数据库之MySQL主从复制与读写分离

一、MySQL 主从复制原理

MySQL 的主从复制和 MySQL 的读写分离两者有着紧密联系，首先要部署主从复制，只有主从复制完成了，才能在此基础上进行数据的读写分离。

1、MySQL 支持的复制类型

• 基于语句的复制（STATEMENT）：在主服务器上执行的 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，效率比较高。
• 基于行的复制（ROW）：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。
• 混合类型的复制（MIXED）：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。

2、MySQL主从复制的工作过程

1.Master 服务器保存记录到二进制日志：

• 在每个事务更新数据完成之前，Master 服务器在二进制日志（Binary log）记录这些改变。写入二进制日志完成后，Master 服务器通知存储引擎提交事务。

2.Slave 服务器复制 Master 服务器的日志

• Slave 服务器将 Master 服务器的二进制日志复制到其中继日志（Relay log）。
  • 首先 Slave 服务器开始一个工作线程（I/O），I/O线程在 Master 服务器上打开一个普通的连接，然后开始 Binlog dump process。
  • Binlog dump process 从 Master 服务器的二进制日志中读取事件，如果 Slave 服务器已经跟上 Master 服务器，它会睡眠并等待 Master 服务器产生新的事件，I/O线程将这些事件写入中继日志。

3.Slave 服务器重放复制过来的日志

• SQL 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 服务器的数据，使其与 Master 服务器中的数据一致，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。
  注意： 复制过程有一个很重要的限制，即复制在 Slave 服务器上是串行化的，也就是说 Master 服务器上的并行更新操作不能在 Slave 服务器上并行操作。

二、MySQL读写分离

1、读写分离的概念

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、读写分离存在意义

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、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。

5、常见的 MySQL 读写分离

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。
• 优缺点：
  • 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。
• 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：
  • MySQL-Proxy：MySQL-Proxy 为 MySQL 开源项目，通过其自带的 lua 脚本进行SQL 判断。
  • 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。
  • 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脚本不是现成的，而需要自己编写，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用于数据库的代理层。

三、MySQL主从复制和读写分离实验部署

1、搭建 MySQL 主从复制

1）Mysql主从服务器时间同步

Master服务器：192.168.120.20


Slave1服务器：192.168.120.30
Slave2服务器：192.168.120.40

2）主服务器的mysql配置

Master服务器：192.168.120.20

3）从服务器的mysql配置

Slave1服务器：192.168.163.30
Slave2服务器：192.168.163.40





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

4）验证主从复制效果

2、搭建 MySQL 读写分离

1）Amoeba服务器配置

Amoeba服务器：192.168.120.10

（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。

（2）安装 Amoeba软件

2）在主从服务器的mysql上授权

Master服务器：192.168.120.20
Slave1服务器：192.168.120.30
Slave2服务器：192.168.120.40

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

3）配置 Amoeba读写分离，两个 Slave 读负载均衡

Amoeba服务器：192.168.120.10



（2）修改数据库配置文件

• 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，然后同步给从服务器在主服务器上
  
• 两台从服务器上
  
• 在slave1上
  
• 在主服务器上
  
• 在客户端服务器上