MacOS如何使用Docker創建MySQL主從數據庫

# MacOS如何使用Docker創建MySQL主從數據庫

## 前言

在當今數據驅動的時代，數據庫的高可用性和數據冗余變得尤為重要。MySQL作為最流行的開源關系型數據庫之一，其主從復制（Master-Slave Replication）功能是實現數據備份、負載均衡和讀寫分離的關鍵技術。本文將詳細介紹如何在MacOS系統上使用Docker容器技術快速搭建MySQL主從數據庫環境。

## 環境準備

### 系統要求
- MacOS 10.15或更高版本
- 已安裝Docker Desktop for Mac
- 建議內存4GB以上（Docker默認分配2GB）
- 終端工具（iTerm2或系統自帶終端）

### Docker環境檢查
在開始前，請確認Docker已正確安裝：

```bash
docker --version
# 輸出示例: Docker version 20.10.17, build 100c701

docker-compose --version
# 輸出示例: docker-compose version 2.6.0

基礎概念解析

MySQL主從復制原理

主從復制的工作流程： 1. 主庫（Master）將數據變更記錄到二進制日志（binlog） 2. 從庫（Slave）的I/O線程請求主庫的binlog 3. 主庫的binlog dump線程發送日志內容 4. 從庫將日志寫入中繼日志（relay log） 5. 從庫的SQL線程重放中繼日志中的事件

Docker網絡配置

我們將使用Docker的bridge網絡模式，確保容器間可以互相通信：

docker network create mysql-replication-net

主數據庫配置

1. 啟動MySQL主庫容器

docker run -d \
  --name mysql-master \
  --network mysql-replication-net \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=masterpass \
  -v $(pwd)/master-data:/var/lib/mysql \
  -p 3306:3306 \
  mysql:8.0 \
  --server-id=1 \
  --log-bin=mysql-bin \
  --binlog-format=ROW \
  --gtid-mode=ON \
  --enforce-gtid-consistency=ON

參數說明： - --server-id: 必須唯一，主庫設為1 - --log-bin: 啟用二進制日志 - gtid-mode: 使用全局事務ID簡化復制

2. 配置主庫復制賬號

進入主庫容器：

docker exec -it mysql-master mysql -uroot -pmasterpass

執行SQL命令：

CREATE USER 'repl'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'replpass';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'%';
FLUSH PRIVILEGES;

-- 查看主庫狀態，記錄File和Position值
SHOW MASTER STATUS;

示例輸出：

+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| mysql-bin.000003 |      835 |              |                  |                   |
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+

從數據庫配置

1. 啟動MySQL從庫容器

docker run -d \
  --name mysql-slave \
  --network mysql-replication-net \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=slavepass \
  -v $(pwd)/slave-data:/var/lib/mysql \
  -p 3307:3306 \
  mysql:8.0 \
  --server-id=2 \
  --log-bin=mysql-bin \
  --binlog-format=ROW \
  --gtid-mode=ON \
  --enforce-gtid-consistency=ON \
  --skip-slave-start

注意： - --server-id必須與主庫不同 - --skip-slave-start防止自動啟動復制

2. 配置從庫連接主庫

進入從庫容器：

docker exec -it mysql-slave mysql -uroot -pslavepass

執行配置命令（使用之前記錄的master信息）：

CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST='mysql-master',
MASTER_USER='repl',
MASTER_PASSWORD='replpass',
MASTER_AUTO_POSITION=1;

START SLAVE;

-- 查看從庫狀態
SHOW SLAVE STATUS\G

關鍵檢查項： - Slave_IO_Running: Yes - Slave_SQL_Running: Yes - Seconds_Behind_Master: 0

使用Docker Compose簡化部署

創建docker-compose.yml文件：

version: '3.8'

services:
  mysql-master:
    image: mysql:8.0
    container_name: mysql-master
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: masterpass
    volumes:
      - ./master-data:/var/lib/mysql
    ports:
      - "3306:3306"
    command: 
      - --server-id=1
      - --log-bin=mysql-bin
      - --binlog-format=ROW
      - --gtid-mode=ON
      - --enforce-gtid-consistency=ON
    networks:
      - mysql-net

  mysql-slave:
    image: mysql:8.0
    container_name: mysql-slave
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: slavepass
    volumes:
      - ./slave-data:/var/lib/mysql
    ports:
      - "3307:3306"
    command:
      - --server-id=2
      - --log-bin=mysql-bin
      - --binlog-format=ROW
      - --gtid-mode=ON
      - --enforce-gtid-consistency=ON
      - --skip-slave-start
    depends_on:
      - mysql-master
    networks:
      - mysql-net

networks:
  mysql-net:
    driver: bridge

啟動服務：

docker-compose up -d

測試主從復制

1. 在主庫創建測試數據

docker exec -it mysql-master mysql -uroot -pmasterpass

CREATE DATABASE replication_test;
USE replication_test;
CREATE TABLE users (id INT AUTO_INCREMENT, name VARCHAR(255), PRIMARY KEY(id));
INSERT INTO users(name) VALUES ('Alice'), ('Bob');

2. 在從庫驗證數據

docker exec -it mysql-slave mysql -uroot -pslavepass

SELECT * FROM replication_test.users;

應能看到與主庫相同的數據。

高級配置

半同步復制

提高數據一致性，確保至少一個從庫接收到數據：

在主庫配置：

INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_master SONAME 'semisync_master.so';
SET GLOBAL rpl_semi_sync_master_enabled = 1;
SET GLOBAL rpl_semi_sync_master_timeout = 3000;

在從庫配置：

INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_slave SONAME 'semisync_slave.so';
SET GLOBAL rpl_semi_sync_slave_enabled = 1;
STOP SLAVE IO_THREAD; START SLAVE IO_THREAD;

多線程復制

提高從庫應用速度：

STOP SLAVE;
SET GLOBAL slave_parallel_workers = 4;
START SLAVE;

監控與維護

常用監控命令

主庫：

SHOW MASTER STATUS;
SHOW PROCESSLIST;

從庫：

SHOW SLAVE STATUS\G
SHOW SLAVE HOSTS;

故障處理

常見問題及解決方案：

1. 復制中斷：

   STOP SLAVE;
   SET GLOBAL SQL_SLAVE_SKIP_COUNTER = 1;
   START SLAVE;
   

2. 數據不一致： 使用pt-table-checksum和pt-table-sync工具

3. 網絡中斷： 自動重試機制，檢查master_retry_count參數

性能優化建議

1. 主庫配置：

   sync_binlog=1
   innodb_flush_log_at_trx_commit=1
   

2. 從庫配置：

   read_only=ON
   skip-slave-start=ON
   log_slave_updates=ON  # 如需級聯復制
   

3. 硬件建議：

   • 主庫使用SSD存儲
   • 為Docker分配足夠內存（建議4GB+）

常見問題解答

Q1: 如何添加新的從庫？ A: 流程類似，確保： - 唯一server-id - 使用主庫備份初始化數據 - 正確配置復制參數

Q2: 主從數據不一致怎么辦？ A: 可以： 1. 使用pt-table-sync修復 2. 重建從庫（通過主庫快照）

Q3: 如何升級MySQL版本？ A: 建議流程： 1. 升級從庫并驗證 2. 切換從庫為主庫 3. 升級原主庫

結語

通過Docker在MacOS上搭建MySQL主從復制環境，我們實現了： - 快速部署和隔離的數據庫環境 - 數據冗余和高可用性基礎 - 方便的測試和開發環境

這種方案特別適合開發測試場景，如需生產環境使用，建議考慮： - 使用持久化存儲卷 - 配置監控告警系統 - 實施定期備份策略

附錄

常用命令速查表

參考資源

• MySQL官方復制文檔
• Docker網絡配置指南
• GTID復制詳解

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