MySQL-运维

1、日志

1.1 错误日志 

错误日志是MysQL中最重要的日志之一，它记录了当mysqld启动和停止时，以及服务器在运行过程中发生任何严重错误时的相关信息。当数据库出现任何故障导致无法正常使用时，建议首先查看此日志。

该日志是默认开启的，默认存放目录/var/log/，默认的日志文件名为mysqld.log。查看日志位置:

 show variables like '%log_error%';

1.2 二进制日志 

二进制日志（BINLOG)记录了所有的DDL(数据定义语言）语句和DML(数据操纵语言）语句，但不包括数据查询(SELECT、SHOW)语句。

作用:

①.灾难时的数据恢复;

②.MySQL的主从复制。在MySQL8版本中，默认二进制日志是开启着的，

涉及到的参数如下:

show variables like '%log_bin%'

MySQL服务器中提供了多种格式来记录二进制日志，具体格式及特点如下: 

查看默认的二进制日志格式 

show variables like '%binlog_format%';

二进制日志查看  

由于日志是以二进制方式存储的，不能直接读取，需要通过二进制日志查询工具mysqlbinlog 来查看，具体语法:

mysqlbinlog [参数选项] logfilename
参数选项:
        -d        指定数据库名称，只列出指定的数据库相关操作。
        -o        忽略掉日志中的前n行命令。
        -v        将行事件(数据变更)重构为SQL语句
        -vv        将行事件(数据变更)重构为SQL语句，并输出注释信息
 

二进制日志删除 

对于比较繁忙的业务系统，每天生成的binlog数据巨大，如果长时间不清除，将会占用大量磁盘空间。可以通过以下几种方式清理日志: 

也可以在mysql的配置文件中配置二进制日志的过期时间，设置了之后，二进制日志过期会自动删除。 

show variables like '%binlog_expire_logs_seconds%';

1.3 查询日志 

查询日志中记录了客户端的所有操作语句，而二进制日志不包含查询数据的SQL语句。默认情况下，查询日志是未开启的。如果需要开启查询日志，可以设置以下配置∶

查看查询日志相关参数

show variables like '%general_log%';

修改MySQL的配置文件/etc/my.cnf 文件,添加如下内容: 

#该选项用来开启查询日志，可选值:0或者1 ;0代表关闭，1代表开启

general_log=1
#设置日志的文件名，如果没有指定，默认的文件名为host_name.loggeneral_log_file=mysql_query.log 

1.4 慢查询日志 

查看慢查询日志相关参数

show variables like '%slow_query%'; 

慢查询日志记录了所有执行时间超过参数long_query_time 设置值并且扫描记录数不小于min_examined_row_limit的所有的SQL语句的日志，默认未开启。long_query_time 默认为10秒，最小为0，精度可以到微秒。

#开启慢查询日志
slow_query_log=1

#执行时间参数
long_query_time=2 

默认情况下，不会记录管理语句，也不会记录不使用索引进行查找的查询。可以使用log_slow_admin_statements和更改此行为log_queries_not_using_indexes，如下所述。 

#记录执行较慢的管理语句
log_slow_admin_statements = 1

#记录执行较慢的未使用索引的语句

log_queries_not_using_indexes = 1 

2、主从复制 

主从复制是指将主数据库的DDL和DML操作通过二进制日志传到从库服务器中，然后在从库上对这些日志重新执行（也叫重做），从而使得从库和主库的数据保持同步。 

MySQL支持一台主库同时向多台从库进行复制，从库同时也可以作为其他从服务器的主库，实现链状复制。

MySQL复制的优点主要包含以下三个方面:

1. 主库出现问题，可以快速切换到从库提供服务。
2. 实现读写分离，降低主库的访问压力。
3. 可以在从库中执行备份，以避免备份期间影响主库服务。

2.1 原理 

从上图来看，复制分成三步:

1. Master主库在事务提交时，会把数据变更记录在二进制日志文件 Binlog 中。
2. 从库读取主库的二进制日志文件Binlog，写入到从库的中继日志Relay Log
3. slave重做中继日志中的事件，将改变反映它自己的数据。

2.2 搭建 

2.2.1 主库搭建 

1.修改配置文件/etc/ my.cnf 

#mysql服务ID，保证整个集群环境中唯一，取值范围:1--1，默认为1

server-id=1
#是否只读,1代表只读,0代表读写

read-only=0
#忽略的数据,指系需要同步的数据库

#binlog-ignore-db=mysql
#指定同步的数据库
#binlog-do-db=db01

2.重启MySQL服务器 

systemctl restart mysqld 

3.登录mysql，创建远程连接的账号，并授予主从复制权限 

#创建itcast用户，并设置密码,该用户可在任意主机连接该MySQL服务
CREATE USER 'itcast'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'Root@123456';

#为‘ itcast'@'%'用户分配主从复制权限
GRANT REPLICATIQN SLAVE ON *.* TO 'itcast'@'%';

4.通过指令，查看二进制日志坐标 

show master status; 

字段含义说明:

• file:从哪个日志文件开始推送日志文件
• position : 从哪个位置开始推送日志
• binlog_ignore_db:指定不需要同步的数据库

2.2.2 从库搭建  

1.修改配置文件/etc/ my.cnf 

#mysql服务ID，保证整个集群环境中唯一，取值范围:1--1，和主库不一样即可

server-id=2
#是否只读,1代表只读,0代表读写

read-only=1

2.重启MySQL服务器 

systemctl restart mysqld 

3.登录mysql，设置主库配置 

CHANGE REPLICATION SOURCE TO SOURCE_HOST='xx.xx',SOURCE_USER='xxx', SOURCE_PASSWORD='xxx',SOURCE_LOG_FILE='xxx',SOURCE_LOG_POS=xxx; 

上述是8.0.23中的语法。如果mysql是8.0.23之前的版本，执行如下SQL: 

CHANGE MASTER TOMASTER_HOST='xxx.xxx.xxx.xxx',MASTER_USER='xxx',MASTER_PASSWORD='xxx',MASTER_LOGFILE='xxx',MASTER_ LOG_ POS=xxx; 

 4.开启同步操作

start replica;        #8.0.22之后
start slave;        #8.0.22之前 

5.查看主从同步状态 

show replica status;         #8.0.22之后

show slave status;        #8.0.22之前 

3、分库分表 

问题：

随着互联网及移动互联网的发展，应用系统的数据量也是成指数式增长，若采用单数据库进行数据存储，存在以下性能瓶颈：

1. IO瓶颈:热点数据太多，数据库缓存不足，产生大量磁盘IO，效率较低。请求数据太多
带宽不够，网络IO瓶颈。
2. CPU瓶颈:排序、分组、连接查询、聚合统计等SQL会耗费大量的CPU资源，请求数太多，CPU出现瓶颈。
 

分库分表的中心思想都是将数据分散存储，使得单一数据库/表的数据量变小来缓解单一数据库的性能问题，从而达到提升数据库性能的目的。
 

拆分策略 

• 垂直拆分 
  • 垂直分库
  • 垂直分表
• 水平拆分
  • 水平分库
  • 水平分表 

3.1 垂直拆分 

3.1.1 垂直分库 

垂直分库:以表为依据，根据业务将不同表拆分到不同库中。 

特点:

1. 每个库的表结构都不一样。
2. 每个库的数据也不一样。
3. 所有库的并集是全量数据。

3.1.2 垂直分表 

垂直分表:以字段为依据，根据字段属性将不同字段拆分到不同表中。 

特点:

1. 每个表的结构都不一样。
2. 每个表的数据也不一样，一般通过一列（主键/外键）关联。
3. 所有表的并集是全量数据。

3.2 水平拆分 

3.2.1 水平分库 

 

水平分库:以字段为依据，按照一定策略，将一个库的数据拆分到多个库中。

特点:

1. 每个库的表结构都一样。
2. 每个库的数据都不一样。
3. 所有库的并集是全量数据。

3.2.2 水平分表

  

水平分表:以字段为依据，按照一定策略，将一个表的数据拆分到多个表中。 

特点:

1. 每个表的表结构都一样。
2. 每个表的数据都不一样。
3. 所有表的并集是全量数据。

3.3 实现技术 

• shardingJDBC:基于AOP原理，在应用程序中对本地执行的5QL进行拦截，解析、改写、路由处理。需要自行编码配置实现，只支持java语言，性能较高。
• MyCat:数据库分库分表中间件，不用调整代码即可实现分库分表，支持多种语言，性能不及前者。

3.4 Mycat 

Mycat是开源的、活跃的、基于]ava语言编写的My5QL数据库中间件。可以像使用mysql一样来使用mycat，对于开发人员来说根本感觉不到mycat的存在。 

 官网下载Mycat1.6

启动mycat 

#启动
bin/mycat start

#停止
bin/mycat stop

3.4.1 mycat配置 

schema.xml 

rule.xml

3.4.1.1 schema.xml  

schema.xml作为MyCat中最重要的配置文件之一，涵盖了MyCat的逻辑库、逻辑表、分片规则、分片节点及数据源的配置。 

主要包含以下三组标签:

• schema标签
• datanode标签
• datahost标签

3.4.1.1.1 schema标签 

  

schema标签用于定义MyGat实例中的逻辑库，一个MyCat实例中,可以有多个逻辑库，可以通过schema标签来划分不同的逻辑库。MyCat中的逻辑库的概念，等同于MySQL中的database概念，需要操作某个逻辑库下的表时,也需要切换逻辑库(use xxx)。

核心属性:

• name:指定自定义的逻辑库库名
• checkSQLschema:在SQL语句操作时指定了数据库名称，执行时是否自动去除;true:自动去除，false:不自动去除
• sqMaxLimit:如果未指定limit进行查询，列表查询模式查询多少条记录

3.4.1.1.2 schema.table标签  

  

table标签定义了MyCat中逻辑库schema下的逻辑表，所有需要拆分的表都需要在table标签中定义。 

核心属性:

• name:定义逻辑表表名，在该逻辑库下唯一
• dataNode:定义逻辑表所属的dataNode，该属性需要与dataNode标签中name对应;多个dataNode逗号分隔
• rule:分片规则的名字，分片规则名字是在rule.xml中定义的
• primaryKey:逻辑表对应真实表的主键
• type:逻辑表的类型，目前逻辑表只有全局表和普通表，如果未配置，就是普通表;全局表，配置为global

3.4.1.1.3 dataNode标签   

dataNode标签中定义了MyCat中的数据节点，也就是我们通常说的数据分片。一个dataNode标签就是一个独立的数据分片。 

核心属性:

• name:定义数据节点名称
• dataHost:数据库实例主机名称，引用自dataHost标签中name属性
• database:定义分片所属数据库

3.4.1.1.4 dataHost标签   

该标签在MyCat逻辑库中作为底层标签存在，直接定义了具体的数据库实例、读写分离、心跳语句。 

核心属性:

• name:唯一标识，供上层标签使用
• maxCon/minCon:最大连接数/最小连接数
• balance:负载均衡策略，取值0,1,2,3
• writeType:写操作分发方式(0:写操作转发到第一个writeHost，第一个挂了，切换到第二个;1∶早操作随机分发到配置的writeHost)
• dbDriver:数据库驱动，支持native、jdbc

3.4.1.2 rule.xml   

rule.xml中定义所有拆分表的规则,在使用过程中可以灵活的使用分片算法,或者对同一个分片算法使用不同的参数,它让分片过程可配置化。主要包含两类标签:tableRule、Function。 

3.4.1.3 server.xml   

server.xml配置文件包含了MyCat的系统配置信息，主要有两个重要的标签: system、user 

3.4.2 mycat分片 

3.4.2.1 范围分片 

根据指定的字段及其配置的范围与数据节点的对应情况，来决定该数据属于哪一个分片。  

 

 

3.4.2.2 取模分片 

根据指定的字段值与节点数量进行求模运算，根据运算结果，来决定该数据属于哪一个分片。 （相当于轮询）

 

3.4.2.3 一致性hash分片  

所谓一致性哈希，相同的哈希因子计算值总是被划分到相同的分区表中，不会因为分区节点的增加而改变原来数据的分区位置。 

场景：主键不是数值型，而是字符串时无法使用取模和范围分片。 

 

 

 

3.4.2.4 枚举分片  

通过在配置文件中配置可能的枚举值,指定数据分布到不同数据节点上,本规则适用于按照省份、性别、状态拆分数据等业务。 

 

 

3.4.2.5 应用指定分片  

运行阶段由应用自主决定路由到那个分片,直接根据字符子串（必须是数字）计算分片号。

 

 

3.4.2.6 固定分片hash算法

该算法类似于十进制的求模运算，但是为二进制的操作，例如，取id的二进制低10位与1111111111进行位&运算。

特点:

• 如果是求模，连续的值，分别分配到各个不同的分片;但是此算法会将连续的值可能分配到相同的分片，降低事务处理的难度。
• 可以均匀分配，也可以非均匀分配。
• 分片字段必须为数字类型。

 

 

 

 

 

 

3.4.2.7 字符串hash解析分片  

截取字符串中的指定位置的子字符串,进行hash算法，算出分片。 

 

 

 

 

 

 

3.4.2.8 按天日期分片  

 

 

 

 

3.4.2.9 自然月分片 

使用场景为按照月份来分片,每个自然月为一个分片。 

 

 

3.4.3 mycat管理和监控 

 

 

3.4.3.1 mycat管理 

Mycat默认开通2个端口，可以在server.xml中进行修改。

• 8066数据访问端口，即进行DML和 DDL操作。
• 9066数据库管理端口，即mycat服务管理控制功能，用于管理mycat的整个集群状态 

连接数据库管理

mysql -h 192.168.200.210 -p 9066 -uroot -p123456 

 

 

 

3.4.3.2 mycat-eye

Mcat-web(Mycat-eye)是对mycat-server提供监控服务，功能不局限于对mycat-server使用。他通过JDBC连接对Mycat、Mysal监控，监控远程服务器(目前仅限于linux系统)的cpu、内存、网络、磁盘。
Mycat-eye运行过程中需要依赖zookeeper，因此需要先安装zookeeper。
 

 

4、读写分离 

读写分离,简单地说是把对数据库的读和写操作分开,以对应不同的数据库服务器。主数据库提供写操作，从数据库提供读操作，这样能有效地减轻单台数据库的压力。

通过MyCat即可轻易实现上述功能，不仅可以支持MySQL，也可以支持Oracle和SQL Server

 

4.1 一主一从读写分离 

MySQL的主从复制，是基于二进制日志（ binlog）实现的。 

 

MyCat控制后台数据库的读写分离和负载均衡由schema.xml文件datahost标签的balance属性控制。
 

 balance属性取值

 

 

4.2  双主双从

一个主机Master1用于处理所有写请求，它的从机Slave1和另一台主机Master2还有它的从机Slave2负责所有读请求。当Master1主机宕机后，Master2主机负责写请求，Master1 、Master2互为备机。架构图如下:
 

 

 

m1配置 

1. 

#mysql服务ID，保证整个集群环境中唯一，默认为1

server-id=1
#指定同步的数据库

binlog-do-db=db01

binlog-do-db=db02

binlog-do-db=db03
#在作为从数据库的时候，有写入操作也要更新二进制日志文件

log-slave-updates

2.重启 

3. 

#创建itcast用户，并设置密码，该用户可在任意主机连接该MySQL服务
CREATE USER 'itcast'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'Root@123456';

#为' itcast'@'%'用户分配主从复制权限
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'itcast'@ %";

---

 

 

 m2配置 

1. 

#mysql服务ID，保证整个集群环境中唯一，默认为1

server-id=3
#指定同步的数据库

binlog-do-db=db01

binlog-do-db=db02

binlog-do-db=db03
#在作为从数据库的时候，有写入操作也要更新二进制日志文件

log-slave-updates

2.重启 

3. 

#创建itcast用户，并设置密码，该用户可在任意主机连接该MySQL服务
CREATE USER 'itcast'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'Root@123456';

#为' itcast'@'%'用户分配主从复制权限
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'itcast'@ %";

 

---

 

s1配置 

 参考主从配置

 

---

 

s2配置  

参考主从配置 

---

两台主库相互复制 

m1相对m2为主库，m2为从库，对m2设置从库配置 

m2相对m1为主库，m1为从库，对m1设置从库配置  

 

 

4.3  双主双从读写分离

MyCat控制后台数据库的读写分离和负载均衡由schema.xml文件datahost标签的balance属性控制，通过writeType及switchType来完成失败自动切换的。
 

 

balance="1"
代表全部的readHost与stand by 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MT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;

writeType
0:写操作都转发到第1台writeHost, writeHost1挂了，会切换到writeHost2上;

1:所有的写操作都随机地发送到配置的writeHost上;

switchType
-1:主库挂了，不自动切换

1:主库挂了，自动切换