Database Replication 사용하기(with MySQL)

고객사의 대규모 서비스를 도입하게 되어, 관련 내용을 정리하게 되었습니다.

Database Replication 이란?

사용자가 많은 서비스에서는 하나의 DB로 모든 요청을 처리하기 어려울 수 있습니다. 그래서 이를 해결하기 위해 고안된 기술이 Database Replication입니다.

Database를 Replication(복제)해서 DB Read/Write 역할을 나눠서 성능과 안정성을 증가시키고, 일반적으로 Source/Replica 구조를 사용하며 다음과 같은 역할을 수행합니다.

• Source(혹은 Master) : Write(INSERT, UPDATE, DELETE)
• Replica(혹은 Slave) : Read(SELECT)
  

*참고 : MySQL 8.0 이후로 Master/Slave -> Source/Replica 로 변경되었습니다.
그렇지만, 설명의 편의성을 위해 Master/Slave로 설명하겠습니다.

테스트 진행

앞으로 진행할 테스트는 docker-compose.yml 을 사용하여 DB 구축 후 MySQL 명령어를 통해 계정 생성을 진행하고나서 Master와 Slave를 연결하여 최종적으로 Master에서 데이터 작성 후 Slave에 정상적으로 복제 되었는지 확인하는 과정이 되겠습니다.

docker-compose.yml 작성

version: "3.9"
services:
  mysql-master:
    image: mysql:8.0
    container_name: mysql-master
    command: >
      --server-id=1
      --log-bin=mysql-bin
      --gtid-mode=ON
      --enforce-gtid-consistency=ON
      --binlog-format=ROW
      --default-authentication-plugin=mysql_native_password
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: rootpass
      TZ: Asia/Seoul
    ports: ["3307:3306"]
    volumes:
      - master-data:/var/lib/mysql

  mysql-replica:
    image: mysql:8.0
    container_name: mysql-replica
    command: >
      --server-id=2
      --log-bin=mysql-bin
      --gtid-mode=ON
      --enforce-gtid-consistency=ON
      --binlog-format=ROW
      --read-only=ON
      --default-authentication-plugin=mysql_native_password
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: rootpass
      TZ: Asia/Seoul
    ports: ["3308:3306"]
    volumes:
      - replica-data:/var/lib/mysql

volumes:
  master-data:
  replica-data:

docker-compose.yml을 복사해서 파일 생성 후 docker-compse up -d 후에 아래 명령어를 통해 복제 전용 계정을 마스터에 생성합니다.
-> 이렇게 복제 전용 계정을 생성하는 이유는 REPLICATION SLAVE 와 REPLICATION CLIENT의 권한만 필요하기 때문에 전용 계정을 생성하는 게 좋습니다.

복제 전용 계정 생성(Master DB에서 진행)

docker exec -it mysql-master mysql -uroot -prootpass -e "
  CREATE USER IF NOT EXISTS 'repl'@'%' IDENTIFIED BY 'replica_pass';
  GRANT REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'repl'@'%';
  FLUSH PRIVILEGES;
"

Master 바이너리 로그 위치 확인

docker exec -it mysql-master mysql -uroot -prootpass -e "SHOW MASTER STATUS\G"

여기에서 File과 Position의 값은 나중에 쓸 예정이니 메모해야 합니다.

File: mysql-bin.000004
Position: 2273

Replication 시작!

반대편에 속한 Slave(Replica)에서 연결시켜줍니다.

⚠️ 주의: Master 와 Slave(Replica)의 테이블 구조와 데이터가 동일해야 합니다.

docker exec -it mysql-replica mysql -uroot -prootpass -e "
  STOP REPLICA; RESET REPLICA ALL;
  CHANGE REPLICATION SOURCE TO
    SOURCE_HOST = 'mysql-master',
    SOURCE_PORT = 3306,
    SOURCE_USER = 'repl',
    SOURCE_PASSWORD = 'replica_pass',
    SOURCE_LOG_FILE = 'mysql-bin.000004',
    SOURCE_LOG_POS  = 2273;
  START REPLICA;
"

SOURCE_LOG_FILE = File
SOURCE_LOG_POS = Position

이 때, Master 바이너리에서 기록했었던 File과 Position 을 작성하면 됩니다.

복제가 정상적으로 됐는지 확인법

docker exec -it mysql-replica mysql -uroot -prootpass -e "SHOW REPLICA STATUS\G" | sed -n '1,120p'

Replica_IO_Running, Replica_SQL_Running 가 YES
Seconds_Behind_Source 가 0이면 됩니다.
(NULL 이면 실패)

테스트 시작~

CREATE TABLE IF NOT EXISTS t(id INT PRIMARY KEY, v VARCHAR(50))

위 명령어를 Master에서 실행시켜서 자동으로 Slave(Replica)에 생성된 것을 확인했습니다^^

신기하네요

그렇다면, 반대로 Slave에서 테이블을 생성하려고 한다면?

사진처럼 정상적으로 테이블이 생성되고 Master에서는 생성되지 않은 모습을 볼 수 있습니다.
그런데 앞서 우리는 Database Replication 이란? 섹션에서 Slave는 Read의 역할만 한다는 것을 확인했습니다.

그럼 read_only가 ON 상태가 아닐까요?

read_only 체크 명령어

docker exec -it mysql-replica mysql -uroot -prootpass -e "SHOW VARIABLES LIKE 'read_only';

확인한 결과 이미 read_only가 ON 상태로 된 것을 확인할 수 있습니다.
그렇다면, 왜 이런 현상이 발생할까요?

정답은 super-read-only 값을 설정하지 않아서 그렇습니다.

super-read-only 설정

docker exec -it mysql-replica mysql -uroot -prootpass -e "SET GLOBAL super_read_only=ON;"

위에처럼 설정하고 Slave(Replica)에서 테이블 생성하면?

이제는 Slave에서 생성이 안되는 것을 확인할 수 있습니다.