MySQL 主從複制架構全解析：原理、搭建步驟、線程模型、狀態監控與故障處理

MySQL 主從複制架構全解析：原理、搭建步驟、線程模型、狀態監控與故障處理

一、核心原理與三大線程

複制流程：

1. Master 事務提交 → 寫入 Binlog (Events)
2. Master Binlog Dump 線程 讀取 Binlog 發送給 Slave
3. Slave IO 線程 接收事件 → 寫入 Relay Log
4. Slave SQL 線程 讀取 Relay Log → 重放更新 Slave

二、生產級搭建步驟（MySQL 5.6 / CentOS 6 示例）

環境

• Master: 192.168.1.6 (server-id=6)
• Slave: 192.168.1.7 (server-id=7)

1. Master 配置 my.cnf

[mysqld]
server-id=6
log-bin=/var/lib/mysql/mysql-bin
max_binlog_size=100M
sync_binlog=0
binlog-format=MIXED
binlog-ignore-db=test
replicate-ignore-db=test

關鍵說明：server-id 全域唯一；log-bin 啟用 Binlog；binlog-format=MIXED 兼容效能與正確性；忽略 test 库。

2. 建立複制用戶

GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'192.168.1.7' IDENTIFIED BY 'repl';

3. 鎖表備份同步基準點

FLUSH TABLES WITH READ LOCK;  -- 僅讀，阻塞寫入
SHOW MASTER STATUS;             -- 記錄 File + Position

4. 備份資料目錄到 Slave

停 Master 服務 → cp -r /var/lib/mysql/* 到 Slave 同路徑（或用 xtrabackup 熱備份） → 重啟 Master → UNLOCK TABLES;

5. Slave 配置 my.cnf

[mysqld]
server-id=7
log-bin=/var/lib/mysql/mysql-bin
max_binlog_size=100M
sync_binlog=0
binlog-format=MIXED
binlog-ignore-db=test
replicate-ignore-db=test

6. Slave 啟動與配置複制

mysqld_safe --skip-slave-start &   # 不自動啟動複制線程
mysql -uroot -p
CHANGE MASTER TO
  MASTER_HOST='192.168.1.6',
  MASTER_USER='repl',
  MASTER_PASSWORD='repl',
  MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000046',
  MASTER_LOG_POS=211991;
START SLAVE;

7. 驗證

SHOW PROCESSLIST\G;   -- 觀察 IO/SQL 線程狀態
SHOW SLAVE STATUS\G;  -- 核心監控指標

三、測試驗證

# Master
CREATE DATABASE repltest;
USE repltest; CREATE TABLE test(id INT); INSERT INTO test VALUES(1),(2);
USE test; CREATE TABLE norepl(id INT); INSERT INTO norepl VALUES(1);  -- test 忽略庫

# Slave
SELECT * FROM repltest.test;   -- 同步成功
SELECT * FROM test.norepl;     -- 異常（忽略庫不同步）

四、關鍵監控指標 SHOW SLAVE STATUS\G

五、三大元數據檔案

• master.info：IO 線程記錄的 Master Binlog 讀取位置
• relay-log.info：SQL 線程記錄的 Relay Log 執行位置
• relay-bin.*：Relay Log 檔案，SQL 線程執行完自動清理

六、常見啟動參數

• --read-only：Slave 僅允許複制線程與 SUPER 用戶寫入
• --replicate-do-db / --replicate-ignore-db：庫級過濾
• --replicate-do-table / --replicate-ignore-table：表級過濾
• --replicate-wild-do-table / --replicate-wild-ignore-table：通配符過濾
• --skip-slave-start：啟動不自動拉起複制線程
• --slave-skip-errors=[err_codes|all]：跳過指定錯誤繼續複制（慎用）

七、線程狀態速查

# Master Binlog Dump
Has sent all binlog to slave; waiting for binlog to be updated

# Slave IO Thread
Waiting for master to send event

# Slave SQL Thread
Reading event from the relay log
Has read all relay log; waiting for the slave I/O thread to update it

八、總結與演進

一主一從是基礎架構，易擴展為一主多從。但 Master 單點風險大，生產常演進為 雙主 (Master-Master)、MHA/Orchestrator 自動故障轉移、GTID 複制、半同步複制 等高可用架構。後續將專文介紹雙主複制與自動化運維體系。