MySQL 主从复制、读写分离

MySQL 主从复制、读写分离

  • 1、MySQL 主从复制
    • 1.1什么是主从复制？
    • 1.2为什么要读写分离呢？
    • 1.3 什么时候要读写分离？
    • 1.4主从复制与读写分离
    • 1.5mysql支持的复制类型
    • 1.6主从复制的工作过程
    • 1.7MySQL 读写分离原理
    • 1.8目前较为常见的 MySQL 读写分离分为以下两种：
  • 2、搭建MySQL主从复制、读写分离
    • 2.1环境配置
    • 2.2初始环境准备
    • 2.3搭建mysql主从复制
      • 2.3.1搭建时间同步（主服务器：192.168.190.130）
      • 2.3.2搭建时间同步（从服务器：192.168.190.140、192.168.190.170）
      • 2.3.3配置主服务器(192.168.190.130)
      • 2.3.4配置从服务器（192.168.190.140、192.168.190.170）
    • 2.3.5 验证主从同步
    • 2.4搭建Amoeba 实现读写分离（192.168.190.）
      • 2.4.2配置amoeba
      • 2.4.3客户端测试

1、MySQL 主从复制

1.1什么是主从复制？

MySQL主从复制是一种数据库复制技术，用于将一个MySQL数据库服务器的更改同步到其他MySQL数据库服务器。
在主从复制中，有一个主数据库（Master）和一个或多个从数据库（Slave）。
主数据库负责接收和处理所有的写操作，而从数据库则通过复制主数据库的日志文件，将这些写操作在自身的数据库中重演，从而实现数据的同步。

1.2为什么要读写分离呢？

因为数据库的“写”（写10000条数据可能要3分钟）操作是比较耗时的。 但是数据库的“读”（读10000条数据可能只要5秒钟）。 所以读写分离，解决的是，数据库的写入，影响了查询的效率。

1.3 什么时候要读写分离？

数据库不一定要读写分离，如果程序使用数据库较多时，而更新少，查询多的情况下会考虑使用。利用数据库主从同步，再通过读写分离可以分担数据库压力，提高性能。

1.4主从复制与读写分离

在实际的生产环境中，对数据库的读和写都在同一个数据库服务器中，是不能满足实际需求的。无论是在安全性、高可用性还是高并发等各个方面都是完全不能满足实际需求的。因此，通过主从复制的方式来同步数据，再通过读写分离来提升数据库的并发负载能力。有点类似于rsync，但是不同的是rsync是对磁盘文件做备份，而mysql主从复制是对数据库中的数据、语句做备份。

1.5mysql支持的复制类型

（1）STATEMENT：基于语句的复制。在服务器上执行sql语句，在从服务器上执行同样的语句，mysql默认采用基于语句的复制，执行效率高。
（2）ROW：基于行的复制。把改变的内容复制过去，而不是把命令在从服务器上执行一遍。 （3）MIXED：混合类型的复制。默认采用基于语句的复制，一旦发现基于语句无法精确复制时，就会采用基于行的复制。

1.6主从复制的工作过程

（1）Master节点将数据的改变记录成二进制日志（bin log），当Master上的数据发生改变时，则将其改变写入二进制日志中。
（2）Slave节点会在一定时间间隔内对Master的二进制日志进行探测其是否发生改变，如果发生改变，则开始一个I/O线程请求 Master的二进制事件。
（3）同时Master节点为每个I/O线程启动一个dump线程，用于向其发送二进制事件，并保存至Slave节点本地的中继日志（Relay log）中，Slave节点将启动SQL线程从中继日志中读取二进制日志，在本地重放，即解析成 sql 语句逐一执行，使得其数据和 Master节点的保持一致，最后I/O线程和SQL线程将进入睡眠状态，等待下一次被唤醒。

注：
●中继日志通常会位于 OS 缓存中，所以中继日志的开销很小。
●复制过程有一个很重要的限制，即复制在 Slave上是串行化的，也就是说 Master上的并行更新操作不能在 Slave上并行操作。

1.7MySQL 读写分离原理

读写分离就是只在主服务器上写，只在从服务器上读。基本的原理是让主数据库处理事务性操作，而从数据库处理 select 查询。数据库复制被用来把主数据库上事务性操作导致的变更同步到集群中的从数据库。

1.8目前较为常见的 MySQL 读写分离分为以下两种：

  • 基于程序代码内部实现 在代码中根据 select、insert 进行路由分类，这类方法也是目前生产环境应用最广泛的。 优点是性能较好，因为在程序代码中实现，不需要增加额外的设备为硬件开支；缺点是需要开发人员来实现，运维人员无从下手。 但是并不是所有的应用都适合在程序代码中实现读写分离，像一些大型复杂的Java应用，如果在程序代码中实现读写分离对代码改动就较大。
  • 基于中间代理层实现 代理一般位于客户端和服务器之间，代理服务器接到客户端请求后通过判断后转发到后端数据库，有以下代表性程序。

①MySQL-Proxy。MySQL-Proxy 为 MySQL 开源项目，通过其自带的 lua 脚本进行SQL 判断。

②Atlas。是由奇虎360的Web平台部基础架构团队开发维护的一个基于MySQL协议的数据中间层项目。它是在mysql-proxy0.8.2版本的基础上，对其进行了优化，增加了一些新的功能特性。360内部使用Atlas运行的mysql业务，每天承载的读写请求数达几十亿条。支持事物以及存储过程。

③Amoeba。由陈思儒开发，作者曾就职于阿里巴巴。该程序由Java语言进行开发，阿里巴巴将其用于生产环境。但是它不支持事务和存储过程。

④Mycat。是一款流行的基于Java语言编写的数据库中间件，是一个实现了MySql协议的服务器，其核心功能是分库分表。配合数据库的主从模式还可以实现读写分离。

由于使用MySQL Proxy 需要写大量的Lua脚本，这些Lua并不是现成的，而是需要自己去写。这对于并不熟悉MySQL Proxy内置变量和MySQL Protocol 的人来说是非常困难的。Amoeba是一个非常容易使用、可移植性非常强的软件。因此它在生产环境中被广泛应用于数据库的代理层。

2、搭建MySQL主从复制、读写分离

2.1环境配置

master ：192.168.190.130
slave1 ：192.168.190.140
slave2 ：192.168.190.170
Amoeba服务器： 192.168.190.101
客户端 ：192.168.190.120

2.2初始环境准备

systemctl stop firewalld
setenforce 0
//关闭防火墙

2.3搭建mysql主从复制

2.3.1搭建时间同步（主服务器：192.168.190.130）

//安装时间同步服务器
yum install ntp -y//修改配置文件
vim /etc/ntp.conf  
server 127.127.59.0   //设置本地时钟源
fudge 127.127.59.0 stratum 8  //设置时间层级为8 限制在15 以内//开启服务
systemctl start ntpd

在这里插入图片描述
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2.3.2搭建时间同步（从服务器：192.168.190.140、192.168.190.170）

//安装时间同步服务器、同步服务
yum install ntp -y
yum install ntpdate -y//开启服务
systemctl start ntpd//执行同步
/usr/sbin/ntpdate 192.168.190.130//计划定时任务
crontab -e
*/30 * * * *  /usr/sbin/ntpdate 192.168.190.130

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slave2:192.168.190.170与以上操作相同

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2.3.3配置主服务器(192.168.190.130)

//开启二进制日志
vim /etc/my.cnflog-bin=master-bin        //开启二进制日志
binlog_format=MIXED       //二进制日志格式
log-slave-updates=true    //开启从服务器同步//重启服务
systemctl restart mysqld.service //登入mysql，给从服务器在网段授权
mysql -uroot -pabc123
grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.190.%' identified by 'abc123';//刷新数据库
flush privileges;//查看主服务器二进制文件
show master status;
开启二进制日志

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2.3.4配置从服务器（192.168.190.140、192.168.190.170）

//开启中继日志
vim /etc/my.cnf
server-id = 11 //slave1和slave2的id不能相同，我slave2设置的22
relay-log=relay-log-bin //开启中继日志
relay-log-index=slave-relay-bin.index//重启服务
systemctl restart mysqld.service //登入mysql，配置同步注意master_log_file和master_log_pos的值要和master查询的一致
mysql -uroot -pabc123
change master to master_host='192.168.190.130',master_user='myslave',master_password='abc123',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=604;
//配置同步，注意 master_log_file 和 master_log_pos 的值要与Master查询的一致//启动同步，如果报错，执行restart slave试试
start slave;
show slave status\G;
//以下两个必须要是YES
//Slave_IO_Running: Yes
//Slave_SQL_Running: Yes

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slave2：192.168.190.170与以上操作相同

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2.3.5 验证主从同步

主库：192.168.190.130

show databases;

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从库：slave1 192.168.190.140

show databases;

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从库：slave2 192.168.190.170

show databases;

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//在主服务器上创建一个库
create database test;
//查看
show databases;

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  • slave1：
show datatases;

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  • slave2:
show datatases;

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2.4搭建Amoeba 实现读写分离（192.168.190.）

cd /opt 
安装 Java 环境
//下载安装包：jdk-6u14-linux-x64.bin、amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz //赋予jdk权限并执行
chmod +x jdk-6u14-linux-x64.bin./jdk-6u14-linux-x64.bin  //一路回车到底，最后输入yes 自动安装//将jdk移动到/usr/local下并改为jdk1.6
mv jdk1.6.0_14/ /usr/local/jdk1.6//配置环境并刷新
cd /etc/profile.d
vim java.shexport JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.6
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib
export AMOEBA_HOME=/usr/local/amoeba
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin/:$PATH:$HOME/binsource /etc/profile      //刷新配置文件

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2.4.2配置amoeba

//在/usr/local目录下创建amoeba目录
mkdir /usr/local/amoeba//切换至opt解压amoeba
cd /opt/
tar zxvf amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz -C /usr/local/amoebacd /usr/local/ 切换至目录查看//给目录/usr/local/amoeba赋予执行权限
chmod -R 755 /usr/local/amoeba///运行amoeba
/usr/local/amoeba/bin/amoeba配置 Amoeba读写分离 
//先在Master、Slave1mysql上开放权限给 Amoeba 访问
grant all on *.* to test@'192.168.59.%' identified by '123123';
flush privileges;//备份amoeba配置
cd /usr/local/amoeba/conf/
cp amoeba.xml amoeba.xml.bak
cp dbserver.dtd dbserver.dtd.bak//修改amoeba配置
vim amoeba.xml									#修改amoeba配置文件
--30行--
<property name="user">amoeba</property>
--32行-- 
<property name="password">123456</property>
--115行--
<property name="defaultPool">master</property>
--117-去掉注释-
<property name="writePool">master</property>
<property name="readPool">slaves</property>cp dbServers.xml dbServers.xml.bak
vim dbServers.xml								#修改数据库配置文件
--23行--注释掉  作用：默认进入test库 以防mysql中没有test库时，会报错
<!-- <property name="schema">test</property> -->
--26--修改
<property name="user">test</property>
--28-30--去掉注释
<property name="password">123.com</property>
--45--修改，设置主服务器的名Master
<dbServer name="master"  parent="abstractServer">
--48--修改，设置主服务器的地址
<property name="ipAddress">192.168.80.10</property>
--52--修改，设置从服务器的名slave1
<dbServer name="slave1"  parent="abstractServer">
--55--修改，设置从服务器1的地址
<property name="ipAddress">192.168.80.11</property>
--58--复制上面6行粘贴，设置从服务器2的名slave2和地址
<dbServer name="slave2"  parent="abstractServer">
<property name="ipAddress">192.168.80.12</property>
--65行--修改
<dbServer name="slaves" virtual="true">
--71行--修改
<property name="poolNames">slave1,slave2</property>//启动amoeba，并测试
/usr/local/amoeba/bin/amoeba start&
netstat -anpt | grep java

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再回到amoeba服务器配置amoeba服务
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启动amoeba
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2.4.3客户端测试

//安装mariadb
yum install mariadb mariadb-server.x86_64 -y//登入并查看数据库
mysql -uamoeba -pabc123 -h 192.168.190.101 -P8066

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//测试同步
//在主服务器服务器上新建表
use test;
create table info(id int(10),name char(40));
show tables;

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//在客户端上，插入数据会同步到所有数据库中use test;insert into info values(1,'小明');

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//在主从服务器上查看
selext * from test;

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//测试读写分离
//停止slave1和slave2的slave同步功能
stop slave;

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//在master、slave1和slave2上插入数据
insert into info values(1,'master'); //在master上插入数据
insert into info values(2,'slave1');//在slave1上插入数据
insert into info values(3,'slave2');//在slave2上插入数据

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在客户端查询：

关闭了同步，slave1和slave2数据不同步，客户端会分别向slave1和slave2读取数据，显示的只有在两个从服务器上添加的数据，没有在主服务器上添加的数据

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