MySQL 主从复制搭建全流程：基于 Docker 与 Harbor 仓库

news2025/5/23 0:26:26

一、引言

在数据库管理中，MySQL 主从复制是一种非常重要的技术，它可以实现数据的备份、读写分离，减轻主数据库的压力。本文将详细介绍如何使用 Docker 和 Harbor 仓库来搭建 MySQL 主从复制环境，适合刚接触数据库和 Docker 的新手学习。

二、MySQL 主从复制原理

2.1 基本概念

主从复制是指一台服务器充当主数据库服务器（Master），另一台或多台服务器充当从数据库服务器（Slave），主服务器中的数据会自动复制到从服务器之中。对于多级复制，数据库服务器既可以充当主机，也可以充当从机。MySQL 主从复制的基础是主服务器对数据库修改记录二进制日志，从服务器通过主服务器的二进制日志自动执行更新。

2.2 角色职责

  • 主数据库（Master）：负责处理写操作和更新数据，是业务操作的主要入口。
  • 从数据库（Slave）：复制主数据库的数据，通常用于读操作和数据备份，以减轻主数据库的压力。

2.3 复制流程

  1. 主库记录并发送日志：
    • 当主库发生更新事件（如 UPDATE、INSERT、DELETE、CREATE）时，这些操作会被顺序地写入二进制日志（binlog）中。
    • 主库会开启一个 binlog dump 线程，负责将 binlog 日志中的事件发送给从库。
  2. 从库接收并写入中继日志：
    • 从库通过 IO 线程连接到主库，并请求 binlog 日志的内容。
    • 主库的 binlog dump 线程将 binlog 日志中的事件发送给从库的 IO 线程。
    • 从库的 IO 线程接收这些事件，并将其写入到从库的中继日志（relay log）中。
  3. 从库同步数据：
    • 从库开启一个 SQL 线程，实时监控 relay log 的内容是否有更新。
    • SQL 线程解析 relay log 中的 SQL 语句，并在从库上执行这些语句，从而实现数据的同步。

三、拉取 MySQL 镜像

3.1 从 Harbor 仓库拉取镜像

可以使用以下命令从 Harbor 仓库拉取 MySQL 9.3.0 版本的镜像：

[root@mysql docker]# docker pull harbor.registry.com/library/mysql:9.3.0

参数解释：

  • docker pull：用于从镜像仓库中拉取镜像。
  • harbor.registry.com/library/mysql:9.3.0：指定要拉取的镜像的地址和版本，harbor.registry.com 是 Harbor 仓库的地址，library/mysql 是镜像的名称，9.3.0 是镜像的版本号。

如果没有仓库，可以直接执行这个命令：

docker pull mysql:9.3.0

尝试从 Docker Hub（官方 Docker 镜像仓库）拉取 mysql 镜像的 9.3.0 版本。Docker Hub 是 Docker 官方的公共镜像仓库，当你使用 docker pull 命令并且不指定具体仓库地址时，Docker 客户端默认会从 Docker Hub 拉取镜像。

3.2 检查镜像是否拉取成功

使用以下命令查看本地镜像列表：

[root@mysql docker]# docker images
REPOSITORY                          TAG       IMAGE ID       CREATED       SIZE
harbor.registry.com/library/mysql   9.3.0     2c849dee4ca9   5 weeks ago   859MB

参数解释：

  • docker images：用于列出本地所有的镜像，显示镜像的仓库名、标签、镜像 ID、创建时间和大小等信息。

3.3 处理拉取镜像时的 TLS 证书验证失败问题

如果在使用 docker pull 命令拉取镜像时，由于 TLS 证书验证失败导致报错，例如：

[root@mysql docker]# docker pull harbor.registry.com/library/mysql:9.3.0
Error response from daemon: Get "https://harbor.registry.com/v2/": tls: failed to verify certificate: x509: certificate signed by unknown authority

可以创建 /etc/docker/daemon.json 文件，并写入以下内容：

{
    "default-ipc-mode": "shareable",
    "data-root": "/data/docker",
    "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
    "log-driver": "json-file",
    "log-opts": {
        "max-size": "100m",
        "max-file": "50"
    },
    "insecure-registries": ["https://harbor.registry.com"],
    "registry-mirrors": [
        "https://docker.m.daocloud.io",
        "https://docker.imgdb.de",
        "https://docker-0.unsee.tech",
        "https://docker.hlmirror.com",
        "https://docker.1ms.run",
        "https://func.ink",
        "https://lispy.org",
        "https://docker.xiaogenban1993.com"
    ]
}

参数解释：

  • default-ipc-mode：设置默认的 IPC（进程间通信）模式为 shareable。
  • data-root：指定 Docker 数据存储的根目录为 /data/docker。
  • exec-opts：设置容器执行时的选项，native.cgroupdriver=systemd 表示使用 systemd 作为 cgroup 驱动。
  • log-driver：指定日志驱动为 json-file，将容器日志以 JSON 文件的形式存储。
  • log-opts：设置日志的选项，max-size 表示单个日志文件的最大大小为 100m，max-file 表示最多保留 50 个日志文件。
  • insecure-registries：添加不安全的镜像仓库地址，允许从该仓库拉取镜像，这里是 https://harbor.registry.com。
  • registry-mirrors：设置镜像加速地址，提高镜像拉取的速度。

3.4 添加 Harbor 仓库映射

在 /etc/hosts 文件中添加 Harbor 仓库的映射：

[root@mysql docker]# cat /etc/hosts
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
192.168.220.20  harbor.registry.com harbor

参数解释：

  • /etc/hosts：是一个本地的域名解析文件，通过添加 192.168.220.20 harbor.registry.com harbor 这一行，将 harbor.registry.com 域名映射到 192.168.220.20 这个 IP 地址。

 注意：

四、启动 MySQL 容器

4.1 启动初始容器

使用以下命令启动一个 MySQL 容器：

[root@mysql docker]# docker run --name mysql -d -p 3306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD="123456" harbor.registry.com/library/mysql:9.3.0

参数解释：

  • docker run：用于创建并启动一个新的容器。
  • --name mysql：为容器指定一个名称为 mysql。
  • -d：表示在后台运行容器。
  • -p 3306:3306：将宿主机的 3306 端口映射到容器内部的 3306 端口，这样可以通过宿主机的 3306 端口访问容器内的 MySQL 服务。
  • -e MYSQL_ROOT_PASSWORD="123456"：设置容器内 MySQL 的 root 用户密码为 123456。
  • harbor.registry.com/library/mysql:9.3.0：指定要使用的镜像。

4.2 检查容器是否启动成功

使用以下命令查看正在运行的容器：

[root@mysql docker]# docker ps

参数解释：

  • docker ps：用于列出正在运行的容器，显示容器的 ID、镜像、命令、创建时间、状态、端口映射和名称等信息。

4.3 查看容器日志

如果容器启动报错，可以使用以下命令查看容器的日志，以寻找出错原因：

[root@mysql docker]# docker logs mysql

参数解释：

  • docker logs：用于查看指定容器的日志信息，mysql 是容器的名称。

4.4 进入容器

使用以下命令进入正在运行的容器：

[root@mysql docker]# docker exec -it mysql /bin/bash

参数解释：

  • docker exec：用于在运行的容器中执行命令。
  • -it：表示以交互模式进入容器，-i 保持标准输入打开，-t 分配一个伪终端。
  • mysql：是容器的名称。
  • /bin/bash：指定要执行的命令，即进入容器的 bash 终端。

bash-5.1# cd etc
bash-5.1# ls
# 找到my.cnf文件

五、配置主从服务器

5.1 复制配置文件

在新的会话窗口中创建两个目录：

[root@mysql docker]# mkdir /data/master/conf -p
[root@mysql docker]# mkdir /data/slave/conf -p

参数解释：

  • mkdir：用于创建目录。
  • -p：表示如果父目录不存在，则先创建父目录。

将刚刚找到的 my.cnf 配置文件，并将其拷贝到 /data/master/conf 目录下：

[root@mysql docker]# cd /data/master/conf/
[root@mysql conf]# docker cp mysql:/etc/my.cnf .

参数解释：

  • cd etc：进入容器的 etc 目录。
  • ls：列出当前目录下的文件和文件夹。
  • exit：退出容器。
  • docker cp：用于在宿主机和容器之间复制文件，mysql:/etc/my.cnf 表示容器 mysql 内的 /etc/my.cnf 文件，. 表示当前目录。

5.2 修改配置文件

编辑 /data/master/conf/my.cnf 文件，添加 server-id=1：

[root@mysql conf]# vim /data/master/conf/my.cnf

参数解释：

  • vim：是一个文本编辑器，用于编辑文件内容。
  • server-id=1：为 MySQL 服务器指定一个唯一的 ID，主服务器的 ID 通常为 1。

 

将修改后的 my.cnf 文件拷贝到 /data/slave/conf 文件夹下面，并将 server-id 的值改为 2：

[root@mysql conf]# cp my.cnf ../../slave/conf/
[root@mysql conf]# vim /data/slave/conf/my.cnf

参数解释：

  • cp：用于复制文件，my.cnf 是要复制的文件，../../slave/conf/ 是目标目录。
  • server-id=2：从服务器的 ID 需要与主服务器不同，这里设置为 2。

5.3 停止并删除初始容器

退出容器后，停掉并删除初始容器：

bash-5.1# exit
[root@mysql docker]# docker stop mysql
[root@mysql docker]# docker rm mysql

参数解释：

  • docker stop：用于停止正在运行的容器，mysql 是容器的名称。
  • docker rm：用于删除容器，mysql 是容器的名称。

查看发现，容器已经删除，没有任何容器了：

[root@mysql docker]# docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND   CREATED   STATUS    PORTS     NAMES

六、创建主服务器

使用以下命令创建主服务器容器：

[root@mysql docker]# docker run -d \
--name mysql-master \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
-v /data/master/conf/my.cnf:/etc/my.cnf \
-p 3306:3306 \
harbor.registry.com/library/mysql:9.3.0 \
--character-set-server=utf8mb4 \
--collation-server=utf8mb4_unicode_ci

参数解释：

  • -d：在后台运行容器。
  • --name mysql-master：为容器指定名称为 mysql-master。
  • -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456：设置容器内 MySQL 的 root 用户密码为 123456。
  • -v /data/master/conf/my.cnf:/etc/my.cnf：将宿主机的 /data/master/conf/my.cnf 文件挂载到容器内的 /etc/my.cnf 文件，实现配置文件的持久化。
  • -p 3306:3306：将宿主机的 3306 端口映射到容器内部的 3306 端口。
  • harbor.registry.com/library/mysql:9.3.0：指定要使用的镜像。
  • --character-set-server=utf8mb4：设置服务器的字符集为 utf8mb4。
  • --collation-server=utf8mb4_unicode_ci：设置服务器的排序规则为 utf8mb4_unicode_ci。

6.1 进入主服务器容器

使用以下命令进入主服务器容器：

[root@mysql docker]# docker exec -it mysql-master /bin/bash
bash-5.1# mysql -uroot -p123456
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 9
Server version: 9.3.0 MySQL Community Server - GPL

Copyright (c) 2000, 2025, Oracle and/or its affiliates.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

参数解释：

  • docker exec -it mysql-master /bin/bash：以交互模式进入 mysql-master 容器的 bash 终端。
  • mysql -uroot -p123456：使用 root 用户和密码 123456 登录 MySQL。

6.2 创建用户并授权

在主服务器的 MySQL 中创建一个用于同步的用户，并授予其复制从服务器的权限：

# 创建用户：
mysql> create user 'backups'@'%' identified by '123456';
Query OK, 0 rows affected (0.021 sec)

# 给权限：
mysql> grant replication slave on *.* to 'backups'@'%';
Query OK, 0 rows affected (0.003 sec)

# 刷新权限：
mysql> flush privileges;
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.003 sec)

参数解释：

  • create user 'backups'@'%' identified by '123456'：创建一个名为 backups 的用户，允许从任何主机连接，密码为 123456。
  • grant replication slave on *.* to 'backups'@'%'：授予 backups 用户在所有数据库和所有表上的复制从服务器的权限。
  • flush privileges：刷新权限，使新的权限设置生效。

6.3 查看同步起始位置

使用以下命令查看主服务器的二进制日志状态，获取同步的起始位置：

mysql> show binary log status;
-- 或者
mysql> show binary log status\G;

例如：
mysql> show binary log status;
+---------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File          | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+---------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| binlog.000002 |      863 |              |                  |                   |
+---------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
1 row in set (0.000 sec)

mysql> show binary log status\G;
*************************** 1. row ***************************
             File: binlog.000002
         Position: 863
     Binlog_Do_DB: 
 Binlog_Ignore_DB: 
Executed_Gtid_Set: 
1 row in set (0.001 sec)

ERROR: 
No query specified

参数解释：

  • show binary log status：显示主服务器的二进制日志状态，包括当前正在使用的二进制日志文件、位置等信息。
  • \G：以垂直格式显示查询结果，方便查看。

七、创建从服务器

7.1 创建从服务器容器

在新的窗口中使用以下命令创建从服务器容器：

[root@mysql conf]# docker run -d \
--name mysql-slave \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
-v /data/slave/conf/my.cnf:/etc/my.cnf \
-p 3307:3306 \
harbor.registry.com/library/mysql:9.3.0 \
--character-set-server=utf8mb4 \
--collation-server=utf8mb4_unicode_ci

参数解释：

  • 大部分参数与创建主服务器容器的参数相同，不同之处在于：
    • --name mysql-slave：为容器指定名称为 mysql-slave。
    • -p 3307:3306：将宿主机的 3307 端口映射到容器内部的 3306 端口，避免与主服务器的端口冲突。

7.2 进入从服务器容器

使用以下命令进入从服务器容器：

[root@mysql conf]# docker exec -it mysql-slave /bin/bash
bash-5.1# mysql -uroot -p123456

参数解释：

  • 与进入主服务器容器的命令和参数解释相同。

7.3 配置主从复制

在从服务器的 MySQL 中配置主从复制：

mysql> CHANGE REPLICATION SOURCE TO \
SOURCE_HOST='192.168.220.198',SOURCE_USER='backups',SOURCE_PASSWORD='123456', \
SOURCE_LOG_FILE='binlog.000002',SOURCE_LOG_POS=863,GET_SOURCE_PUBLIC_KEY=1;

参数解释：

  • CHANGE REPLICATION SOURCE TO：用于配置从服务器的复制源。
  • SOURCE_HOST='192.168.220.198'：指定主服务器的 IP 地址。
  • SOURCE_USER='backups'：指定用于复制的用户。
  • SOURCE_PASSWORD='123456'：指定用于复制的用户的密码。
  • SOURCE_LOG_FILE='binlog.000002'：指定主服务器的二进制日志文件。
  • SOURCE_LOG_POS=863：指定主服务器二进制日志的起始位置。
  • GET_SOURCE_PUBLIC_KEY=1：表示获取主服务器的公钥。

 

7.4 启动复制并查看状态

执行以下命令启动复制，并查看复制状态：

mysql> start replica;
mysql> show replica status\G;

参数解释：

  • start replica：启动从服务器的复制进程。
  • show replica status\G：显示从服务器的复制状态，以垂直格式显示结果，方便查看各个参数的值。 

八、验证主从复制

8.1 在主服务器创建测试数据库和表

进入主服务器容器并登录 MySQL：

[root@mysql docker]# docker exec -it mysql-master /bin/bash
bash-5.1# mysql -uroot -p123456

在 MySQL 中创建一个测试数据库和表，并插入一些数据：

mysql> CREATE DATABASE test_db;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> USE test_db;
Database changed

mysql> CREATE TABLE test_table (id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, name VARCHAR(255));
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> INSERT INTO test_table (name) VALUES ('test_value');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

8.2 在从服务器验证数据同步

进入从服务器容器并登录 MySQL：

[root@mysql docker]# docker exec -it mysql-slave /bin/bash
bash-5.1# mysql -uroot -p123456

在 MySQL 中检查是否能看到主服务器创建的数据库和表，以及插入的数据：

mysql> SHOW DATABASES;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
| test_db            |
+--------------------+

mysql> USE test_db;
Database changed

mysql> SELECT * FROM test_table;
+----+------------+
| id | name       |
+----+------------+
|  1 | test_value |
+----+------------+

如果能在从服务器看到主服务器创建的数据库、表和插入的数据，说明主从复制配置成功。

九、总结

通过以上步骤，我们成功地使用 Docker 和 Harbor 仓库搭建了 MySQL 主从复制环境，并完成了验证。主从复制可以提高数据库的可用性、读写性能和数据安全性，在实际的生产环境中有着广泛的应用。希望本文对刚接触 MySQL 和 Docker 的新手有所帮助。

以上就是完整的 MySQL 主从复制搭建及验证过程，每一步都有详细的命令参数解释，相信新手也能轻松理解和操作。

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