MySQL主从复制、读写分离、分库分表

MySQL主从复制、读写分离、分库分表

一、主从复制

1.1 为什么使用主从复制？

​ 场景一：在不同的数据库之间进行数据的同步，在分布式、高并发项目中为了减少mysql的压力，会在不同的数据库中进行读或写操作，那么就需要保证两个数据库的数据一致。

​ 场景二：当一些写操作需要锁表时，这些数据就不能被其他请求所读取，使用主从复制，让主库负责写，从库负责读，这样，就算主库出现锁表的情况，也会正常读取数据。

1.2 什么是mysql的主从复制？

• mysql主从复制是指从一个mysql服务器主节点复制到一个或多个从节点
• mysql默认使用异步复制方式，这样从节点不用一直访问主服务器来更新自己的数据，数据的更新可以在远程连接上进行，从节点可以复制主数据库的所有数据库或特定的数据库/表。

1.3 主从复制原理

1. master服务器将数据的改变记录二进制binlog日志，当master上的数据改变时，则将其改变写入二进制日志中
2. slave服务器会隔一定时间访问master服务器，探测其是否发生了改变，如果发生了改变则会开始一个IO Thread进行请求master的二进制事件
3. slave服务器会开启dump线程，用于向其发送二进制事件，并保存至slave节点的relay log(中继日志)当中，slave开启SQL线程从中继日志中读取二进制日志，在本地重放，使得其数据和主节点保持一致，最后IO Thread和SQL Thread进入睡眠状态，等待下一次被唤醒。
   

1.4 需要注意的问题

• master将操作语句记录到binlog日志中，然后授予slave远程连接的权限(master一定要开启binlog日志；为了安全起见，slave也开启binlog日志)
• slave节点开启两个线程，分别是IO线程和SQL线程，IO线程负责读取master节点中的binlog日志到slave节点的relay log(中继节点)中，SQL线程负责读取relay log内容，并更新到slave节点中，保证slave和master节点的一致性
• mysql主从复制至少开启两个mysql服务，可以部署在两台服务器上，也可以在一台服务器上开启两个服务
• mysql复制最好保证master和slave节点的版本一致，如果不能满足版本一致，那也要保证master节点的版本低于slave节点的版本
• master和slave节点的同步需要时间

1.5 主从复制可能遇到的问题

• 延迟

  • 网络原因：主从复制是在不同机器之间进行的，是需要经过网络传输，若网络有波动，就有可能出现延迟。
  • 效率原因：在Master数据库中，可能有多个线程进行写数据，而Slave数据库中只有一个SQL Thread线程进行写数据，效率不同，可能会造成延迟。

  【注意】：在mysql5.7之后，mysql使用MTS之后，延迟问题基本不会存在。

1.6 mysqll主从架构

• 一主一从

  ​ 只能从slave节点同步master节点的数据，适合读写分离的场景，master节点负责写操作，slave节点负责读操作。

  ​ 但是一主一从的的缺点也很大，当有一台服务器宕机之后，这个系统就不能进行读或写操作，系统就会瘫痪，所以一般不会使用一主一从的结构。
  

• 主主复制

  ​ 两台服务器之间互为主/从，当两台服务器同时支持读写操作时，要使两台服务器保持数据一致，那么就需要主主复制的结构。

  ​ 如果有一台服务器宕机了，那么另外一台服务器可以进行读和写的操作，不会影响。
  

• 一主多从

  ​ 一般在读写分离的场景下，都是读多写少，那么master节点用来写，可以开多个slave节点来读。
  

• 多主一从

  ​ 在写操作比较多的场景下，那么就会使用多主一从。
  

• 联级复制

  ​ 为了做好数据的备份，通常会使用联级复制，即主从+从从
  

二、读写分离

​ 在大部分的公司业务中，写数据的场景比较少，而读数据的场景比较多，那么就会在一个服务器上专门写数据，另外一个服务器上专门读数据，这样也会解决因为写操作而造成的无法读数据(例：写数据锁住了整张表，无法读数据)

​ 通常会用到一主一从(基本不使用)、一主多从的架构。

2.1 如何实现读写分离

​ 在读写分离场景下，一个mysql写/读请求进来之后，会通过mysql Proxy进行分发给不同的mysql服务器。目前mysql Proxy有mycat、shardingsphere。

三、分库分表

3.1 分库分表方式

3.1.1 水平切分

​ 顾名思义，一张表水平切一刀，一部分数据在这个库中，另外一部分数据在另外一个库当中。

3.1.2 垂直切分

​ 顾名思义，一张表垂直切一刀，这个表的一部分字段在这个库，另外一些字段在另外一个库中。

​ 在实际业务当中，将热数据放到一张表中，冷数据放另外一张表中，需要联合查询时就进行联合。

3.2 分片键

​ 当表切分之后，分了不同的范围，有一个查询sql，如何知道查询的是哪个范围的数据，一般分片键会包含在条件之内。

​ 当查询sql中没有分片键时，那么mysql会轮询进行查询，效率就会大幅度降低，所以尽可能加上分片键。