MySQL-运维

一、日志

1.错误日志

错误日志是MySQL中最重要的日志之一,它记录了当mysql启动和停止时,以及服务器在运行过程中发生任何严重错误时的相关性息。当数据库出现任何故障导致无法正常使用时,建议首先查看此日志。

该日志是默认开启的,默认存放目录/var/log/,默认的日志文件名为mysqld.log。查看日志位置:

show variables like '%log_error%'

2.二进制日志

(1)介绍

二进制日志(BINLOG)记录了所有的DDL(数据定义语言)语句和DML(数据操纵语言)语句,但不包括数据查询(SELECT、SHOW)语句

作用:

  1. 灾难时的数据恢复
  2. MySQL的主从复制。在MySQL8版本中,默认二进制日志是开启着的,涉及到的参数如下:

show variables like '%log_bin%'

        

(2)日志格式

MySQL服务器中提供了多种格式来记录二进制日志,具体格式及特点如下:

日志格式含义
STATEMENT基于SQL语句的日志记录,记录的是SQL语句,对数据进行修改的SQL都会记录在日志文件中
ROW

基于行的日志记录,记录的是每一行的数据变更。(默认)

MIXED

混合了STATEMENT和ROW两种格式,默认采用STATEMENT,在某些特殊情况下会自动写换位ROW进行记录。

shoiw variables like '%binlog_format%';

(3)日志查看

由于日志是以二进制方式储存的,不能直接读取,需要通过二进制日志查询工具mysqlbinlog来查看,具体语法:

mysqlbinlog [ 参数选项 ] logfilename

参数选项:

                -d                指定数据库名称,只列出指定的数据库相关操作。

                -o                忽略掉日志中的前n行命令

                -v                将行事件(数据变更)重构为SQL语句

                -w                将行事件(数据变更)重构为SQL语句,并输出注释信息

(4)日志删除

对于比较繁忙的业务系统,每天生成的binlog数据巨大,如果长时间不清除,将会占用大量的磁盘空间。通过以下几种方式清理日志:

指令含义
reset master删除全部binlog日志,删除之后,日志编号,将从binlog.000001重新开始
purge master logs to ‘binlog.******’删除******编号之前的所有日志
purge master logs before ‘yyyy-mm-dd hh24:mi:ss'删除日志为yyyy-mm-dd hh24:mi:ss'之前产生的所有日志

也可以在mysql的配置文件中配置二进制日志的过期时间,设置了之后,二进制日志过期会自动删除。

show variabkles like '%binlog_expire_logs_seconds%';

(5)查询日志

查询日志中记录了客户端的所有操作语句,而二进制日志不包含查询数据的SQL语句。默认情况下是未开启的。如果需要开启查询日志,可以设置以下配置

修改MySQL的配置文件/etc/my.cnf文件添加如下内容:

#该选项用来开启查询日志,可选值:0或1;0代表关闭,1代表开启

general_log=1

#设置日志的文件名,如果没有指定,默认的文件名为host-name.log

general_log_file=mysql-query.log

(5)慢查询日志

慢查询日志记录了所有执行时间超过参数long_query_time设置值并且扫描记录数不小于min_examined_row_limit的所有日志,默认未开启。long_query_time默认值为10秒,最小值0,精度可以到微秒。

#慢查询日志

show_query_log=1

#执行时间参数

long_query_time=2

默认情况下,不会记录管理语句,也不会记录不使用索引进行查找的查询。可以使用log_slow_admin_statements和更改此行为log_queries_not_using_indexes,如下所述。

#记录执行较慢的管理语句

log_slow_admin_statements=1

#记录执行较慢的未使用索引语句

log_queries_not_using_indexes=1

二、主从复制

1.概述

主从复制是指将主库数据的DDL和DML操作通过二进制日志传到从库服务器中,然后在从库上对这些日志重新执行(也叫重做),从而使得从库和主库的数据保持同步。

MySQL支持一台主库同时向多台从库进行复制,从主库同时也可以作为其他从服务器的主库,实现链状复制。

MySQL复制的有点主要包含以下三个方面:

  1. 主库出现问题,可以快速切换到从库提供服务。
  2. 实现读写分离,降低主库的访问压力。
  3. 可以在从库中执行备份,以避免备份期间影响主库服务。

2.原理

从上图来看,复制分成三部:

  1. Master主库在事务提交时,会把数据变更记录在二进制日志文件Binlog。
  2. 从库读取主库的二进制日志文件Binlog,写入到从库的中继日志Relay Log。
  3. slave重做中继日志中的文件,将改变反映他自己的数据。

3.搭建

(1)服务器准备

准备好两台服务器之后,在上述的两台服务器中分别安装好MySQL,并完成基础的初始化准备工作。

(2)主库配置

  • 修改配置文件/etc/my.cnf

#mysql服务ID,保证整个集群环境中唯一,取值范围:1-2的32的次方-1,默认为1

server-id=1

#是否只读,1代表只读,0代表读写

read-only=0

#忽略的数据,指不需要同步的数据库

#binlog-ignore-db=mysql

#指定同步的数据库

#binlog-do-db=db01

  • 重启MySQL服务器

systemctl restart mysqld

  • 登录mysql,创建远程连接的账号,并授予主从复制权限

#创建itcast用户,并设置密码,该用户可在任意主机连接MySQL服务

CREATE USER 'itcast'@'%'IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY'Root@123456';

#为'itcast'@'%'用户分配主从复制权限

GRANT REPLICATION SLAVE ON*.*TO'itcast'@'%';

  • 通过指令,查看二进制日志坐标

show master status;

字段含义说明:

        file:从哪个日志文件开始推送日志文件

        position:从哪个位置开始推送日志

        binlog_ignore_db:指定不需要同步的数据库

(3)从库配置

  • 修改配置文件/etc/my.cnf

#mysql服务ID,保证整个集群环境中唯一,取值范围:1-2的32的次方-1,和主库不一样

server-id=2

#是否只读,1代表只读,0代表读写

read-only=1

  • 重启MySQL服务器

systemctl restart mysqld

  • 登录mysql,设置主库配置

CHANGE REPLICATION SOURCE TO SOURCE_HOST='xxx.xxx',SOURCE_USER='xxx',SOURCE_PASSWORD='xxx',SOURCE_LOG_FILE='xxx',SOURCE_LOG_POS=xxx;

上述是8.0.23中语法。如果mysql是8.0.23之前的版本,执行如下SQL:

CHANDE MASTER TO MASTER_HOST='xxx.xxx.xxx.xxx',MASTER_USER='xxx',MASTER_PASSWORD='xxx',MASTER_LOG_FILE='xxx',MASTER_LOG_POS-=xxx;

参数名含义8.0.23之前
SOURCE_HOST主库IP地址MASTER_HOST
SOURCE_USER连接主库的用户名MASTER_USER
SOURCE_PASSWORD连接主库的密码MASTER_PASSWORD
SOURCE_LOG_FILEbinlog日志文件名MASTER_LOG_FILE
SOURCE_LOG_POSbinlog日志文件位置MASTER_LOG_POS
  • 开启同步操作

start replica;        #8.0.22之后

start slave;        #8.0.22之前

  • 查看主从同步位置

show replica status;        #8.0.22之后

show slave status:          #8.0.22之前

三、分库分表

1.介绍

随着互联网及移动互联网的发展,应用系统的数据量也是呈指数式增长,若采用单数数据库进行数据库储存,存在以下性能瓶颈:

  1. IO瓶颈:热点数据太多,数据库缓存不足,产生大量磁盘IO,效率较低。请求数据太多,带宽不够,网络IO瓶颈。
  2. CPU瓶颈:排序、分组、连接查询、聚合统计等SQL会消耗大量的CPU资源,请求数太多,CPU出现瓶颈。

分库分表的中心思想都是将数据分散储存,使得单一数据库/表的数据量变小来缓解单一数据库的性能问题,从而达到提升数据库新能的目的。

(1)拆分策略

(2)垂直拆分

垂直分库:以表为依据,根据业务将不同表拆分到不同库中。

特点:

  1. 每个库的表结构都不一样。
  2. 每个库的数据也不一样。
  3. 所有库的并集是全量数据。

垂直分表:以字段为依据,根据字段属性将不同字段拆分到不同表中。

特点:

  1. 每个表的结构都不一样
  2. 每个表的数据也不一样,一般通过一列(主键/外键)关联。
  3. 所有表的并集是全部数据。

(3)水平拆分

水平分库:以字段为依据,按照一定策略,将一个库的数据拆分到多个库中。

特点:

  1. 每个库的表结构都一样。
  2. 每个库的数据都不一样。
  3. 所有库的并集是全数据。

水平分表:以字段为依据,按照一定策略,将一个表的数据拆分到对各表中。

特点:

  1. 每个表的表结构都一样。
  2. 每个库的数据都不一样。
  3. 所有库的并集是全量数据。

  • shardingJDBC:基于AOP原理,在应用程序中对本地执行的SQL进行拦截,解析、改写、路由处理。需要自行编码配置实现,只支持java语言,性能较高。
  • MyCat:数据库分库分表中间件,不用调整代码即可实现分库分表,支持多种语言,性能不及前者

2.MyCat概述

(1)介绍

Mycat是开源的、活跃的、基于Java语言编写的MySQL数据库中间件。可以向像使用mysql一样来使用mycat,对于开发人员来说根本感觉不到mycat的存在。

优势:

  • 性能可靠稳定
  • 强大的技术团体
  • 体系完善
  • 社区活跃

(2)安装

Mycat是采用java语言开发的开源的数据库中间件,支持Windows和Linux运行环境,下面介绍MyCat的Linux中的环境搭建。我们需要在准备好的服务器中安装如下软件。

  • MySQL
  • JDL
  • Mycat
服务器安装软件说明
192.168.200.210JDK、MycatMyCat中间件文件
192.168.200.210MySQL

分片服务器

192.168.200.213MySQL分片服务器
192.168.200.214MySQL分片服务器

(3)目录结构

bin:存放可执行文件:用于启动停止mycat

conf:存放mycat的配置文件

lib:存放mycat的项目依赖包(jar)

logs:存放mycat的日志文件

(4)概念介绍

3.Mycat入门

(1)需求

由于tb_order表中数据量很大,磁盘IO及容量都达到了瓶颈,现在需要对tb_order表进行数据分片,分为三个数据节点,每一个节点主机位于不同的服务器上,具体结构,参考下图:

(2)环境准备

(3)分片配置

(4)启动服务

切换到Mycat的安装目录,执行如下指令,启动Mycat:

#启动

bin/mycat start

#停止

bin/mycat stop

Mycat启动之后,占用端口号8066

(5)分片指令测试

通过如下指令,就可以连接并登录Mycat。

mysql -h192.168.200.210 -P 8066 -uroot -p123456

然后就可以在Mycat中来创建表,并往表结构中插入数据,查看数据在MySQL中的分布情况。

CREATE TABLE TB_ORDER(

        id BIGINT(20)NOT NULL,

        title VARCHAR(100)NOT NULL,

        PRIMARY KEY(id)        

)ENGINE = INNODB DEFAULT CHARSET = utf8;

INSERT INOT TB_ORDER(id,title)VALUES(1,'goods1');

INSERT INOT TB_ORDER(id,title)VALUES(2,'goods2');

INSERT INOT TB_ORDER(id,title)VALUES(3,'goods3');

INSERT INOT TB_ORDER(id,title)VALUES(1000000,'goods1000000');

INSERT INOT TB_ORDER(id,title)VALUES(10000000,'goods10000000');

4.Mycat配置

(1)schema.xml

schema.xml作为Mycat中最重要的配置文件之一,涵盖了Mycat的逻辑库、逻辑表、分片规则、分片节点及数据源的配置。

主要包含以下三组标签:

  • schema标签
  • datanode标签
  • datahost标签
①schema标签

schema标签用于定义MyCat实例中的逻辑库,一个MyCat实例中,可以有多个逻辑库,可以通过schema标签来划分不同的逻辑库。

MyCat中的逻辑库的概念,等同于MyAQL中的database概念,需要操作某个逻辑库下的表时,也需要切换逻辑库(use xxx)。

核心属性:

  • name:指定自定义的逻辑库库名
  • checkSQLschema:在SQL语句操作时指定了数据库名称,执行时是否自动去除;true:自动去除,flase:不自动去除
  • sqlMaxLimit:如果未指定limit进行查询,列表查询模式查询多少条记录
②schema标签(table)

table标签定义了MyCat中逻辑库schema下的逻辑表,所有需要拆分的表都需要在table标签中定义。

核心属性:

  • name:定义逻辑表表明,在该逻辑库下唯一。
  • dataMode:定义逻辑表所属的dataMode,该属性需要与dataMode标签中name对应;多个dataMode逗号分隔
  • rule:分片规则的名字,分片规则名字是在rule.xml中定义的
  • primaryKey:逻辑表对应真实表的主键
  • type:逻辑表的类型,目前逻辑表只有全局表和普通表,如果未配置,就是普通表;全局表,配置为global
③dataMode标签

dataMode标签中定义了MyCat中的数据节点,也会就是我们通常的说的数据分片。一个dataNode标签就是一个独立的数据分片。

核心属性:

  • name:定义数据节点名称
  • dataHost:数据库实例主机名称,引用自dataHost标签中name属性
  • database:定义分片所属数据库
④dataHost标签

该标签在MyCAT逻辑库中作为底层标签存在,直接定义了具体的数据库实例、读写分离、心跳语句。

核心属性:

  • name:唯一标识,供上层标签使用
  • maxCon/minCon:最大连接数/最小连接数
  • balance:负载均衡策略,取值0,1,2,3
  • writeType:写操作分发方法(0:写操作转发到第一个writeHost,第一个挂了,切换到第二个;1:写操作随机分发到配置的writeHost)
  • dbDriver:数据库驱动,支持native、jdbc
⑤rule.xml

rule.xml中定义所有拆分表的规则,在使用过程中可以灵活的使用分片算法,或者对同一个分片算法使用不同的参数,他让分片过程可配置化。主要包含两类标签:tableRule、Funtion。

⑥server.xml

server.xml配置文件包含了MyCat的系统配置信息,主要有两个重要标签:system、user。

  • system标签:对应的系统配置项及其含义,参考资料。

  • user标签

5.Mycat分片

(1)垂直拆分

①场景

在业务系统中,涉及以下表结构,但是由于用户与订单每天都会产生大量的数据,单台服务器的数据储存及处理能力是有限的,可以对数据表进行拆分,原有的数据库表如下。

②准备

分别在三台MySQL中创建数据库shopping

③配置

④测试

在mycat的命令行中,通过source指令导入表结构,以及对应的数据,查看数据分布情况。

source/root/shopping-table.sql

source/root/shopping-insert.sql

查询用户的收件人及收件人地址信息(包含省、市、区)。

select ua.user_id,us.contact,p.province,c.city,r.area,ua.address from tb_user_address ua,tb_areas_city c,tb_areas_provinces p,tb_areas_region r where ua.province_id=p.provinceid and ua.city_id=c.cityid and ua.town_id=r.areaid;

查询每一笔订单及订单的收件地址信息(包含省、市、区)。

SELECT order_id,payment,receiver,province,city,area FROM tb_order_master o,tb_arears_city c,tb_arears_region r WHERE o.receiver_province = p.provinceid AND o.receiver_city=c.cityid AND o.receiver_region=r.areaid;

⑤全局表配置

对于省、市、区/县表tb_areas_provinces,tb_areas_city,tb_areas_region,是属于数据字典表,在多个业务模块中都可能会遇到,可以将其设置为全局表,利于业务操作。

(2)水平拆分

①场景

在业务系统中,有一张表(日志表),业务系统每天都会产生大量的日志数据,单台服务器的数据储存及处理能力是有限的,可以对数据库表进行拆分。

②准备

③配置

④测试

在mysql的命令行中,执行如下SQL创建表、并插入数据,查看数据分布情况。

(3)分片规则-范围

根据指定的字段及配置的范围与数据节点的对应情况,来决定该数据属于哪一个分片。

(4)分片规则-取模

根据指定的字段值与节点数量进行求模运算,根据运算结果,来决定该数据属于哪一个分片

(5)分片规则-一致性hash

所谓一致性哈希,相同的哈希因子计算值总是被划分到相同的分区表中,不会因为分区节点的增加而改变原来数据的分区位置

(6)分片规则-枚举

通过在配置文件中配置可能的枚举值,指定数据分布到不同数据节点上,本规则适用于按照省份、性别、状态拆分数据等业务。

(7)分片规则-应用指定

运用阶段由应用自主决定路由到那个分片,直接根据字符字串(必须是数字)计算分片号。

(8)分片规则-固定分片hash算法

该算法类似于十进制的求模运算,但是为二进制的操作,例如,取id的二进制低10位与1111111111进行位&运算。

特点:

  • 如果是求模,连续的值,分别分配到各个不同的分片;但是此算法会将连续的值可能分配到相同的分片,降低事务处理的难度。
  • 可以均匀分配,也可以非均匀分配。
  • 分片字段必须为数字类型。

(9)分片规则-字符串hash解析

截取字符串中的指定位置的子字符串,进行hash算法,算出分片。

(10)分片规则-按(天)日期分片

(11)分片规则-自然月

使用场景为按照月份来分片,每个自然月为一个分片。

6.Mycat管理及监控

(1)Mycat原理

(2)Mycat管理

Mycat默认开通2个端口,可以在server.xml中进行修改。

  • 8066数据访问端口,即进行DML和DDL操作。
  • 9066数据库管理端口,即mycat服务管理控制功能,用于管理mycat的整个集群状态

mysql -h 192.168.200.210 -p 9066 -uroot -p123456

命令含义
show @@help查看Mycat管理工具帮助文档
show @@version查看Mycat的版本
reload @@config重新加载Mycat的配置文件

show @@datasource

查看Mycat的数据源信息
show @@datanode查看MyCAT现有的分片节点信息
show @@threadpool查看MyCat的线程池信息
show @@sql查看执行的SQL
show @@sql.sum查看执行的SQL统计

(3)Mycat-eye

  • 介绍

Mycat-web(Mycat-eye)是对mycat-server提供监控服务,功能不局限于对mycat-server使用。它通过JDBC连接对Mycat、Mysql监控,监控远程服务器(目前仅限于linux系统)的cpu、内存、网络、磁盘。

Mycat-eye运行过程中需要依赖zookeeper,因此需要先安装zookeeper。

四、读写分离

1.介绍

读写分离,简单地说是把对数据库的读和写操作分开,以对应不同的数据库服务武器。主数据库提供读操作,这样能有效地减轻单台数据库的压力。

通过Mycat即可轻易实现上述功能,不仅可以支持MySQL,也可以支持Oracle和SQL Server。

2.一主一从

(1)原理

MySQL地主从复制,是基于二进制日志(binlog)实现的

(2)环境准备

主机角色用户名密码
192.168.200.211masterroot1234
192.168.200.212slaveroot1234

3.一主一从读写分离

(1)配置

Mycat控制后台数据库地读写分离和负载均衡由schema.xml文件datahost标签地balance属性控制。

(2)测试

连接Mycat,并在Mycat中执行DML、DQL查看是否能够进行读写分离。

4.双主双从

(1)介绍

一个主机Master1用于处理所有写请求,他的从机Slave1和另一台主机Master2还有他的从机Savle2负责所有读请求。当Master1主机宕机后,Master2主机负责写请求,Master1、Master2互为备机。构架图如下:

(2)准本工作

(3)搭建

①主库配置(Master1-192.168.200.211)
  • 修改配置文件/etc/my.cnf

#mysql服务ID,保证整个集群环境中唯一,取值范围:1-2的32次方-1,默认1

server-id=1

#指定同步的数据库

binlog-do-db=db01

binlog-do-db=db02

binlog-do-db=db03

#在作为从数据库的时候,有写入操作也要更新二进制日志文件

log-slave-updates

  • 重启MySQL服务器

systemctl restart mysqld

  • 两台主库创建账户并授权

#创建itcast用户,并设置密码,该用户可在任意主机连接该MySQL服务

CREATE USER 'itcast'@'%'IDENTIFIED WITH mysql_native-password BY'Root@123456';

#为'itcast‘@’%'用户分配主从复制权限

GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'itcast'2@'%';

通过指令,查看两台主库的二进制日志坐标

show master status;

②从库配置
  • 修改配置文件/etc/my.cnf

#mysql服务ID,保证整个集群环境中唯一,取值范围:1-2的32次方-1,默认1

server-id=2

  • 重启MySQL服务器

systemctl restart mysqld

  • 两台从库配置关联的主库

CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='xxx.xxx.xxx.xxx',MASTER_USER='xxx',MASTER_PASSWORD='xxx',MASTER_LOG_FILE='xxx',MASTER_LOG_POS=xxx;

需要注意salve1对应的是master1,salve2对应的是master2.

启动两台从库主从复制,查看从库状态

start slave;

show slave status \G;

  • 两台主库相互复制Master2复制Master1,Master1复制Master2

CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='xxx.xxx.xxx.xxx',MASTER_USER='xxx',MASTER_PASSWORD='xxx',

MASTER_LOG_FILF='xxx',MASTER_LOG_POS=xxx;

启动两台从库主从复制,查看从库状态

start slave;

show slave status \G;

  • 测试

5.双主双从读写分离

(1)配置

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目录 组网需求: 配置思路&#xff1a; 操作步骤&#xff1a; 配置文件&#xff1a; 组网需求: 如 图 2-14 所示&#xff0c;用户网络 1 和用户网络 2 通过 LSW 与 Switch 相连&#xff0c; Switch 连接 LSW 的接口为GE0/0/1 。用户网络 1 和用户网络 2 分别属于 VLAN10 和 V…

幻兽帕鲁PalWorld服务器2024年配置选择

幻兽帕鲁PalWorld是一款备受期待的虚拟游戏&#xff0c;其独特的幻兽系统和丰富的世界观吸引了大量玩家。然而&#xff0c;随着游戏日益受到关注&#xff0c;服务器的配置选择成为了关键问题。2024年&#xff0c;随着技术不断发展&#xff0c;玩家对于游戏体验的需求也在不断提…