[MariaDB Replication]Giới thiệu về MariaDB Replication Master-Slave

30/12/2020

Với các cơ sở dữ liệu có nhu cầu lưu trữ lớn thì đòi hỏi về tính toàn vẹn, không bị mất mát dữ liệu trước những sự cố ngoài dự đoán là rất cao. Vì vậy, người ta nghĩ ra khái niệm replication – nhân bản. Đây là một tính năng cho phép bạn tạo một phiên bản cơ sở dữ liệu giống hệt cơ sở dữ liệu đang tồn tại, và lưu trữ ở một nơi khác, đề phòng có sự cố.

Mục lục

1. Giới thiệu

2. Ưu điểm của việc sử dụng Replication

3. Hoạt động của Master – Slave

I – Giới thiệu



Với các cơ sở dữ liệu có nhu cầu lưu trữ lớn thì đòi hỏi về tính toàn vẹn, không bị mất mát dữ liệu trước những sự cố ngoài dự đoán là rất cao. Vì vậy, người ta nghĩ ra khái niệm replication – nhân bản. Đây là một tính năng cho phép bạn tạo một phiên bản cơ sở dữ liệu giống hệt cơ sở dữ liệu đang tồn tại, và lưu trữ ở một nơi khác, đề phòng có sự cố.

Server chứa dữ liệu gốc được gọi là Master, server chứa dữ liệu nhân bản được gọi là Slave. Quá trình nhân bản từ master sang slave gọi là replication.

Bạn có thể kiểm soát dữ liệu cần sao chép. Tất cả các cơ sở dữ liệu, một hoặc nhiều cơ sở dữ liệu hoặc các bảng trong cơ sở dữ liệu đều có thể được sao chép có chọn lọc.

II – Ưu điểm của việc sử dụng Replication



  • Khả năng mở rộng – Scalability: Bằng cách có một hoặc nhiều server slave, việc đọc có thể được trải rộng trên nhiều server, giảm tải cho master. Kịch bản phổ biến nhất cho môi trường đọc cao, viết thấp là có một master, trong đó tất cả các ghi xảy ra, sao chép thành nhiều slave, xử lý hầu hết các lần đọc.
  • Phân tích dữ liệu – Data analysis: phân tích dữ liệu có thể ảnh hưởng nhiều đến master server do đó ta có thể sử dụng slave server để phân tích dữ liệu mà vẫn đảm bảo master server hoạt động bình thường.
  • Hỗ trợ sao lưu – Backup assistance:
  • Phân phối dữ liệu – Distribution of data: Thay vì được kết nối với một master server từ xa, ta ó thể sao chép dữ liệu cục bộ và làm việc từ dữ liệu này.

III – Hoạt động của Master – Slave



Cơ chế chính được sử dụng trong replication là binary log – nhật ký nhị phân . Nếu ghi nhật ký nhị phân được bật, tất cả các cập nhật cho cơ sở dữ liệu (thao tác dữ liệu và định nghĩa dữ liệu) được ghi vào nhật ký nhị phân dưới dạng các sự kiện binlog. Các slave đọc nhật ký nhị phân trên master để truy cập dữ liệu để sao chép. Một relay log – bản ghi tiếp được tạo ra trên slave server, sử dụng định dạng giống như các bản ghi nhị phân, và điều này được sử dụng để thực hiện sao chép.  Khi không còn cần thiết, các relay log file cũ sẽ được gỡ bỏ.

Một slave server sẽ theo dõi vị trí của sự kiện binlog cuối được ghi trong file nhật ký nhị phân của master dựa trên tham số “position”. Điều này cho phép slave server kết nối lại và tiếp tục lại từ nơi nó đã dừng lại ban đầu. Nó cũng cho phép một slave ngắt kết nối, tạo nhân bản và sau đó slave mới tiếp tục replication từ cùng một master.

Master và Slave không cần kết nối liên tục với nhau. Bạn có thể để server offline hoặc ngắt kết nối khỏi mạng và khi chúng quay lại hoạt động thì quá trình replication sẽ bắt đầu từ nơi nó dừng lại.

Chi tiết quá trình thực thi trong Replication như sau:

Trên Master

Đầu tiên master phải ghi các sự kiện nhân bản vào một tập tin log đặc biệt gọi là binary log. Sau đó các slave sẽ đọc dữ liệu nhân bản từ tập tin này.

Bất cứ khi nào slave kết nối với master, master sẽ tạo một luồng kết nối mới( Binary Log Dump Thread) và thực hiện các hành động mà slave yêu cầu. hread này có thể được nhận ra bằng cách sử dụng câu lệnh SHOW PROCESSLIST và tìm thấy nó ở nơi có thread command là "Binlog Dump". Bạn có thể biết được slave nào đang được kết nối đến master bằng cách sử dụng câu lệnh SHOW SLAVE HOSTS .

Các slave bị chậm trễ có thể đọc các sự kiện được lưu trong bộ nhớ cache của hệ điều hành trên master chứ không đọc trên bộ nhớ vật lý của master. Tuy nhiên, khi một slave được kết nối sau đó vài giờ, thậm chí là vài ngày, nó sẽ bắt đầu đọc các sự kiện được ghi trên tập tin binary log – khi đó việc đọc được thực hiện trên bộ nhớ vật lý vì bộ nhớ cache không còn lưu trữ dữ liệu cần thiết.

Trên Slave

Khi quá trình nhân bản được khởi động, có 2 luồng chạy trên slave:

  • Luồng nhập xuất(I/O thread): Kết nối với master, đọc các sự kiện trong binary log và sao chép vào tập tin relay log.

    Mặc dù chỉ có một luồng đọc binary log từ master và một luồng ghi vào relay log trên slave, rất hiếm khi sự kiện sao chép làm cho quá trình nhân bản chậm đi. Quá trình này chỉ kéo dài khoảng vài trăm mili giây. Sử dụng lệnh show master statusG để kiểm tra luồng nhập xuất hiện hành:
    – Master_Log_File: tập tin cuối cùng được sao chép từ master (hầu như là giống với binary log cuối cùng được tạo ra bởi master)
    – Read_Master_Log_Pos : binary log của master được sao chép vào relay log trên slave đến vị trị hiện tại
    So sánh với cùng lệnh này ở máy master.

  • Luồng SQL(SQL Thread): đọc các sự kiện từ relay log được lưu trữ cục bộ trên slave (tập tin được ghi bởi luồng IO) và thực thi các sự kiện đó nhanh nhất có thể.

    Để xem trạng thái của luồng SQL, thực thi lệnh show slave statusG:
    – Relay_Master_Log_File : tập tin binary log trên master mà luồng SQL đang đọc (thực ra là đọc trên relay log)
    – Exec_Master_Log_Pos: vị trí trên file binary log nơi được thực thi bởi luồng SQL.

Trên đây là bài giới thiệu về MariaDB Replication Master Slave dựa trên những gì người viết tìm hiểu được. Bài viết còn nhiều thiếu sót mong các bạn thông cảm và rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các bạn để bài viết được hòn thiện hơn.

Bài viết liên quan

Hướng dẫn cài đặt MariaDB Master Slave Replication
Hướng dẫn xây dựng mô hình MariaDB Master Slave Replication với 1 Master và 2 Slave
Chuyển Slave thành Master khi Master gặp sự cố

ONET IDC thành lập vào năm 2012, là công ty chuyên nghiệp tại Việt Nam trong lĩnh vực cung cấp dịch vụ Hosting, VPS, máy chủ vật lý, dịch vụ Firewall Anti DDoS, SSL… Với 10 năm xây dựng và phát triển, ứng dụng nhiều công nghệ hiện đại, ONET IDC đã giúp hàng ngàn khách hàng tin tưởng lựa chọn, mang lại sự ổn định tuyệt đối cho website của khách hàng để thúc đẩy việc kinh doanh đạt được hiệu quả và thành công.
Bài viết liên quan

[Zabbix] Tích hợp Zabbix vào Grafana

Grafana là công cụ hiển thị biểu đồ monitor rất phổ biến. Grafana có thể xử lý được rất nhiều...
30/12/2020

[Ossec – Part 1] Tìm hiểu về hệ thống phát hiện xâm nhập Ossec

Nghe tiêu đề thôi thì tôi đoán bạn cũng mường tượng ra chức năng của Ossec rồi đúng không?...
30/12/2020

Hướng dẫn tạo Dashboard theo dõi thời hạn chứng chỉ SSL website với TIG-stack

Đối với dịch vụ web, việc cài đặt SSL là vô cùng cần thiết. Tuy nhiên, chứng chỉ SSL có thời...
30/12/2020