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一、前言:
二、主从复制原理
2.1 MySQL的复制类型
2.2 MySQL主从复制原理
2.2.12.MySQL的复制类型
基于语句的复制
基于行的复制
混合类型的复制
①.主-从进行复制
②.为什么复制? 保证数据完整性
③.谁复制谁? salve角色复制master角色的数据
④.数据放在哪? 二进制日志文件中mysgl-bin.00000x-->记录完整sql,slave 复制二进制日志到本地节点,保存为中继日志文件方式
⑤.最后基于这个中继日志,进行“恢复” 操作,将执行的sq同步执行在自己的数据库内部,最终达到与master数据致性
2.2.3.MySQL主从复制的工作过程
两个日志三个线
①二进制日志
②中继日志
大两日志、三线程
2.从复制到原理
2.2.4 MySQL主从复制延迟
2.2.5 MySQL 有几种同步方式
1、异步复制 (Async Replication)2、同步复制 (sync Replication)3、半同步复制 (Async Replication)4、增强半同步复制(lossless Semi-Sync Replication) 、无损复制
2.3.1、异步复制 (Async Replication)
2.3.2.同步复制(Sync Replication)
2.3.4、半同步复制(Semi-Sync Replication)
MySQL读写分离原理
读写分离方案
三、主从复制实验
3.1、主从服务器时间同步
3.1.1 master服务器配置
① 安装ntp、修改配置文件
master服务器配置(192.168.158.20)
② 开启NTP服务、关闭防火墙和增强性安全功能
3.1.2 两台SLAVE服务器配置(192.168.158.21、192.168.158.22)
3.3、配置主从同步
① master服务器修改配置文件
编辑
② 从服务器配置(slave1和slave2共同配置)
3.4、测试数据同步
四、MySQL 读写分离
4.1、什么是读写分离?
4.2、为什么要读写分离呢?
4.3、什么时候要读写分离?
4.4、主从复制与读写分离
4.5、MySQL 读写分离原理
4.6、企业 使用MySQL 读写分离场景
1)基于程序代码内部实现
2)基于中间代理层实现
五. 读写分离实验
安装 Amoeba软件
配置 Amoeba读写分离,两个 Slave 读负载均衡
在amoeba服务器配置amoeba服务
1).在企业应用中,成熟的业务通常数据量都比较大
2).单台MvSQL在安全性、 高可用性和高并发方面都无法满足实际的需求
3).配置多台主从数据库服务器以实现读写分离
1).基于语句的复制(STATEMENT,MvSOL默认类型)
2).基于行的复制(ROW)
3).混合类型的复制(MIXED)
③dump线程 I/O线程 SQL线程
主服务器写入数据,到自己的二进制文件中,然后dump会苏醒,dump会相应lo,叫lo过来拿数据拿完数据,lo会存放到中继日志,中继日志会不断的更新,sql会不断的读取中继日志,会把中继日志中更新的数据拿出来回到sql,sql再返回给本地的数据库
(1)在每个事务更新数据完成之前,Master 在二进制日志(Binarylog)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。
(2) Slave 将 Master 的复制到其中继日志 (Relay log) 。首先slave 开始一个工作线程(O) ,I/0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,/0线程将这些事件写入中继日志。
(3) SOL slave thread (SOL从线程) 处理该过程的最后一步,SOL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 /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。
总结: 主从复制简化
1.主从复制核心部分就是两个日志三个线程(高版本的mysql以及异步复制、半同步复制、全同步复制三种模式) 主
两个日志: ①二进制日志 ②中继日志
三个线程:dump线程和salved的I/O线程、SQL线程 三个线程如何工作以达成一致
主要原理: master 将数据保存在二进制日志中,/0像dump发出同步请求,dump把数据发送给I/0线程,I/0写入本地的中继日志,SQL线程读取本地中继日志数据,同步到自己数据库中,完成同步
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、本来就不是同步复制、而是异步复制
从库优化Mysal参数。比如增大innodb buffer_pool size,让更多操作在Mysql内存中完成,减少 磁盘操作。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.从库使用SSD磁盘
网络优化,避免跨机房实现同步
可题解决方法
半同步复制- 解决数据丢失的问题
并行复制---解决从库复制延迟的问题
主库将更新写入Binlog日志文件后,不需要等待数据更新是否已经复制到从库中,就可以继续处理更多的请求.Master将事件写入binlog,但并不知道Slave是否或何时已经接收且已处理。在异步复制的机制的情况下,如果Master宕机,事务在Master上已提交,但很可能这些事务没有传到任何的Slave上,假设有Master->Salve故障转移的机制,此时Slave也可能会丢失事务。MvSQL复制默认是异步复制,异步复制提供了最佳性能.
主库将更新写入Binlog日志文件后,需要等待数据更新已经复制到从库中,并且已经在从库执行成功,然后才能返回继续处理其它的请求。同步复制提供了最佳安全性,保证数据安全,数据不会丢失,但对性能有一定的影响。
1). 只在主服务器上写,只在从服务器上读 2).主数据库处理事务性查询,从数据库处理SELECT查询 3).数据库复制用于将事务性查询的变更同步到集群中的从数据库
基于程序代码内部实现 基于中间代理层实现 MySQL-Proxy Amoeba
整个实验的环境 以及服务器信息
环境部署 cetos7.6
虚拟机服务环境 Master服务器:192.168.158.20 mysql5.7 Slave1服务器:192.168.158.21 mysql5.7 Slave2服务器:192.168.158.22 mysql5.7 Amoeba服务器:192.168.158.23 (预备机器) jdk1.6 客户端服务器:192.168.158.24测试
修改修修改主机名
192.168.158.20 改成master1
[root@master ~]# hostnamectl set-hostname master1
[root@master ~]# bash
[root@master1 ~]#
192.168.158.21 改成lave1
[root@centos2 ~]# hostnamectl set-hostname slave1
[root@centos2 ~]# bash
[root@slave1 ~]#
192.168.158.22 改成lave2
[root@centos3 ~]# hostnamectl set-hostname slave2
[root@centos3 ~]# bash
[root@slave2 ~]#
[root@master ~]# yum -y install ntpdate ntp #安装ntpdate ntp软件
[root@master ~]# vim /etc/ntp.conf #编辑配置文件
fudge 127.127.1.0 stratum 10
#设置本机的时间层级为10级,0级表示时间层级为0级,是向其他服务器提供时间同步源的意思,不要设置为0级
server 127.127.1.0 #设置本机为时间同步源
[root@master1 ~]# systemctl start ntpd
[root@master1 ~]# systemctl stop firewalld.service
[root@master1 ~]# setenforce 0
netstat -antp | grep 111
tcp 0 0 0.0.0.0:111 0.0.0.0:* LISTEN 1/systemd
tcp6 0 0 :::111
① 安装ntp、ntpdate服务
[root@localhost ~]# yum install ntp ntpdate -y
② 开启ntp服务,关闭防火墙、增强性安全功能
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
systemctl start ntpd
③ 两台slave服务器配置相同
#master1服务器同步阿里云时钟服务器
ntpdate ntp.aliyun.com
ntpdate 192.168.158.20
④ 测试主从是否时间同步
date
3.2、MySQL手工编译安装(这里忽略)
如何安装mysql可以看我之前博客
........省略部分内容 详情参考mysql编译安装 三台MySQL同时手工编译安装
[root@master ~]# vi /etc/my.cnf
#在mysqld模块下修改一下内容
#开启二进制日志文件(之后生成的日志名为master-bin)
log_bin=master-bin
#开启从服务器日志同步
log_slave-updates=true
#主服务器id为1(不可重复)
server_id = 1
--------》wq
重启服务
[root@master ~]# systemct restart mysqld
配置规则
[root@master ~]# mysql -uroot -p
Enter password:
Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.
mysql> grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.158.%' identified by '123456';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
#刷新权限表
mysql> flush privileges;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
规则解析:GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO ‘myslave’@‘192.168.158.%’ IDENTIFIED BY ‘123456’;
给从服务器提权,允许使用slave的身份复制master的所有数据库的所有表,并指定密码为123456
查看master数据库状态
mysql> show master status;
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| master-bin.000002 | 604 | | | |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
1 row in set (0.01 sec)
mysql>
#以上可见产生了master-bin.000002日志文件,定位为604
#从服务器需要定位到此处进行复制
[root@slave1 ~]# vi /etc/my.cnf
#开启二进制日志文件
log-bin=master-bin
#从主服务器上同步日志文件记录到本地
relay-log=relay-log-bin
#定义relay-log的位置和名称(index索引)
relay-log-index=slave-relay-bin.index
#设置server id为2,slave2 为3
server_id = 2
--------》wq
#slave1添加
log_bin=master-bin
server_id = 2
relay-log=relay-log-bin
relay-log-index=slave-relay-bin.index
#slave2添加
log_bin=master-bin
server_id = 3
relay-log=relay-log-bin
relay-log-index=slave-relay-bin.index
更改配置文件后从启服务
[root@slave2 ~]# systemctl restart mysqld
开启从服务器功能
[root@slave1 ~]# mysql -uroot -p
...............
mysql> change master to master_host='192.168.158.20',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=1053;
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.02 sec)
change master to master_host='192.168.158.20',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000003',master_log_pos=1053;
mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
查看从服务器状态
mysql> show slave status\G;
*************************** 1. row ***************************
Slave_IO_State: Waiting for master to send event
Master_Host: 192.168.226.129
Master_User: myslave
Master_Port: 3306
Connect_Retry: 60
Master_Log_File: master-bin.000001
Read_Master_Log_Pos: 1053
Relay_Log_File: relay-log-bin.000002
Relay_Log_Pos: 284
Relay_Master_Log_File: master-bin.000001
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes
Replicate_Do_DB:
Replicate_Ignore_DB:
Replicate_Do_Table:
Replicate_Ignore_Table:
Replicate_Wild_Do_Table:
Replicate_Wild_Ignore_Table:
Last_Errno: 0
Last_Error:
Skip_Counter: 0
Exec_Master_Log_Pos: 412
Relay_Log_Space: 455
Until_Condition: None
Until_Log_File:
Until_Log_Pos: 0
Master_SSL_Allowed: No
Master_SSL_CA_File:
Master_SSL_CA_Path:
Master_SSL_Cert:
Master_SSL_Cipher:
Master_SSL_Key:
Seconds_Behind_Master: 0
Master_SSL_Verify_Server_Cert: No
Last_IO_Errno: 0
Last_IO_Error:
Last_SQL_Errno: 0
Last_SQL_Error:
Replicate_Ignore_Server_Ids:
Master_Server_Id: 11
Master_UUID: c59043ec-5ad8-11ea-b895-000c29fe085b
Master_Info_File: /home/mysql/master.info
SQL_Delay: 0
SQL_Remaining_Delay: NULL
Slave_SQL_Running_State: Slave has read all relay log; waiting for the slave I/O thread to update it
Master_Retry_Count: 86400
Master_Bind:
Last_IO_Error_Timestamp:
Last_SQL_Error_Timestamp:
Master_SSL_Crl:
Master_SSL_Crlpath:
Retrieved_Gtid_Set:
Executed_Gtid_Set:
Auto_Position: 0
1 row in set (0.00 sec)
同理、开启另一台从服务器同步
lave2
在master主服务器上创建一个数据库
mysql> create database work;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> show databases;
在两台从服务器上直接查看数据库列表
show databases;
以上,主从同步复制配置完成
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。
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。
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。
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。
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操作,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操作导致的变更同步到集群中的从数据库。
目前较为常见的 MySQL 读写分离分为以下两种:
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。
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。 (1)MySQL-Proxy。MySQL-Proxy 为 MySQL 开源项目,通过其自带的 lua 脚本进行SQL 判断。 (2)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。 (3)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。
整个实验的环境 以及服务器信息
环境部署 cetos7.6
虚拟机服务环境 Master服务器:192.168.158.20 mysql5.7 Slave1服务器:192.168.158.21 mysql5.7 Slave2服务器:192.168.158.22 mysql5.7 Amoeba服务器:192.168.158.23 (预备机器) jdk1.6 客户端服务器:192.168.158.24测试
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。
cd /opt/
cp jdk-8u371-linux-x64.rpm /usr/local/
cd /usr/local/
chmod +x jdk-6u14-linux-x64.bin
./jdk-6u14-linux-x64.bin
//按yes,按enter回车就好
mv jdk1.6.0_14/ /usr/local/jdk1.6
java -version
openjdk version "1.8.0_131"
OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_131-b12)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.131-b12, mixed mode)
vim /etc/profile
#添加以下配置
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.6
export CLASSPATH=$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib
export PATH=$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/bin/:$PATH:$HOME/bin
export AMOEBA_HOME=/usr/local/amoeba
export PATH=$PATH:$AMOEBA_HOME/bin
source /etc/profile
java -version
java version "1.6.0_14"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.6.0_14-b08)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 14.0-b16, mixed mode)
mkdir /usr/local/amoeba
tar zxvf amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz -C /usr/local/amoeba/
chmod -R 755 /usr/local/amoeba/
/usr/local/amoeba/bin/amoeba
//如显示amoeba start|stop说明安装成功
先在Master、Slave1、Slave2 的mysql上开放权限给 Amoeba 访问
[root@master ~]# mysql -u root -pabc123
mysql> grant all on *.* to test@'192.168.158.%' identified by '123456';
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.05 sec)
[root@slave1 ~]# mysql -u root -pabc123
mysql> grant all on *.* to test@'192.168.158.%' identified by '123456';
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)
[root@slave2 ~]# mysql -u root -pabc123
mysql> grant all on *.* to test@'192.168.158.%' identified by '123456';
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)
#再回到amoeba服务器配置amoeba服务:
cd /usr/local/amoeba/conf/
cp amoeba.xml amoeba.xml.bak
vim amoeba.xml #修改amoeba配置文件
--30行--
amoeba
--32行--
123456
--115行--
master
--117-去掉注释-
master
slaves
cp dbServers.xml dbServers.xml.bak
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
123456
--45--修改,设置主服务器的名Master
--48--修改,设置主服务器的地址
192.168.10.15
--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
192.168.10.14
--58--复制上面6行粘贴,设置从服务器2的名slave2和地址
192.168.10.16
--65行--修改
--71行--修改
slave1,slave2
/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
注:
–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
报错
amoeba连接mysql–ERROR 2006 (HY000): MySQL server has gone away
解决方案:amoeba连接mysql--ERROR 2006 (HY000): MySQL server has gone away_moliyiran的博客-CSDN博客
#启动Amoeba软件,按ctrl+c 返回,后台运行
/usr/local/amoeba/bin/amoeba start &
#可重启一个会话,查看8066端口是否开启,默认端口为TCP 8066
netstat -anpt | grep java
[root@amodeba ~]# netstat -antlp | grep java
tcp6 0 0 127.0.0.1:22653 :::* LISTEN 3418/java
tcp6 0 0 :::8066 :::* LISTEN 3418/java
tcp6 0 0 192.168.198.12:36290 192.168.198.15:3306 ESTABLISHED 3418/java
tcp6 0 0 192.168.198.12:43286 192.168.198.13:3306 ESTABLISHED 3418/java
tcp6 0 0 192.168.198.12:58336 192.168.198.14:3306 ESTABLISHED 3418/java
测试读写分离
安装数据库(192.168.158.24)
yum install -y mariadb-server mariadb
systemctl start mariadb.service
在客户端服务器上测试(192.168.198.11)
#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
mysql -u amoeba -p123456 -h 192.168.198.12 -P8066
Welcome to the MariaDB monitor. Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 1406140084
Server version: 5.1.45-mysql-amoeba-proxy-2.2.0 Source distribution
Copyright (c) 2000, 2018, Oracle, MariaDB Corporation Ab and others.
Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.
MySQL [(none)]> show databases;
+--------------------+
| Database |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql |
| performance_schema |
| sys |
| work |
+--------------------+
5 rows in set (0.10 sec)
主服务器(192.168.158.20)
mysql> use work;
create table test (id int(10),name varchar(10),address varchar(20));
测试数据
#关闭同步
stop slave;
use work;
#在slave1上添加:
insert into test values('1','zhangsan','this_is_slave1');
#在slave2上添加:
insert into test values('2','lisi','this_is_slave2');
#在主服务器上添加:
insert into test values('3','wangwu','this_is_master');
#在客户端服务器上:(192.168.158.24)
MySQL [(none)]> use work;
#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,反复刷新只会出现从服务器上的数据
MySQL [work]> select * from test;
+------+----------+----------------+
| id | name | address |
+------+----------+----------------+
| 1 | zhangsan | this_is_slave1 |
+------+----------+----------------+
1 row in set (0.00 sec)
MySQL [work]> select * from test;
+------+------+----------------+
| id | name | address |
+------+------+----------------+
| 2 | lisi | this_is_slave2 |
+------+------+----------------+
1 row in set (0.00 sec)
#只有主服务器上有此数据
mysql> select * from test;
+------+--------+----------------+
| id | name | address |
+------+--------+----------------+
| 3 | wangwu | this_is_master |
| 4 | qianqi | this_is_client |
+------+--------+----------------+
2 rows in set (0.00 sec)
#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
start slave;
mysql> select * from test;
+------+----------+----------------+
| id | name | address |
+------+----------+----------------+
| 1 | zhangsan | this_is_slave1 |
| 3 | wangwu | this_is_master |
| 4 | qianqi | this_is_client |
+------+----------+----------------+
3 rows in set (0.00 sec)
mysql> select * from test;
+------+--------+----------------+
| id | name | address |
+------+--------+----------------+
| 2 | lisi | this_is_slave2 |
| 3 | wangwu | this_is_master |
| 4 | qianqi | this_is_client |
+------+--------+----------------+
3 rows in set (0.00 sec)
#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
start slave;
mysql> select * from test;
+------+----------+----------------+
| id | name | address |
+------+----------+----------------+
| 1 | zhangsan | this_is_slave1 |
| 3 | wangwu | this_is_master |
| 4 | qianqi | this_is_client |
+------+----------+----------------+
3 rows in set (0.00 sec)
mysql> select * from test;
+------+--------+----------------+
| id | name | address |
+------+--------+----------------+
| 2 | lisi | this_is_slave2 |
| 3 | wangwu | this_is_master |
| 4 | qianqi | this_is_client |
+------+--------+----------------+
3 rows in set (0.00 sec)