mysql主从同步有哪些形式？

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MySQL 的主从同步是一种常见的架构，用于实现数据的高可用性、负载均衡和灾难恢复。MySQL 提供了多种主从同步的形式，包括传统的异步复制、半同步复制以及 GTID（全局事务标识符）复制等。

1. 异步复制（Asynchronous Replication）

异步复制是 MySQL 中最常见的一种复制方式。在这种模式下，主服务器（Master）执行写操作后，立即返回给客户端，而从服务器（Slave）则在后台异步地拉取主服务器上的数据并同步。主服务器不等待从服务器的确认。

工作原理：

  • 主服务器执行写操作后，日志会写入 binlog（二进制日志），然后从服务器会不断拉取主服务器的 binlog 并进行更新。
  • 从服务器执行的操作是异步的，主服务器并不等待从服务器的反馈，因此主从之间可能会存在一定的数据延迟。

优点：

  • 主服务器响应时间快，因为它不需要等待从服务器确认。
  • 简单且高效，适用于大多数场景。

缺点：

  • 数据的同步是异步的，存在主从数据不一致的风险。
  • 如果主服务器崩溃，某些写操作可能会丢失，且主从之间可能会有数据不一致的情况。

配置：

在 MySQL 的主服务器上，开启二进制日志：

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[mysqld]
log-bin = mysql-bin
server-id = 1

在从服务器上，配置 master：

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3
[mysqld]
server-id = 2
replicate-do-db = <your-database>

2. 半同步复制（Semi-Synchronous Replication）

半同步复制是 MySQL 5.5 之后引入的一种复制方式。在这种模式下，主服务器执行写操作后，必须等待至少一个从服务器确认收到 binlog 后，才会返回成功给客户端。这样可以提高数据的可靠性，避免了异步复制可能导致的数据丢失问题。

工作原理：

  • 主服务器在写入 binlog 后，会等待至少一个从服务器确认已接收到 binlog，然后才会返回给客户端操作成功。
  • 如果主服务器等待的从服务器在一定时间内没有响应，则会回退到异步模式，或者报错（取决于配置）。

优点：

  • 相比于异步复制，数据丢失的风险大大降低。
  • 比纯粹的异步复制更可靠，适用于对数据一致性要求较高的场景。

缺点：

  • 主服务器的响应时间相较于异步复制会增加，因为需要等待至少一个从服务器确认。
  • 需要启用额外的插件（rpl_semi_sync_master 和 rpl_semi_sync_slave）来支持半同步复制。

配置：

在 MySQL 主服务器上启用半同步插件：

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mysql> INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_master SONAME 'semisync_master.so';

在从服务器上启用半同步插件：

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mysql> INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_slave SONAME 'semisync_slave.so';

然后，在主服务器和从服务器上配置：

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[mysqld]
rpl_semi_sync_master_enabled = 1
rpl_semi_sync_slave_enabled = 1

3. 基于 GTID 的复制（GTID-Based Replication）

GTID（Global Transaction Identifier）是 MySQL 5.6 及以上版本引入的一个新特性，它使得主从复制变得更加易于管理和容错。在基于 GTID 的复制中，MySQL 会为每个事务生成一个唯一的事务 ID，保证每个事务都有一个全局唯一的标识符。

工作原理：

  • 每个事务在主服务器执行时，都会生成一个唯一的 GTID，且这个 GTID 会在主从服务器之间传递。
  • 从服务器通过 GTID 来确定是否已经执行过某个事务。GTID 复制比传统的基于日志的复制更易于管理，尤其是在故障恢复和节点切换时。
  • GTID 复制确保了主从数据库的数据一致性，简化了故障恢复的过程。

优点：

  • GTID 使得复制更加可靠，尤其在主从切换和故障恢复时，操作更加简单。
  • 不需要手动维护 binlog 文件的状态（即文件名和位置），GTID 自动追踪。
  • 简化故障转移和主从切换(须手动切换)

缺点：

  • 配置和管理比传统复制更复杂。
  • 启用 GTID 后，MySQL 会强制要求所有从服务器都支持 GTID，这意味着不能轻易回滚或跳过某些事务。

配置：

启用 GTID 复制需要在 MySQL 配置文件中进行如下设置：

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[mysqld]
gtid_mode = ON
enforce-gtid-consistency = ON
log-bin = mysql-bin
server-id = 1

在从服务器上：

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[mysqld]
gtid_mode = ON
enforce-gtid-consistency = ON
server-id = 2

然后，在主服务器上配置并获取 GTID 的信息：

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mysql> SHOW MASTER STATUS;

4. 组复制（Group Replication）

组复制是 MySQL 5.7 引入的一种高级复制形式，它支持在多个 MySQL 实例之间实现数据同步和高可用性。组复制通过一种基于复制的协议，自动确保数据一致性，并且可以支持多主模式（Multi-Master）复制。

工作原理：

  • 在 MySQL 集群中，所有参与组复制的节点都会接收到并执行相同的事务，从而确保数据的一致性。
  • 集群中的节点通过使用复制协议保证数据一致性，如果某个节点失败，其他节点会接管它的位置，继续处理请求。
  • 组复制支持单点故障转移、自动主节点选举和分布式事务。

优点：

  • 支持多主节点，可以在多个节点上同时执行写操作。
  • 支持故障恢复和自动主节点选举，提高了集群的高可用性。

缺点：

  • 配置相对复杂，要求所有节点之间的网络延迟较低。
  • 在大规模写负载场景下，性能可能会受到一定影响。

配置：

在 MySQL 配置文件中启用组复制：

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[mysqld]
server-id = 1
log-bin = mysql-bin
binlog-format = ROW
group-replication = ON

在每个节点上都需要配置类似设置，并将节点添加到复制组中。

5. 异步延迟复制（Asynchronous Delayed Replication）

异步延迟复制是一种特殊的复制形式，它允许从节点在异步复制的基础上引入延迟。通过设置延迟时间，从节点可以延迟应用从主节点接收到的写操作。这样，如果主节点的数据出现问题或故障，延迟的从节点可以作为一个“备份”来恢复数据。

配置：

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[mysqld]
slave-net-timeout = <delay-seconds>

总结

MySQL 提供了多种主从同步形式，适用于不同的场景：

  1. 异步复制：主从数据同步的标准方式，性能高，但可能存在数据不一致的问题。
  2. 半同步复制：相比异步复制，提高了数据可靠性，减少了数据丢失的风险。
  3. GTID 复制：通过全局事务 ID 提供更简洁和可靠的复制管理。
  4. 组复制：多主模式，自动故障恢复和高可用性。
  5. 异步延迟复制：通过设置延迟时间，提供数据备份和恢复机制。