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一、主从复制原理

1. 二进制日志（Binary Log）
   主服务器（Master）将所有写操作（如INSERT、UPDATE、DELETE）记录到二进制日志中，作为数据变更的唯一来源。日志按事务顺序记录，确保数据一致性。

2. 中继日志（Relay Log）
   从服务器（Slave）通过I/O线程从主服务器拉取二进制日志，存储到本地中继日志中。SQL线程随后解析并执行这些日志，实现数据同步。

3. 线程角色

   • 主服务器：仅需记录二进制日志，无额外线程。
   • 从服务器：
     • I/O线程：连接主服务器，拉取二进制日志到中继日志。
     • SQL线程：执行中继日志中的SQL语句，更新本地数据。

4. 复制模式

   • 异步复制（默认）：主服务器提交事务后立即返回，不等待从服务器确认，可能导致数据丢失。
   • 半同步复制：主服务器需等待至少一个从服务器确认接收日志后才返回，减少数据丢失风险。
   • 全同步复制：需所有从服务器确认，延迟高，极少使用。

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二、配置步骤

主服务器配置

1. 启用二进制日志
   修改my.cnf，添加以下配置：

   [mysqld]
   server-id = 1
   log_bin = /var/log/mysql/mysql-bin.log
   binlog-do-db = your_database  指定复制的数据库
   

   重启MySQL服务：sudo systemctl restart mysql。

2. 创建复制用户

   CREATE USER 'replicator'@'%' IDENTIFIED BY 'password';
   GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'replicator'@'%';
   FLUSH PRIVILEGES;
   

   记录二进制日志位置：SHOW MASTER STATUS;（需记录File和Position）。

从服务器配置

1. 配置唯一server-id
   修改my.cnf：

   [mysqld]
   server-id = 2
   relay_log = /var/log/mysql/mysql-relay-bin.log
   

   重启MySQL服务。

2. 设置主从关系

   CHANGE MASTER TO 
   MASTER_HOST='master_ip', 
   MASTER_USER='replicator', 
   MASTER_PASSWORD='password', 
   MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001', 
   MASTER_LOG_POS=123;
   START SLAVE;
   

   验证状态：SHOW SLAVE STATUS\G，确保Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running为Yes。

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三、常见问题与解决方案

1. 复制延迟

   • 原因：网络延迟、从库性能不足、大事务或长查询。
   • 优化：
     • 升级从库硬件（如SSD、增加CPU/内存）。
     • 启用并行复制（MySQL 5.6支持库级别并行，5.7支持事务组并行）。
     • 优化SQL语句，减少批量操作。

2. 错误处理

   • IO线程故障：检查网络连通性，重置从库：STOP SLAVE; RESET SLAVE ALL; CHANGE MASTER TO ...; START SLAVE;。
   • SQL线程报错：跳过错误：SET GLOBAL sql_slave_skip_counter = 1;。

3. 数据不一致

   • 主从延迟导致读写分离时的短暂不一致，可通过应用层容忍或强制读主库。

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四、应用场景

1. 读写分离：主库处理写操作，从库分担读压力，提升并发性能。

2. 高可用性：主库故障时，从库可快速接管服务。

3. 数据备份与灾难恢复：从库作为实时备份，支持快速恢复。

4. 级联复制：多层从库结构，扩展复制范围。

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五、注意事项

时间同步：主从服务器需使用NTP同步时间，避免日志解析错误。

• 自增主键冲突：避免主从同时写入，或使用AUTO_INCREMENT_INCREMENT和AUTO_INCREMENT_OFFSET配置。
• 监控：定期检查SHOW SLAVE STATUS，关注Seconds_Behind_Master和错误日志。
  通过合理配置和优化，MySQL主从复制可显著提升系统性能、可靠性和扩展性，是构建高可用数据库架构的基石。