MySQL主从复制与容器化前沿实践：打造敏捷数据库，提升开发效率

# 1. MySQL主从复制概述**

MySQL主从复制是一种数据库复制技术，它允许将一个数据库（称为主库）的数据复制到另一个或多个数据库（称为从库）。主从复制的主要目的是提供数据冗余、提高可用性和可伸缩性。

主从复制的工作原理如下：主库上的所有数据更改（INSERT、UPDATE、DELETE）都会通过二进制日志（binlog）记录下来。从库通过IO线程从主库的binlog中读取这些更改，并通过SQL线程将它们应用到自己的数据库中。这样，从库的数据始终与主库保持一致。

主从复制具有以下优点：

* **数据冗余：**从库提供主库数据的备份，在主库出现故障时可以接管服务。
* **提高可用性：**从库可以分担主库的读操作，从而提高数据库的整体可用性。
* **可伸缩性：**通过添加更多的从库，可以水平扩展数据库系统，以满足不断增长的读负载。

# 2.1 主从复制的配置和管理

### 2.1.1 主库的配置

主库的配置主要涉及以下几个方面：

- **开启二进制日志（binary log）**：这是主从复制的基础，记录了数据库的所有修改操作。

# 在 MySQL 配置文件中添加：
log-bin=mysql-bin

- **设置服务器 ID**：每个 MySQL 实例都有一个唯一的服务器 ID，用于标识主从关系。

# 在 MySQL 配置文件中添加：
server-id=1

- **配置复制用户**：主库需要创建一个用户，用于从库连接并获取二进制日志。

# 在主库上执行：
CREATE USER 'repl'@'%' IDENTIFIED BY 'repl_password';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'%';

### 2.1.2 从库的配置

从库的配置与主库类似，但需要额外配置以下内容：

- **指定主库信息**：从库需要知道主库的 IP 地址、端口和复制用户凭证。

# 在从库的 MySQL 配置文件中添加：
server-id=2
replicate-do-db=test
replicate-ignore-db=information_schema

- **启动 I/O 线程和 SQL 线程**：I/O 线程从主库读取二进制日志，而 SQL 线程将读取的日志应用到从库。

# 在从库上执行：
START SLAVE;

### 2.1.3 复制状态的监控和故障处理

监控复制状态非常重要，以确保主从复制正常运行。可以使用以下命令：

- **查看复制状态**：

SHOW SLAVE STATUS;

- **查看二进制日志位置**：

SHOW MASTER STATUS;

- **查看从库延迟**：

SHOW SLAVE LAG;

如果复制出现故障，可以尝试以下步骤：

- **检查网络连接**：确保主从库之间可以正常通信。
- **重启 I/O 线程和 SQL 线程**：

STOP SLAVE;
START SLAVE;

- **重置从库**：如果其他方法无效，可以重置从库并重新开始复制。

# 3. 容器化MySQL主从复制

### 3.1 Docker容器部署MySQL主从复制

#### 3.1.1 容器镜像的构建

为了在Docker容器中部署MySQL主从复制，我们需要首先构建一个包含MySQL服务器软件的自定义容器镜像。这个镜像可以基于官方的MySQL镜像，并添加额外的配置和工具。

FROM mysql:8.0.30

# 添加MySQL主从复制所需的配置
ENV MYSQL_ROOT_PASSWORD=my-secret-password
ENV MYSQL_REPLICATION_USER=repluser
ENV MYSQL_REPLICATION_PASSWORD=replpassword

# 复制MySQL配置文件
COPY my.cnf /etc/mysql/conf.d/my.cnf

# 初始化MySQL数据库
RUN mysql_install_db --user=mysql --password=my-secret-password

# 创建复制用户
RUN mysql -u root -pmy-secret-password -e "CREATE USER '${MYSQL_REPLICATION_USER}'@'%' IDENTIFIED BY '${MYSQL_REPLICATION_PASSWORD}';"

# 授予复制用户权限
RUN mysql -u root -pmy-secret-password -e "GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO '${MYSQL_REPLICATION_USER}'@'%';"

#### 3.1.2 容器的启动和配置

构建完镜像后，我们可以使用`docker run`命令启动MySQL主容器和从容器。

**主容器：**

docker run -d --name mysql-master -p 3306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=my-secret-password mysql:8.0.30

**从容器：**

docker run -d