MySQL读写分离那些事，用Docker轻轻松松搞定-华为开发者话题

一个应用系统是否高可用，整个系统的效率是否满足预期，往往受到多方面的制约因素，例如：运行环境，网络环境以及数据的吞吐量等;作为一般的大型应用系统来说，我们想要提升整个系统的效率，我们大多数情况下会从我们的后端数据库做优化，从而提高我们整个系统的数据吞吐量，如果我们后端采用的是关系型数据，我们可能会想到两种解决方案，一种是更换非关系型数据库，这种方案代价比较昂贵，它会涉及到数据的迁移，以及程序代码的修改;另一种是通过数据库集群的方式，来横向和纵向扩展我们的数据库，这种方案容易实现并且程序代码修改量比较小。

根据MySQL的官方文档介绍，MySQL支持读写分离的集群配置，并且MySQL提供两种类型的读写分离数据复制类型;一种是二进制日志文件方式的数据复制，另一种是Global Transaction Identifiers (GTIDs)。

下面我们通过一个小实验来看看MySQL数据基于二进制日志数据复制方式的主从集群是如何实现的。

OS环境：CentOS7

软件环境：Docker(最新版)，MySQL:latest镜像

我们通过Docker容器快速的构建两个MySQL数据库服务器

docker pull mysql 
[root@dev01 ~]# docker images 
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE 
mysql latest 62a9f311b99c 4 weeks ago 445MB

可以看到我们已经拉取到最新的MySQL Docker容器，为了在本地环境中启动两个不同的MySQL Docker容器，我们需要通过修改容器的配置文件的方式来改变MySQL的配置;

首先，我们修改MySQL Master(主数据库)的容器配置文件：

一，创建Master数据库的配置文件

vi master.cnf 
[mysqld] 
# master 
server id server-id = 1  

# bin log 
log_bin = mysql-master-bin

server-id，在MySQL集群数据库中，这个参数必须唯一
log_bin，MySQL采用二进制日志文件复制的文件名

二，将该配置文件拷贝到MySQL Docker容器中

docker run --name mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root -d mysql 
docker cp master.cnf fdb98bbd52b6:/etc/mysql/conf.d

三，提交修改后的Docker容器

docker commit -m 'add master configure file' fdb98bbd52b6 mysql:master 
[root@dev01 ~]# docker images 
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE 
mysql master 345465966cb5 3 hours ago 445MB

commit -m是修改容器后提交的信息，类似Git提交;
fdb98bbd52b6是刚才修改的容器;
mysql:master是我们为修改后的容器打上tag标签master

接下来我们修改MySQL Slave(从数据库)的容器配置文件

一，创建Slave数据库的配置文件

vi slave.cnf 
[mysqld] 
# slave server id 
server-id = 2  

# bin log 
log_bin = mysql-slave-bin 
relay_log = mysql-relay-bin 
log_slave_updates = 1 
read_only = 1

server-id为从数据库的ID，该参数在MySQL集群中必须保持唯一性;
log_bin如果slave为其它slave的master，必须设置bin_log，在这里我们暂时开启;
relay_log配置中继日志
log_slave_updates表示slave将复制事件写进自己的二进制日志(后面会看到它的用处);
read_only尽量使用read_only，它防止改变数据(除了特殊的线程);

二，将配置文件拷贝到容器中

docker run --name mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root -d mysql 
docker cp slave.cnf 8ee82abb2e91:/etc/mysql/conf.d

三，提交修改后的Docker容器

docker commit -m 'add slave configure file' 8ee82abb2e91 mysql:slave 
[root@dev01 ~]# docker images 
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE 
mysql slave 3a53cd39ee45 4 hours ago 445MB

到此，所需要的两个MySQL容器已经修改完毕，并且保存在我们本地的容器仓库中，接下来我们开始启动刚才修改的两个容器进行后续的配置

一，启动Master数据库

docker run --name master -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root -d mysql:master

--name master是我们为启动的容器名;
mysql:master是我们刚才修改后并且提交到本地的Docker镜像
默认数据库root的密码设置为root

二，启动Slave数据库

docker run --link master:master --name slave -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root -d mysql:slave

为了master容器与slave容器的网络互通，我们添加了--line选项来连接到我们刚才启动的名为master容器;
--name slave是我们为启动的容器名;
mysql:slave是我们刚才修改后并且提交到本地的Docker镜像;
默认数据库root的密码设置为root

三，进入master容器中通过mysql命令进入数据库

docker exec -it master /bin/bash 
mysql -u root -proot

四，在master数据库中创建用于复制数据的账号，并且给该账号相应的权限

create user 'repl'@'%' identified by 'repl-pwd'; 
grant replication slave on *.* to 'repl'@'%'; 
flush privileges;

五，查看master数据库的状态

mysql> show master status; 
+-------------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+ 
| File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set | 
+-------------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+ 
| mysql-master-bin.000003 | 2743 | | | | 
+-------------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+ 
1 row in set (0.00 sec)

六，进入slave容器中通过mysql命令进入数据库

docker exec -it slave /bin/bash 
mysql -u root -proot

七，配置slave，将master数据库指向刚才配置好的master数据库节点，并且启动slave

change master to master_host='master', master_user='repl', master_password='repl-pwd', master_log_file='mysql-master-bin.000003', master_log_pos=0; 
start slave;

八，查看slave数据库状态

mysql> show slave status\G 
*************************** 1. row ***************************  
 Slave_IO_State:  
 Master_Host: master  
 Master_User: repl  
 Master_Port: 3306  
 Connect_Retry: 60  
 Master_Log_File: mysql-master-bin.000003  
 Read_Master_Log_Pos: 4  
 Relay_Log_File: mysql-relay-bin.000001  
 Relay_Log_Pos: 4  
 Relay_Master_Log_File: mysql-master-bin.000003  
 Slave_IO_Running: No  
 Slave_SQL_Running: No  
 Replicate_Do_DB:  
 Replicate_Ignore_DB:  
 Replicate_Do_Table:  
 Replicate_Ignore_Table:  
 Replicate_Wild_Do_Table:  
 Replicate_Wild_Ignore_Table:  
 Last_Errno: 0  
 Last_Error:  
 Skip_Counter: 0  
 Exec_Master_Log_Pos: 4  
 Relay_Log_Space: 155  
 Until_Condition: None  
 Until_Log_File:  
 Until_Log_Pos: 0  
 Master_SSL_Allowed: No  
 Master_SSL_CA_File:  
 Master_SSL_CA_Path:  
 Master_SSL_Cert:  
 Master_SSL_Cipher:  
 Master_SSL_Key:  
 Seconds_Behind_Master: NULL 
Master_SSL_Verify_Server_Cert: No  
 Last_IO_Errno: 2061  
 Last_IO_Error: error connecting to master 'repl@master:3306' - retry-time: 60 retries: 1 message: Authentication plugin 'caching_sha2_password' reported error: Authentication requires secure connection.   
 Last_SQL_Errno: 0  
 Last_SQL_Error:  
 Replicate_Ignore_Server_Ids:  
 Master_Server_Id: 0  
 Master_UUID:  
 Master_Info_File: mysql.slave_master_info  
 SQL_Delay: 0  
 SQL_Remaining_Delay: NULL  
 Slave_SQL_Running_State:  
 Master_Retry_Count: 86400  
 Master_Bind:  
 Last_IO_Error_Timestamp: 190912 06:06:14  
 Last_SQL_Error_Timestamp:  
 Master_SSL_Crl:  
 Master_SSL_Crlpath:  
 Retrieved_Gtid_Set:  
 Executed_Gtid_Set:  
 Auto_Position: 0  
 Replicate_Rewrite_DB:  
 Channel_Name:  
 Master_TLS_Version:  
 Master_public_key_path:  
 Get_master_public_key: 0  
 Network_Namespace: 
1 row in set (0.00 sec)

由于最新版的MySQL为了提升安全性更改了密码校验插件，在这里我们还是采用之前的密码校验插件，我们在master数据库上用如下的命令来修改刚才在master数据库创建的用户

alter user 'repl'@'%' identified by 'repl-pwd' password expire never; 
alter user 'repl'@'%' identified with mysql_native_password by 'repl-pwd'; 
flush privileges;

九，再次查看slave状态

我们主要查看Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running，表示我们的slave数据库节点已经成功的连接到了我们的master数据库节点。

十，验证，我们在master数据库节点上创建一个空的数据库

mysql> create database data; 
Query OK, 1 row affected (0.10 sec)  

mysql> show databases; 
+--------------------+ 
| Database | 
+--------------------+ 
| data | 
| information_schema |
| mysql | 
| performance_schema | 
| sys | 
+--------------------+ 
5 rows in set (0.01 sec)

十一，验证slave，查看刚才在master数据库节点上创建的数据库是否同步到slave数据节点

mysql> show databases; 
+--------------------+ 
| Database | 
+--------------------+ 
| data | 
| information_schema | 
| mysql | 
| performance_schema | 
| sys | 
+--------------------+ 
5 rows in set (0.01 sec)

可以看到，我们刚才在master数据库节点上创建的数据库已经同步到我们的slave数据库节点，master和slave的数据库数据已经保持一致。

以上实验我们选取了两个数据库(一主一从)的方式，在实际的应用中我们会根据我们的应用场景，slave数据库节点也有可能被选择作为主数据库，这个时候slave数据库节点就有可能是1到N个。

参考：

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/replication.html

作者：云计算AND容器技术来源：今日头条