主从复制和读写分离

Posted 2023-03-01 阳光小王子

主从复制和读写分离

• 一.概述
• • 二.主从复制原理
  • • 1.mysql复制类型
    • 2.mysql主从复制的工作过程
    • 三.Mysql读写分离
  • 1.读写分离原理
  • 2.读写分离方案
  • 3.读写分离存在的意义
  • 4.什么时候要读写分离
  • 四.Mysql主从复制和读写分离实验
  • • 案例拓扑图：
    • 思路：
  • 1.搭建Mysql主从复制
  • • 1）Mysql主从服务器时间同步
  • 2)主服务器的mysql配置
  • 3）从服务器的mysql配置
  • 4）验证主从复制效果
  • 2.搭建Mysql读写分离
  • 1）Amoeba服务器配置
  • 安装java环境
  • 安装Amoeba软件
  • 2）主从服务器的mysql上授权
  • 3）配置Amoeba读写分离，两个slave负载均衡
  • • ①修改amoeba配置文件
    • ②修改数据库配置文件
  • 4)测试读写分离
  • 在slave1:
  • • 在slaves2上：
    • 在主服务器上：
  • 在客户端服务器上
  • 将两个服务器上执行 stat slave，可实现同步在主服务器上添加的数据：
  • • 总结：
    • 主从复制：
    • 读写分离：

一.概述

 在企业应用中，成熟的业务通常数据量都比较大
 单台mysql在安全性、高可用性和高并发方面都无法满足实际需求
 配置多台主从数据库服务器以实现读写分离

二.主从复制原理

1.mysql复制类型

• 基于语句的复制（sql)
• 基于行的复制(记录）
• 混合类型的复制

2.mysql主从复制的工作过程

• 两个日志文件

• 三个线程

• 三个线程如何工作

 master：二进制日志文件
 dump线程

 slave:中继日志文件
 io线程
 sql线程

• 主从复制主要是通过日志文件进行恢复
  master上的dump线程，把数据同步到二进制日志中

• slave上的io线程，请求与master的二进制文件数据同步，从而进行同步到自己的中继日志中

• slave上的sql线程，把自己中继日志中的文件，同步到slave数据库中

• 三.Mysql读写分离

  1.读写分离原理

  • 只在主服务器上写，只在从服务器上读
  • 主数据库处理事务性查询，从数据库处理select查询
  • 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

  2.读写分离方案

  • 基于程序代码实现

  • 基于中间代理层实现

  • Mysql-Proxy

  • Amoeba

   Amoeba(中间代理层）：
   控制着mysql集群中读和写的分配
   间接对接客户端
  

  3.读写分离存在的意义

   数据库的“写”操作比较耗时的
   数据库的“读”比较快
   读写分离解决的是：数据库的写入，影响了查询的效率
  

  4.什么时候要读写分离

  数据库不一定要读写分离，
  如果程序使用数据库比较多，更新少，查询多的情况下会考虑使用
  利用数据库主从复制，读写分离
  可分担数据库压力，提高性能
  

  四.Mysql主从复制和读写分离实验

  案例拓扑图：

  

  思路：

  读操作直接访问从服务器
  起到降低负载，负载均衡作用
  

  • 第一步：客户端client访问代理服务器amoeba

  • 第二步：代理服务器分配读写任务给后端集群

  • master负责写

  • slave负责读

  • 第三步：主服务器将增删改查写入自己的二进制日志

  • 第四步：从服务器将主服务器的二进制日志同步到自己中继日志

  • 第五步：从服务器将中继日志数据同步到自己数据库中

  主机	操作系统	ip地址	所需工具/软件包
  Amoeba	centos7	192.168.133.10	jdk-6u14-linux-x64.bin、amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz
  Master	centos7	192.168.133.20	ntp 、 mysql-boost-5.7.20.tar.gz
  slave1	centos7	192.168.133.30	ntp 、ntpdate 、 mysql-boost-5.7.20.tar.gz
  slave2	centos7	192.168.133.40	ntp 、ntpdate 、mysql-boost-5.7.20.tar.gz
  客户端	centos7	192.168.133.50

  • 将所有主机的防火墙和安全机制关闭

  systemctl stop firewalld
  systemctl disable firewalld
  setenforce 0
  

  

  1.搭建Mysql主从复制

  1）Mysql主从服务器时间同步

  • Master服务器：192.168.133.20

  yum -y install ntp
  vim /etc/ntp.conf
  

  server 127.127.133.0					#设置本地是时钟源，注意修改网段
  fudge 127.127.133.0 stratum 8			#设置时间层级为8（限制在15内）
  
  service ntpd start
  

  末行添加：
  

  • slave1服务器：192.168.133.30
  • slave2服务器：192.168.133.40

  yum -y install ntp ntpdate
  
  service ntpd start
  
  /usr/sbin/ntpdate 192.168.163.11  #进行时间同步，指向Master服务器IP
  
  crontab -e
  */30 * * * * /usr/sbin/ntpdate 192.168.133.20
  

  
  

  2)主服务器的mysql配置

  Master服务器：192.168.133.20

  vim /etc/my.cnf
  server-id = 1
  log-bin=master-bin      #添加，主服务器开启二进制日志
  log-slave-updates=true  #添加，允许从服务器更新二进制日志
  
  systemctl restart mysqld
  

  
  

  mysql -u root -p
  #给从服务器授权
  grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.133.%' identified by '123456';
  flush privileges;
  
  show master status;
  #File 列显示日志名，Fosition 列显示偏移量
  

  

  3）从服务器的mysql配置

  slave1服务器:192.168.133.30
  slave2服务器：192.168.133.40

  vim /etc/my.cnf
  #修改，注意id与Master的不同，两个Slave的id也要不同
  server-id = 2
  #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=relay-log-bin
  #添加，定义中继日志文件的位置和名称
  relay-log-index=slave-relay-bin.index
  
  systemctl restart mysqld
  

  • 两台都要操作：
    

  mysql -u root -p
  #配置同步，注意 master_log_file 和 master_log_pos 的值要与Master查询的一致，
  change master to master_host='192.168.133.20' , master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=604;
  
  start slave;					#启动同步，如有报错执行 reset slave;
  show slave status\\G				#查看 Slave 状态
  /确保 IO 和 SQL 线程都是 Yes，代表同步正常。
  Slave_IO_Running: Yes			#负责与主机的io通信
  Slave_SQL_Running: Yes			#负责自己的slave mysql进程
  
  

  

  • slave_Io_running:no的可能性：
  • 网络不通
  • my.cnf配置有问题
  • 密码、file文件名、pos偏移量不对
  • 防火墙没有关闭

  4）验证主从复制效果

  主服务器上进行执行: 
  create database test;
  

  

  
  

  2.搭建Mysql读写分离

  1）Amoeba服务器配置

  Amoeba服务器：192.168.133.10

  安装java环境

  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。
  将jdk-6u14-linux-x64.bin 和 amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz.0 上传到/opt目录下。
  

  cd /opt/
  cp jdk-6u14-linux-x64.bin /usr/local/
  
  cd /usr/local/
  chmod +x jdk-6u14-linux-x64.bin
  ./jdk-6u14-linux-x64.bin
  按空格到最后一行
  按yes，按enter
  
  mv jdk1.6.0_14/ /usr/local/jdk1.6
  
  vim /etc/profile
  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
  

  
  
  
  
  
  

  安装Amoeba软件

  mkdir /usr/local/amoeba
  tar zxvf /opt/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
  

  

  2）主从服务器的mysql上授权

  • Master服务器:192.168.133.20
  • Slave服务器：192.168.133.30
  • Slave服务器：192.168.133.40

  先在Master、Slave1、Slave2 的mysql上开放权限给 Amoeba 访问

  grant all on *.* to 'test'@'192.168.133.%' identified by 'abc123';
  

  
  

  3）配置Amoeba读写分离，两个slave负载均衡

  Amoeba服务器：192.168.133.10

  ①修改amoeba配置文件

  cd /usr/local/amoeba/conf/
  
  cp amoeba.xml amoeba.xml.bak
  vim amoeba.xml           #修改amoeba配置文件
  #---------30修改------------------------------
  <property name="user">amoeba</property>
  #---------32修改------------------------------
  <property name="password">123456</property>
  #---------115修改-----------------------------
  <property name="defaultPool">master</property>
  #---------117去掉注释–------------------------
  <property name="writePool">master</property>
  <property name="readPool">slaves</property>
  

  

  

  ②修改数据库配置文件

  cp dbServers.xml dbServers.xml.bak
  
  vim dbServers.xml
  #---------23注释掉--------------------------------------
  作用：默认进入test库 以防mysql中没有test库时，会报错
  <!-- mysql schema
  <property name="schema">test</property>
  -->
  #---------26修改-----------------------------------------
  <!-- mysql user -->
  <property name="user">test</property>
  #---------28-30去掉注释----------------------------------
  <property name="password">abc123</property>
  #---------45修改，设置主服务器的名Master------------------
  <dbServer name="master"  parent="abstractServer">
  #---------48修改，设置主服务器的地址----------------------
  <property name="ipAddress">192.168.163.11</property>
  #---------52修改，设置从服务器的名slave1-----------------
  <dbServer name="slave1"  parent="abstractServer">
  #---------55修改，设置从服务器1的地址---------------------
  <property name="ipAddress">192.168.163.12</property>
  #---------58复制上面6行粘贴，设置从服务器2的名slave2和地址---
  <dbServer name="slave2"  parent="abstractServer">
  <property name="ipAddress">192.168.163.13</property>
  #---------修改后的65或66修改-------------------------------------
  <dbServer name="slaves" virtual="true">
  #---------71修改----------------------------------------
  <property name="poolNames">slave1,slave2</property>
  
  /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
  

  

  
  

  

  4)测试读写分离

  客户端：192.168.133.50
  在客户端服务器上进行测试：

  yum install -y mysql mysql-server
  
  mysql -u amoeba -p123456 -h 192.168.163.10 -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在主服务器上

  use test;
  create table test (id int(10),name varchar(10),address varchar(20));
  

  

  • 两台从服务器：

  stop slave;			#关闭同步
  use test;
  

  
  

  在slave1:

  insert into test values('1','slave1','this_is_slave1');
  

  

  在slaves2上：

  insert into test values('2','slave2','this_is_slave2');
  

  

  在主服务器上：

  insert into test values('3','master','this_is_master');
  

  

  在客户端服务器上

  use test;
  select * from test;		
  #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
  
  insert into test values('4','client','this_is_client');		//只有主服务器上有此数据
  

  
  
  
  

  在两个服务器上执行 stat slave，可实现同步在主服务器上添加的数据：

  start slave;
  

  

  

  总结：

  主从复制：

  单台mysql无法满足需求
  配置多台主从数据库实现读写分离
  

  mysql复制类型：基于语句、基于行、混合复制

  主从复制原理：通过日志文件恢复的，
  master:二进制日志文件和dump线程
  slave:中继日志文件和IO线程、sql线程

  master通过dump线程将数据同步到二进制日志文件中
  slave通过io线程将数据与二进制日志文件同步，并同步到自己的中继日志文件中，slave通过sql线程将数据同步到自己的数据库中

  读写分离：

  基于程序代码、中间代理层实现 amoeba
  

  amoeba:控制mysql集群中读写分配
  解决：数据库的写入，查询的效率
  作用：分担数据库压力，提高性能
  原理：主服务器上写，从服务器上读

  • 客户端访问代理服务器amoeba，amoeba分配读写任务给后端集群
  • master复制写，slave负责读