeHost 对应的 readHost 上执行，writeHost 不负担读压力

在一主一从模式的读写分离中，balance 配置 1 或 3 都可以完成读写分离。

3.3.2 server.xml 配置

配置 root 用户可以访问 SHOPPING、ITCAST 以及 ITCAST_RW 逻辑库：

<user name="root" defaultAccount="true"><property name="password">123456</property><property name="schemas">SHOPPING,ITCAST,ITCAST_RW</property><!-- 表级 DML 权限设置 --><!-- <privileges check="true"><schema name="DB01" dml="0110" > <table name="TB_ORDER" dml="1110"></table></schema></privileges> -->
</user>

大功告成！


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