MySQL主从分离

一、MySQL读写分离与主从复制理论

1、读写分离的基本原理

读写分离，基本的原理是让主数据库处理事务性增、改、删操作（INSERT、UPDATE、DELETE），而从数据库处理SELECT查询操作。数据库复制被用来把事务性操作导致的变更同步到集群中的从数据库

2、为什么要做读写分离

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

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

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

5、MySQL支持的复制类型

①STATEMENT：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。
②ROW：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。
③MIXED：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。

6、主从复制的工作过程

①在每个事务更新数据完成之前，Master 在二进制日志（Binary log）记录这些改变。写入二进制日志完成后，Master 通知存储引擎提交事务。
②Slave 将 Master 的复制到其中继日志（Relay log）。首先slave 开始一个工作线程（I/O），I/O线程在 Master 上打开一个普通的连接，然后开始 Binlog dump process。Binlog dump process 从 Master 的二进制日志中读取事件，如果已经跟上 Master，它会睡眠并等待 Master 产生新的事件，I/O线程将这些事件写入中继日志。
③SQL slave thread（SQL从线程）处理该过程的最后一步，SQL线程从中继日志读取事件，并重放其中的事件而更新 Slave 数据，使其与 Master 中的数据一致，只要该线程与 I/O 线程保持一致，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

7、MySQL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查询，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查询导致的变更同步到集群中的从数据库

8、常见的MySQL读写分离分为以下两种

①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。
②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。
a、MySQL-Proxy。MySQL-Proxy 为 MySQL 开源项目，通过其自带的 lua 脚本进行SQL 判断。
b、Atlas。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-proxy 0.8.2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。
c、Amoeba。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。

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。

二、MySQL主从分离的实验

1、搭建环境

主服务器：192.168.200.11

从服务器1:192.168.200.12

从服务器2:192.168.200.13

Amoeba：192.168.200.14

客户端：192.168.200.15

2、MySQL主服务器的配置

①关闭防火墙

systemctl stop firewalld

systemctl disable firewalld

setenforce 0

②安装ntp

yum install -y ntp

③配置/etc/my.conf文件

vim /etc/my.conf

#末尾添加

server 192.168.200.0 #添加网段

fudge 192.168.200.0 stramtum 8 #设置时间层级为8（15秒以内）

systemctl restart ntpd #重启服务

④配置/etc/my.cnf

server-id=11

log-bin=master-bin #添加主服务器开启二进制日志

log-slave-updates=true #添加荀彧从服务器更新二进制日志

systemctl restart mysqld #重启服务

⑤进入mysql进行配置

GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO ‘myslave’@‘192.168.200.%’ IDENTIFIED BY ‘123456’； #给从服务器授权

FLUSH PRIVIEGES; #刷新

SHOW MASTER STATUS;

3、配置从服务器（两台一样）

①关闭防火墙

systemctl stop firewalld

systemctl disable firewalld

setenforce 0

②安装软件

yum install -y ntp ntpdate

service ntpd start #启动服务

/usr/sbin/ntpdate 192.168.200.11 #进行时间同步，将IP指向主服务器

crontab -e

*/30 * * * * /usr/sbin/ntpdate 192.168.200.11 #设置自动同步

③配置/etc/my.cnf文件

vim /etc/my.cnf

server-id=22 #此处要与主服务器不同，两台从服务器也需要不相同

relay-log=relay-log-bin #添加开启中继日志，从主服务器上同步日志文件记录到本地

relay-log-index=slave-relay-bin.index #添加中继日志文件的位置和名称

systemctl restart mysqld #重启服务

④进入mysql进行配置

mysql -u root -p #进入mysql

CHANGE master to master_host=‘192.168.200.11’,master_user=‘myslave’,master_password=‘123456’,master_log_file=‘master-bin.000003’,master_log_pos=154; #master_log_file和master_log_pos与主服务器需要一直，每个人的都不一样

#Slave_IO_Running: Yes

#Slave_SQL_Running: Yes

#一般 Slave_IO_Running: No 的可能性：

网络不通
my.cnf配置有问题
密码、file文件名、pos偏移量不对
防火墙没有关闭

⑤验证主从效果

4、搭建mysql读写分离

①安装java环境

因为 Amoeba 基于是 jdk1.5 开发的，所以官方推荐使用 jdk1.5 或 1.6 版本，高版本不建议使用。 将jdk-6u14-linux-x64.bin 和 amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz.0 上传到/opt目录下。

cd /opt/

cp jdk-6u14-linux-x64.bin /usr/local/

cd /usr/local/
chmod +x jdk-6u14-linux-x64.bin
./jdk-6u14-linux-x64.bin
//按yes，按enter

mv jdk1.6.0_14/ /usr/local/jdk1.6

②编辑全局配置文件

vim /etc/profile
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.6 #输出定义java的工作目录
export CLASSPATH=$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib:KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '#' at position 26: …jre/lib #̲输出指定的java类文件 ex…JAVA_HOME/lib:$JAV{A}_{H}OME/jre/bin/:$PATH:KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '#' at position 15: HOME/bin #̲将java加入路径环境变量 e…PATH:$AMOEBA_HOME/bin #加入环境变量

source /etc/profile #执行全局配置文件

java -version #查看java版本

③安装amoeba软件

mkdir /usr/local/amoeba

tar zxvf /opt/amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz -C /usr/local/amoeba/

chmod -R 755 /usr/local/amoeba/

/usr/local/amoeba/bin/amoeba

④配置amoeba读写分离，两个slave负载均衡

#先在Master、Slave1、Slave2 的mysql上开放权限给 Amoeba 访问

grant all on . to test@‘192.168.200.%’ identified by ‘123.com’;

⑤配置amoeba服务

cd /usr/local/amoeba/conf/

cp amoeba.xml amoeba.xml.bak #进行备份

vim amoeba.xml

–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>

⑥配置dbServers文件

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
< !-- 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”>192.168.200.10< /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”>192.168.200.20< /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”>192.168.200.30< /property>
–65行–修改
< dbServer name=“slaves” virtual=“true”>
–71行–修改
< property name=“poolNames”>slave1,slave2< /property>

⑦检查端口是否开启

/usr/local/amoeba/bin/amoeba start& #启动Amoeba软件，按ctrl+c 返回
netstat -anpt | grep java #查看8066端口是否开启，默认端口为TCP 8066

5、测试读写分离

①客户端安装虚拟mysql

yum install -y mysql mysql-server

mysql -u amoeba -p123456 -h 192.168.200.40 -P8066

#通过amoeba服务器代理访问mysql ，在通过客户端连接mysql后写入的数据只有主服务会记录，然后同步给从–从服务器

②配置主服务器

use TEST;

create table test (id int(10),name varchar(10),address varchar(20));

③配置从服务器

stop slave; #关闭同步

use TEST;

insert into test values(‘1’,‘zhangsan’,‘this_is_slave1’); #slave1

insert into test values(‘2’,‘lisi’,‘this_is_slave2’); #slave2

④主服务器

insert into test values(‘3’,‘wangwu’,‘this_is_master’);

⑤客户端上

USE TEST;

select * from test;

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

insert into test values(‘4’,‘qianqi’,‘this_is_client’); #只有主服务器上有此数据

start slave; #在两个从服务器上执行 start slave; 即可实现同步在主服务器上添加的数据