MySQL 分布式架构
1. 结构图
2. MyCAT基础架构准备
2.1 环境准备：
两台虚拟机 db01 db02
每台创建四个mysql实例：3307 3308 3309 3310
2.2 删除历史环境：
pkill mysqld
rm -rf /data/330*
mv /etc/my.cnf /etc/my.cnf.bak
2.3 创建相关目录初始化数据
mkdir /data/33{07..10}/data -p
mysqld --initialize-insecure --user=mysql --datadir=/data/3307/data --basedir=/usr/local/mysql57
mysqld --initialize-insecure --user=mysql --datadir=/data/3308/data --basedir=/usr/local/mysql57
mysqld --initialize-insecure --user=mysql --datadir=/data/3309/data --basedir=/usr/local/mysql57
mysqld --initialize-insecure --user=mysql --datadir=/data/3310/data --basedir=/usr/local/mysql57
2.4 准备配置文件和启动脚本
=========================db01===============================
cat >/data/3307/my.cnf</data/3308/my.cnf</data/3309/my.cnf</data/3310/my.cnf</etc/systemd/system/mysqld3307.service</etc/systemd/system/mysqld3308.service</etc/systemd/system/mysqld3309.service</etc/systemd/system/mysqld3310.service< =========================db01===============================
cat >/data/3307/my.cnf</data/3308/my.cnf</data/3309/my.cnf</data/3310/my.cnf</etc/systemd/system/mysqld3307.service</etc/systemd/system/mysqld3308.service</etc/systemd/system/mysqld3309.service</etc/systemd/system/mysqld3310.service< 2.5 修改权限，启动多实例
chown -R mysql.mysql /data/*
systemctl start mysqld3307
systemctl start mysqld3308
systemctl start mysqld3309
systemctl start mysqld3310
启动后测试
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "show variables like 'server_id'"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "show variables like 'server_id'"
mysql -S /data/3309/mysql.sock -e "show variables like 'server_id'"
mysql -S /data/3310/mysql.sock -e "show variables like 'server_id'"
2.6 节点主从规划
箭头指向谁是主库
10.0.0.51:3307 <-----> 10.0.0.52:3307
10.0.0.51:3309 ------> 10.0.0.51:3307
10.0.0.52:3309 ------> 10.0.0.52:3307
10.0.0.52:3308 <-----> 10.0.0.51:3308
10.0.0.52:3310 -----> 10.0.0.52:3308
10.0.0.51:3310 -----> 10.0.0.51:3308
2.7 分片规划
shard1：
Master：10.0.0.51:3307
slave1：10.0.0.51:3309
Standby Master：10.0.0.52:3307
slave2：10.0.0.52:3309
shard2：
Master：10.0.0.52:3308
slave1：10.0.0.52:3310
Standby Master：10.0.0.51:3308
slave2：10.0.0.51:3310
2.8 开始配置
shard1
10.0.0.51:3307 <-----> 10.0.0.52:3307
db02
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "grant replication slave on *.* to repl@'10.0.0.%' identified by '123';"
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "grant all on *.* to root@'10.0.0.%' identified by '123' with grant option;"
db01
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='10.0.0.52', MASTER_PORT=3307, MASTER_AUTO_POSITION=1, MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='123';"
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "start slave;"
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "show slave status\G"
db02
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='10.0.0.51', MASTER_PORT=3307, MASTER_AUTO_POSITION=1, MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='123';"
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "start slave;"
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "show slave status\G"
10.0.0.51:3309 ------> 10.0.0.51:3307
db01
mysql -S /data/3309/mysql.sock -e "CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='10.0.0.51', MASTER_PORT=3307, MASTER_AUTO_POSITION=1, MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='123';"
mysql -S /data/3309/mysql.sock -e "start slave;"
mysql -S /data/3309/mysql.sock -e "show slave status\G"
10.0.0.52:3309 ------> 10.0.0.52:3307
db02
mysql -S /data/3309/mysql.sock -e "CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='10.0.0.52', MASTER_PORT=3307, MASTER_AUTO_POSITION=1, MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='123';"
mysql -S /data/3309/mysql.sock -e "start slave;"
mysql -S /data/3309/mysql.sock -e "show slave status\G"
shard2
10.0.0.52:3308 <-----> 10.0.0.51:3308
db01
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "grant replication slave on *.* to repl@'10.0.0.%' identified by '123';"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "grant all on *.* to root@'10.0.0.%' identified by '123' with grant option;"
db02
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='10.0.0.51', MASTER_PORT=3308, MASTER_AUTO_POSITION=1, MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='123';"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "start slave;"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "show slave status\G"
db01
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='10.0.0.52', MASTER_PORT=3308, MASTER_AUTO_POSITION=1, MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='123';"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "start slave;"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "show slave status\G"
10.0.0.52:3310 -----> 10.0.0.52:3308
db02
mysql -S /data/3310/mysql.sock -e "CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='10.0.0.52', MASTER_PORT=3308, MASTER_AUTO_POSITION=1, MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='123';"
mysql -S /data/3310/mysql.sock -e "start slave;"
mysql -S /data/3310/mysql.sock -e "show slave status\G"
10.0.0.51:3310 -----> 10.0.0.51:3308
db01
mysql -S /data/3310/mysql.sock -e "CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='10.0.0.51', MASTER_PORT=3308, MASTER_AUTO_POSITION=1, MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='123';"
mysql -S /data/3310/mysql.sock -e "start slave;"
mysql -S /data/3310/mysql.sock -e "show slave status\G"
2.9 检测主从状态
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "show slave status\G"|grep Yes
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "show slave status\G"|grep Yes
mysql -S /data/3309/mysql.sock -e "show slave status\G"|grep Yes
mysql -S /data/3310/mysql.sock -e "show slave status\G"|grep Yes
注：如果中间出现错误，在每个节点进行执行以下命令
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "stop slave; reset slave all;"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "stop slave; reset slave all;"
mysql -S /data/3309/mysql.sock -e "stop slave; reset slave all;"
mysql -S /data/3310/mysql.sock -e "stop slave; reset slave all;"
3. MyCAT安装
3.1 预先安装Java运行环境
yum install -y java
3.2下载
Mycat-server-xxxxx.linux.tar.gz
http://dl.mycat.io/
3.3 解压文件
tar xf Mycat-server-1.6.5-release-20180122220033-linux.tar.gz
3.4 软件目录结构
ls后有以下几个文件和目录
bin catlet conf lib logs version.txt
3.5 启动和连接
配置环境变量
vim /etc/profile
export PATH=/usr/local/mycat/bin:$PATH
source /etc/profile
启动
mycat start
连接mycat：
mysql -uroot -p123456 -h 127.0.0.1 -P8066
4. 配置文件介绍
logs目录:
wrapper.log ---->mycat启动日志
mycat.log ---->mycat详细工作日志
conf目录:
schema.xml
主配置文件（读写分离、高可用、分布式策略定制、节点控制）
server.xml
mycat软件本身相关的配置
rule.xml
分片规则配置文件,记录分片规则列表、使用方法等
5.应用前环境准备
5.1 用户创建及数据库导入
db01:
mysql -S /data/3307/mysql.sock
grant all on *.* to root@'10.0.0.%' identified by '123';
source /root/world.sql
mysql -S /data/3308/mysql.sock
grant all on *.* to root@'10.0.0.%' identified by '123';
source /root/world.sql
5.2 配置文件处理
cd /usr/local/mycat/conf
mv schema.xml schema.xml.bak
vim schema.xml
6. 读写分离结构配置
vim schema.xml
select user()
重启mycat
mycat restart
读写分离测试
mysql -uroot -p -h 127.0.0.1 -P8066
select @@server_id;
begin;
select @@server_id;
commit;
总结：
以上案例实现了1主1从的读写分离功能，写操作落到主库，读操作落到从库.如果主库宕机，从库不能在继续提供服务了。
8. 配置读写分离及高可用
[root@db01 conf]# mv schema.xml schema.xml.rw
[root@db01 conf]# vim schema.xml
select user()
真正的 writehost：负责写操作的writehost
standby writeHost ：和readhost一样，只提供读服务
当写节点宕机后，后面跟的readhost也不提供服务，这时候standby的writehost就提供写服务，
后面跟的readhost提供读服
测试：
mycat restart
mysql -uroot -p123456 -h 127.0.0.1 -P 8066
读写分离测试
mysql -uroot -p -h 127.0.0.1 -P8066
select @@server_id;
begin;
select @@server_id;
commit;
对db01 3307节点进行关闭和启动,测试读写操作
9. 配置中的属性介绍:
balance属性
负载均衡类型，目前的取值有3种：
- balance="0", 不开启读写分离机制，所有读操作都发送到当前可用的writeHost上。
- balance="1"，全部的readHost与standby writeHost参与select语句的负载均衡，简单的说，
当双主双从模式(M1->S1，M2->S2，并且M1与 M2互为主备)，正常情况下，M2,S1,S2都参与select语句的负载均衡。 - balance="2"，所有读操作都随机的在writeHost、readhost上分发。
writeType属性
负载均衡类型，目前的取值有2种：
- writeType="0", 所有写操作发送到配置的第一个writeHost，
第一个挂了切到还生存的第二个writeHost，重新启动后已切换后的为主，切换记录在配置文件中:dnindex.properties . - writeType=“1”，所有写操作都随机的发送到配置的writeHost，但不推荐使用
switchType属性
-1 表示不自动切换
1 默认值，自动切换
2 基于MySQL主从同步的状态决定是否切换 ，心跳语句为 show slave status
datahost其他配置
maxCon="1000"：最大的并发连接数
minCon="10" ：mycat在启动之后，会在后端节点上自动开启的连接线程
tempReadHostAvailable="1"
这个一主一从时（1个writehost，1个readhost时），可以开启这个参数，如果2个writehost，2个readhost时
10. 垂直分表
mv schema.xml schema.xml.ha
vim schema.xml
select user()
select user()
创建测试库和表:
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "create database taobao charset utf8;"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "create database taobao charset utf8;"
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "use taobao;create table user(id int,name varchar(20))";
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "use taobao;create table order_t(id int,name varchar(20))"
重启测试 :
mycat restart
mysql -uroot -p -h 127.0.0.1 -P8066
use TESTDB ;
mysql> insert into order_t(id,name) values(1,'c');
mysql> insert into order_t(id,name) values(2,'d');
mysql> insert into user(id,name) values(1,'a');
mysql> insert into user(id,name) values(2,'b');
分别登陆后端主节点查看数据
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "select * from taobao.user"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "select * from taobao.order_t"
11. MyCAT核心特性——分片（水平拆分）
分片：对一个"bigtable"，比如说t3表
(1)行数非常多，800w
(2)访问非常频繁
分片的目的：
（1）将大数据量进行分布存储
（2）提供均衡的访问路由
分片策略：
范围 range
取模 mod
枚举
哈希 hash
时间 流水
优化关联查询
全局表
ER分片
12 .范围分片
比如说t3表
(1)行数非常多，2000w（1-1000w:sh1 1000w-2000w:sh2）
(2)访问非常频繁，用户访问较离散
mv schema.xml schema.xml.1
vim schema.xml
select user()
select user()
vim rule.xml
id
rang-long
autopartition-long.txt
===================================
vim autopartition-long.txt
0-10=0
10-20=1
创建测试表：
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "use taobao;create table t3 (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "use taobao;create table t3 (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);"
测试：
重启mycat
mycat restart
mysql -uroot -p123456 -h 127.0.0.1 -P 8066
insert into t3(id,name) values(1,'a');
insert into t3(id,name) values(2,'b');
insert into t3(id,name) values(3,'c');
insert into t3(id,name) values(4,'d');
insert into t3(id,name) values(11,'aa');
insert into t3(id,name) values(12,'bb');
insert into t3(id,name) values(13,'cc');
insert into t3(id,name) values(14,'dd');
insert into t3(id,name) values(10,'ddd');
分别登陆后端主节点查看数据
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "select * from taobao.t3"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "select * from taobao.t3"
13. 取模分片（mod-long）：
取余分片方式：分片键（一个列）与节点数量进行取余，得到余数，将数据写入对应节点
vim schema.xml
vim rule.xml
2
准备测试环境
创建测试表：
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "use taobao;create table t4 (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "use taobao;create table t4 (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);"
重启mycat
mycat restart
测试：
mysql -uroot -p123456 -h10.0.0.52 -P8066
use TESTDB
insert into t4(id,name) values(1,'a');
insert into t4(id,name) values(2,'b');
insert into t4(id,name) values(3,'c');
insert into t4(id,name) values(4,'d');
分别登录后端节点查询数据
mysql -S /data/3307/mysql.sock
use taobao
select * from t4;
mysql -S /data/3308/mysql.sock
use taobao
select * from t4;
14. 枚举分片
t5 表
id name telnum
1 bj 1212
2 sh 22222
3 bj 3333
4 sh 44444
5 bj 5555
sharding-by-intfile
vim schema.xml
vim rule.xml
name
hash-int
partition-hash-int.txt
1
0
partition-hash-int.txt 配置：
bj=0
sh=1
DEFAULT_NODE=1
columns 标识将要分片的表字段，algorithm 分片函数， 其中分片函数配置中，mapFile标识配置文件名称
准备测试环境
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "use taobao;create table t5 (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "use taobao;create table t5 (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);"
重启mycat
mycat restart
mysql -uroot -p123456 -h10.0.0.51 -P8066
use TESTDB
insert into t5(id,name) values(1,'bj');
insert into t5(id,name) values(2,'sh');
insert into t5(id,name) values(3,'bj');
insert into t5(id,name) values(4,'sh');
insert into t5(id,name) values(5,'tj');
15 . Mycat全局表
a b c d
join
t
select t1.name ,t.x from t1
join t
select t2.name ,t.x from t2
join t
select t3.name ,t.x from t3
join t
使用场景：
如果你的业务中有些数据类似于数据字典，比如配置文件的配置，
常用业务的配置或者数据量不大很少变动的表，这些表往往不是特别大，
而且大部分的业务场景都会用到，那么这种表适合于Mycat全局表，无须对数据进行切分，
要在所有的分片上保存一份数据即可，Mycat 在Join操作中，业务表与全局表进行Join聚合会优先选择相同分片内的全局表join，
避免跨库Join，在进行数据插入操作时，mycat将把数据分发到全局表对应的所有分片执行，在进行数据读取时候将会随机获取一个节点读取数据。
vim schema.xml
后端数据准备
mysql -S /data/3307/mysql.sock
use taobao
create table t_area (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);
mysql -S /data/3308/mysql.sock
use taobao
create table t_area (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null);
重启mycat
mycat restart
测试：
mysql -uroot -p123456 -h10.0.0.52 -P8066
use TESTDB
insert into t_area(id,name) values(1,'a');
insert into t_area(id,name) values(2,'b');
insert into t_area(id,name) values(3,'c');
insert into t_area(id,name) values(4,'d');
16. E-R分片
A
join
B
为了防止跨分片join，可以使用E-R模式
A join B
on a.xx=b.yy
join C
on A.id=C.id
a
id name aid
1 a 11
2 b 22
3 c 33
4 d 44
5 e 55
b
id addr tel
11 bj 110
22 sh 120
33 tj 119
44 cq 112
55 sz 114
a
2 b 22
4 d 44
b
22 sh 120
44 cq 112
a
1 a 11
3 c 33
5 e 55
b
11 bj 110
33 tj 119
55 sz 114
配置:
- schema.xml
- rule.xml
id
mod-long1
2
- 准备数据
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "use taobao;create table a (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null,aid int not null);"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "use taobao;create table a (id int not null primary key auto_increment,name varchar(20) not null,aid int not null);"
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "use taobao;create table b (id int not null ,addr varchar(20) not null,tel int not null);"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "use taobao;create table b (id int not null ,addr varchar(20) not null,tel int not null);"
- 重启mycat 测试：
mycat restart
mysql -uroot -p123456 -h10.0.0.51 -P8066
use TESTDB
insert into a(id,name,aid) values(1,'a',11);
insert into a(id,name,aid) values(2,'b',22);
insert into a(id,name,aid) values(3,'c',33);
insert into a(id,name,aid) values(4,'d',44);
insert into a(id,name,aid) values(5,'e',55);
insert into b(id,addr,tel) values(11,'bj',110);
insert into b(id,addr,tel) values(22,'sh',220);
insert into b(id,addr,tel) values(33,'tj',330);
insert into b(id,addr,tel) values(44,'cq',440);
insert into b(id,addr,tel) values(55,'sz',550);
- 分别登录后端节点查询数据
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "select * from taobao.a;"
mysql -S /data/3307/mysql.sock -e "select * from taobao.b;"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "select * from taobao.a;"
mysql -S /data/3308/mysql.sock -e "select * from taobao.b;"
课后扩展练习:
月份分片 (9T)
HASH分片(CRC32)
架构(选做)