MySQL——运维

日志

错误日志

错误日志是 MySQL 中最重要的日志之一，它记录了当 mysqld 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信息。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。

  • 查看日志位置：

    show variables like '%log_error%';

    在这里插入图片描述

二进制日志

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：

  • 灾难时的数据恢复

  • 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：
    在这里插入图片描述

    参数说明：

    • log_bin_basename：当前数据库服务器的binlog日志的基础名称(前缀)，具体的binlog文件名需要再该basename的基础上加上编号(编号从000001开始)。
    • log_bin_index：binlog的索引文件，里面记录了当前服务器关联的binlog文件有哪些。

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切换为ROW进行记录。
  • 查看当前使用格式：show variables like '%binlog_format%';
    在这里插入图片描述
  • 如果我们需要配置二进制日志的格式，只需要在 ./my.cnf（my.ini） 中配置 binlog_format 参数即可。

查看

由于日志是以二进制方式存储的，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 ] 二进制日志文件名参数选项：-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-vv 将行事件(数据变更)重构为SQL语句，并输出注释信息

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，将会占用大量磁盘空间。可以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 variables like '%binlog_expire_logs_seconds%';

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，查询日志是未开启的。

  • 参数：show variables like '%general%';

  • 如果需要开启查询日志，可以修改MySQL的配置文件 ./my.cnf （my.ini） 文件，添加如下内容：

    [mysqld]
#该选项用来开启查询日志 ， 可选值 ： 0 或者 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

    开启了查询日志之后，在MySQL的数据存放目录,之后所有的客户端的增删改查操作都会记录在该日志文件之中，长时间运行后，该日志文件将会非常大。

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 的所有的SQL语句的日志，默认未开启。long_query_time 默认为10 秒，最小为 0， 精度可以到微秒。

  • 如果需要开启慢查询日志，需要在MySQL的配置文件 ./my.cnf（my.ini） 中配置如下参数：

    [mysqld]
#慢查询日志
slow_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。

    [mysqld]
#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的语句
log_queries_not_using_indexes = 1

主从复制

主从复制是指将主数据库的 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， 从库同时也可以作为其他从服务器的主库，实现链状复制。

在这里插入图片描述
MySQL 复制的优点主要包含以下三个方面：

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

原理

MySQL主从复制的核心就是 二进制日志，具体的过程如下：
在这里插入图片描述
从上图来看，复制分成三步：

  • 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 中。
  • 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 。
  • slave重做中继日志中的事件，将改变反映它自己的数据。

搭建

在这里插入图片描述
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(安装、密码配置等操作)工作。 其中：

  • 192.168.150.10 作为主服务器master
  • 192.168.150.20 作为从服务器slave

主库配置：

  • 修改配置文件 ./my.cnf（my.ini）

    [mysqld]
#mysql 服务ID，保证整个集群环境中唯一，取值范围：1 – 232-1，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

  • 登录mysql，创建远程连接的账号，并授予主从复制权限

    #创建xiaowu用户，并设置密码，该用户可在任意主机连接该MySQL服务
CREATE USER 'xiaowu'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '123456';
#为 'xiaowu'@'%' 用户分配主从复制权限
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'xiaowu'@'%';

  • 通过指令，查看二进制日志坐标： show master status ;
    在这里插入图片描述
    字段含义：

    • 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

从库配置：

  • 修改配置文件 ./my.cnf（my.ini）

    [mysqld]
#mysql 服务ID，保证整个集群环境中唯一，取值范围：1 – 2^32-1，和主库不一样即可
server-id=2
#是否只读,1 代表只读, 0 代表读写
read-only=1

  • 重新启动MySQL服务

  • 登录mysql，设置主库配置

    CHANGE REPLICATION SOURCE TO SOURCE_HOST='192.168.150.10', SOURCE_USER='xiaowu',
SOURCE_PASSWORD='123456', SOURCE_LOG_FILE='binlog.000004',
SOURCE_LOG_POS=655;

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

    CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.150.10', MASTER_USER='xiaowu',
MASTER_PASSWORD='123456', MASTER_LOG_FILE='binlog.000004',
MASTER_LOG_POS=655;

    参数说明：

    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

  • 查看主从同步状态

    show replica status ; #8.0.22之后show slave status ; #8.0.22之前

    这两个参数为 Yes 表名配置成功在这里插入图片描述

分库分表

在这里插入图片描述
随着互联网及移动互联网的发展，应用系统的数据量也是成指数式增长，若采用单数据库进行数据存储，存在以下性能瓶颈：

  • 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。
  • CPU瓶颈：排序、分组、连接查询、聚合统计等SQL会耗费大量的CPU资源，请求数太多，CPU出现瓶颈。

为了解决上述问题，我们需要对数据库进行分库分表处理。
在这里插入图片描述
分库分表的中心思想都是将数据分散存储，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性能的目的。

拆分策略

分库分表的形式，主要是两种：垂直拆分和水平拆分。而拆分的粒度，一般又分为分库和分表，所以组成的拆分策略最终如下：
在这里插入图片描述
在业务系统中，为了缓解磁盘IO及CPU的性能瓶颈，到底是垂直拆分，还是水平拆分；具体是分库，还是分表，都需要根据具体的业务需求具体分析。

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。
在这里插入图片描述
特点：

  • 每个库的表结构都不一样。
  • 每个库的数据也不一样。
  • 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。
在这里插入图片描述
特点：

  • 每个表的结构都不一样。
  • 每个表的数据也不一样，一般通过一列（主键/外键）关联。
  • 所有表的并集是全量数据。

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。
在这里插入图片描述
特点：

  • 每个库的表结构都一样。
  • 每个库的数据都不一样。
  • 所有库的并集是全量数据。

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多个表中。
在这里插入图片描述
特点：

  • 每个表的表结构都一样。
  • 每个表的数据都不一样。
  • 所有表的并集是全量数据。

实现技术

  • 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。

在这里插入图片描述

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