主从复制与读写分离
文章目录
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- 一.主从复制与读写分离概述
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- 1.什么是读写分离
- 2.为什么要读写分离
- 3.什么时候要读写分离
- 4.主从复制与读写分离
- 5.mysql支持的复制类型
- 6.主从复制的工作过程
- 7.MySQL主从复制延迟
- 8.MySQL读写分离原理
- 9.常见的MySQL读写分离（两种）
- 二.搭建MySQL主从复制
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- 从服务器设置1
- 主服务器的mysql配置:
- 从服务器配置
- 错误总结机器的uuid相同位置/usr/local/mysql/data/auto.cnf，修改后重启数据库即可；
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- 读写分离
- 客户端测试
- Mysql主从复制的同步模式
一.主从复制与读写分离概述
1.什么是读写分离
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mysq1 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
| 类型 | 原理 |
|---|---|
| STATEMENT:基于语句的复制 | 在服务器上执行SQL语句，在从服务器上执行相同的语句，MySQL默认采用基于语句的复制，执行效率高 |
| 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 |
| 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 |
6.主从复制的工作过程
- 主服务器开启二进制日志，从服务器开启中继日志
- 主服务器日志发生更新后，从服务器通过I/O线程探测到更新并发送请求二进制事件
- 主服务器通过dump线程将更新的二进制日志事件发送给从服务器
- 从服务器将事件写入中继日志，通过SQL线程日志读取为sql语句，重放执行语句，保持数据的统一性
注意：
中继日志通常会位于 OS 缓存中，所以中继日志的开销很小。
复制过程中有一个很重要的限制，即复制在 Slave 上是串化的，也就是说 Master上的并行更新操作不能再Slave上并行操作。
7.MySQL主从复制延迟
（1）master服务器高并发，形成大量事务
（2）网络延迟
（3）主从硬件设备导致 cpu主频、内存io、硬盘io
（4）从库使用高性能主机。包括cpu强悍、内存加大。避免使用虚拟云主机，使用物理主机，这样提升了i/o方面性。
（5）从库使用SSD磁盘。
（6）网络优化，避免跨机房实现同步
8.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
9.常见的MySQL读写分离（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：
| 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-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mysq1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。但是它不支事务和存储过程 |
由于使用MySQL Proxy 需要写大量的Lua脚木，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MySQLProtocol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.搭建MySQL主从复制
环境准备：
主服务器：IP: 192.168.13.10
从服务器1：IP: 192.168.13.20
从服务器2：IP: 192.168.13.30
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
1.主从服务器时间同步
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# systemctl disable firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0
[root@localhost ~]# yum install ntp ntpdate -y
[root@localhost ~]# vim /etc/ntp.conf
-----------------------------------------------------------------------
末行添加 #网段以自己的为主
server 192.168.13. 0 #设置本地是时钟源，注意修改网段
fudge 192.168.13.0 stratum 8 #设置时间层级为8（限制在15内）
--------------------------------------------------------------------------
[root@localhost ~]# service ntpd start
[root@localhost ~]# systemctl status ntpd
从服务器设置1
[root@localhost ~]# yum install ntp ntpdate -y
[root@localhost ~]# service ntpd start
[root@localhost ~]# /usr/sbin/ntpdate 192.168.13.10
[root@localhost ~]# crontab -e
-----------------------------------------------------------------------
*/30 * * * * /usr/sbin/ntpdate 192.168.13.10
------------------------------------------------------------------------
主服务器的mysql配置:
[root@localhost ~]# vim /etc/my.cnf
server-id = 11
log-bin=mysql-bin #添加，主服务器开启二进制日志
binlog_format = MIXED
log-slave-updates=true #添加，允许slave从master复制数据时可以写入到自己的二进制日志
expire_logs_days = 7 #设置二进制日志文件过期时间，默认值为0，表示logs不过期
max_binlog_size = 500M #设置二进制日志限制大小，如果超出给定值，日志就会发生滚动，默认值是1GB
[root@localhost ~]# systemctl restart mysqld
[root@localhost ~]# mysql -u root -pabc123
mysql> GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'myslave'@'192.168.13.%' IDENTIFIED BY '123456'; #给从服务器授权
mysql> FLUSH PRIVILEGES;
mysql> show master status;
从服务器配置
[root@localhost ~]# vim /etc/my.cnf
server-id = 22 #修改，注意id与Master的不同，两个Slave的id也要不同
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，定义中继日志文件的位置和名称，一般和relay-log在同一目录
relay_log_recovery = 1 #选配项
#当 slave 从库宕机后，假如 relay-log 损坏了，导致一部分中继日志没有处理，则自动放弃所有未执行的 relay-log，并且重新从 master 上获取日志，这样就保证了 relay-log 的完整性。默认情况下该功能是关闭的，将 relay_log_recovery 的值设置为 1 时， 可在 slave 从库上开启该功能，建议开启。
[root@localhost ~]# systemctl restart mysqld
[root@localhost ~]# mysql -u root -pabc123
mysql> CHANGE master to master_host='192.168.13.10',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='mysql-bin.000001',master_log_pos=2183; #配置同步，注意 master_log_file 和 master_log_pos 的值要与Master查询的一致
mysql> start slave; #启动同步，如有报错执行 reset slave;
mysql> show slave status\G #查看 Slave 状态
验证主从复制：
主服务器：
mysql> create database db_test; #创建db_test库
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
从服务器：
mysql> show databases; #查看从服务器有db_test库
错误总结机器的uuid相同位置/usr/local/mysql/data/auto.cnf，修改后重启数据库即可；
读写分离
[root@localhost ~]# cd /opt
[root@localhost opt]# rz -E
rz waiting to receive.
[root@localhost opt]# rz -E
rz waiting to receive.
[root@localhost opt]# cp jdk-6u14-linux-x64.bin /usr/local/
[root@localhost opt]# cd /usr/local/
[root@localhost local]# chmod +x jdk-6u14-linux-x64.bin
[root@localhost local]# ./jdk-6u14-linux-x64.bin
###一直回车最后yes
[root@localhost local]# mv jdk1.6.0_14/ /usr/local/jdk1.6
[root@localhost local]# ls
[root@localhost local]# vim /etc/profile
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.6
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH
export AMOEBA_HOME=/usr/local/amoeba
export PATH=$PATH:$AMOEBA_HOME/bin
[root@localhost /]# mkdir /usr/local/amoeba
[root@localhost /]# cd /opt
[root@localhost opt]# tar zxvf amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz -C /usr/local/amoeba/
[root@192 opt]# cd /usr/local/amoeba/conf/
[root@192 conf]# cp amoeba.xml amoeba.xml.bak #备份配置文件
[root@192 conf]# vim amoeba.xml
--30行--
amoeba
--32行--
123456
--115行--
master
--117-去掉注释-
master
slaves
[root@192 conf]# cp dbServers.xml dbServers.xml.bak #备份数据库配置文件
[root@192 conf]# 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
--26--修改
test
--28-30--去掉注释
123.com
--45--修改，设置主服务器的名Master
--48--修改，设置主服务器的地址
192.168.80.10
--52--修改，设置从服务器的名slave1
--55--修改，设置从服务器1的地址
192.168.80.11
--58--复制上面6行粘贴，设置从服务器2的名slave2和地址
192.168.80.12
--65行--修改
--71行--修改
slave1,slave2
[root@192 conf]# /usr/local/amoeba/bin/amoeba start&
[root@192 conf]# remote application= .Amoeba:51364 response OK
[root@192 ~]# netstat -anpt|grep java
主从服务器配置
mysql> grant all on *.* to test@'192.168.13.%' identified by '123.com'; #赋予权限给amoeba访问
客户端测试
[root@192 ~]# systemctl start mysqld
[root@192 ~]# mysql -u amoeba -p123456 -h 192.168.13.20 -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，然后同步给从服务器
Mysql主从复制的同步模式
异步复制（Asynchronous replication）
MySQL默认的复制即是异步的，主库在执行完客户端提交的事务后会立即将结果返给客户端，并不关心从库是否已经接收并处理，这样就会有一个问题，主如果crash掉了，此时主上已经提交的事务可能并没有传到从上，如果此时，强行将从提升为主，可能导致新主上的数据不完整。
全同步复制（Fully synchronous replication）
指当主库执行完一个事务，所有的从库都执行了该事务才返回给客户端。因为需要等待所有从库执行完该事务才能返回，所以全同步复制的性能必然会收到严重的影响。
半同步复制（Semisynchronous replication）
介于异步复制和全同步复制之间，主库在执行完客户端提交的事务后不是立刻返回给客户端，而是等待至少一个从库接收到并写到relay log中才返回给客户端。相对于异步复制，半同步复制提高了数据的安全性，同时它也造成了一定程度的延迟，这个延迟最少是一个TCP/IP往返的时间。所以，半同步复制最好在低延时的网络中使用。