MySQL主从复制与读写分离(详细部署案例)

本文涉及的产品
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
RDS MySQL Serverless 高可用系列,价值2615元额度,1个月
简介: MySQL主从复制与读写分离(详细部署案例)

一,主从复制了解:


1、为什么需要主从复制?

       在业务复杂的系统中,有这么一个情景,有一句sql语句需要锁表,导致暂时不能使用读的服务,那么就很影响运行中的业务,使用主从复制,让主库负责写,从库负责读,这样,即使主库出现了锁表的情景,通过读从库也可以保证业务的正常运作。


       做数据的热备


       架构的扩展。业务量越来越大,I/O访问频率过高,单机无法满足,此时做多库的存储,降低磁盘I/O访问的频率,提高单个机器的I/O性能。


二,为什么使用主从复制、读写分离

       主从复制、读写分离一般是一起使用的。目的很简单,就是为了提高数据库的并发性能。你想,假设是单机,读写都在一台MySQL上面完成,性能肯定不高。如果有三台MySQL,一台mater只负责写操作,两台salve只负责读操作,性能不就能大大提高了吗?


三,mysql主从复制原理

       mysql的主从复制和MySQL的读写分离两者有着紧密联系,首选要部署主从复制,只有主从复制完成了,才能在此基础上进行数据的读写分离。


1.mysql支持的复制类型


       基于语句的复制。在主服务器上执行的SQL语句,在从服务器上执行同样的语句。mysql默认采用基于语句的复制,效率比较高。


       基于行的复制。把改变的内容复制过去,而不是把命令在从服务器上执行一遍。


       混合类型复制。默认采用基于语句的复制,一旦发现基于语句无法精确复制时,就会采用基于行的复制。


2.复制的工作过程

     

3.mysql读写分离原理

常见的mysql读写分离分为两种:

一.基于程序代码内部实现:

        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作为硬件开支;缺点是需要开发人员来实现,运维人员无从下手。

二.基于中间代理层实现

       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的请求后通过判断后转发到后端数据库,有两个代表性程序。

       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,虽然是MySQL官方产品,但是mysql官方不建议将mysql-proxy用到生产环境中。

       2.amoeba(变形虫)。由陈思儒开发,其曾就职于阿里巴巴。该程序用于Java语言进行开发,阿里巴巴将其用于生产环境中。它不支持事务和存储过程。

二,搭建MySQL主从复制

注:在部署环境前请先部署好三台数据库,如有初学者可以查看前面的LAMP部署的mysql部署安装部分。

1.建立时间同步,在主部署NTP,在从服务器上进行时间同步。

[root@localhost ~]# yum -y install ntp
[root@localhost ~]# vim /etc/ntp.conf 
server 127.127.1.0
fudge 127.127.1.0 startum 8
[root@localhost ~]# systemctl restart ntpd
[root@localhost ~]# systemctl enable ntpd
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/ntpd.service to /usr/lib/systemd/system/ntpd.service.

  在每一台服务器上关闭firewalld或者指定端口,服务进行开放

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# systemctl disable firewalld
Removed symlink /etc/systemd/system/dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service.
Removed symlink /etc/systemd/system/basic.target.wants/firewalld.service.

   在节点上进行时间同步

[root@localhost ~]# yum -y install ntpdate
[root@localhost ~]# ntpdate 192.168.2.1
 4 Sep 15:23:06 ntpdate[81050]: adjust time server 192.168.2.1 offset -0.000618 sec

2.配置MySQL master主服务器

       在/etc/my.cnf中修改或者增加下面内容,重启服务。

[root@localhost ~]# vim /etc/my.cnf
server_id = 11        #指定id每一台MySQL服务器禁止相同
log_bin = master-bin        #开启master二进制文件
log-slave-updates = true    #开启slave从服务更新二进制文件
[root@localhost ~]# systemctl restart mysqld

 在登录MySQL程序,给从服务器以授权。

mysql> grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.2.%' identified by '123456';
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> flush privileges;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> show master status;
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File              | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| master-bin.000001 |      410 |              |                  |                   |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
1 row in set (0.00 sec)

3.配置从服务器,两台节点配置相同,注意server_id不要相同。

        在/etc/my.cnf中修改或者增加下面内容,重启MySQL服务器

[root@localhost ~]# vim /etc/my.cnf
server_id = 22
relay-log=relay-log-bin
relay-log-index=slave-relay-bin.index
[root@localhost ~]# systemctl restart mysqld

    登录MySQL,配置同步,查看  Slave_IO_Running: Yes, Slave_SQL_Running: Yes两项是否为Yes。

[root@localhost ~]# mysql -u root -p
Enter password: 
mysql> change master to master_host='192.168.2.1',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=410;
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.06 sec)
mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> show slave status\G;
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 192.168.2.1
                  Master_User: myslave
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: master-bin.000001
          Read_Master_Log_Pos: 410
               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: 

4.验证主从复制效果。

        在主,从服务器上登录MySQL, 在主服务器上新建数据库db_test

1. mysql> create database db_test;
2. Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

  在主,从服务器上分别查看数据库,显示数据库相同,则主从复制成功。

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| db_test            |
| mysql              |
| performance_schema |
| test               |
+--------------------+
5 rows in set (0.01 sec)

三,搭建MySQL读写分离

1.在主服务器上部署amoeba上安装Java环境

注:因为amoeba是基于jbk开发的,所以官方团建使用jdk1.5或1.6版本,高版本不建议使用。

[root@localhost ~]# chmod +x jdk-6u14-linux-x64.bin
[root@localhost ~]# ./jdk-6u14-linux-x64.bin
[root@localhost ~]# mv jdk1.6.0_14/ /usr/local/jdk1.6
[root@localhost ~]# vim /etc/profile
export  JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.6
export 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
[root@localhost ~]# source /etc/profile
[root@localhost ~]# 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)

    java环境已配置成功

       安装并配置Amoeba软件。

[root@localhost ~]# mkdir /usr/local/amoeba
[root@localhost ~]# tar zxf /mnt/amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz -C /usr/local/amoeba/
[root@localhost ~]# chmod -R 755 /usr/local/amoeba/
[root@localhost ~]# /usr/local/amoeba/bin/amoeba
amoeba start|stop

配置Amoeba读写分离,两个slave读负载均衡。


  在master,slave1,slave2中开放权限给Amoeba访问

mysql> grant all on *.* to test@'192.168.2.%' identified by '123.com';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

  编辑amoeba.xml配置文件,设置客户端登录用户名和密码。

[root@localhost ~]# cd /usr/local/amoeba/
[root@localhost amoeba]# vim conf/amoeba.xml 
                        <property name="authenticator">
                                <bean class="com.meidusa.amoeba.mysql.server.MysqlClientAuthenticator">
                                        <property name="user">amoeba</property>
                                        <property name="password">123456</property>
                                        <property name="filter">
                                                <bean class="com.meidusa.amoeba.server.IPAccessController">
                                                        <property name="ipFile">${amoeba.home}/conf/access_list.conf</property>
                                                </bean>
                                        </property>
                                </bean>
                        </property>

  指定写入数据库master,指定读取使用slaves组。

 <queryRouter class="com.meidusa.amoeba.mysql.parser.MysqlQueryRouter">
                <property name="ruleLoader">
                        <bean class="com.meidusa.amoeba.route.TableRuleFileLoader">
                                <property name="ruleFile">${amoeba.home}/conf/rule.xml</property>
                                <property name="functionFile">${amoeba.home}/conf/ruleFunctionMap.xml</property>
                        </bean>
                </property>
                <property name="sqlFunctionFile">${amoeba.home}/conf/functionMap.xml</property>
                <property name="LRUMapSize">1500</property>
                <property name="defaultPool">master</property>
                <property name="writePool">master</property>
                <property name="readPool">slaves</property>
                <property name="needParse">true</property>
        </queryRouter>

   编辑dbServer.xml配置文件,指定刚刚授权的用户和密码,来获取信息。

[root@localhost amoeba]# vim conf/dbServers.xml 
<!-- mysql user -->
                        <property name="user">test</property>
                        <property name="password">123.com</property>

   指定mysql数据库的地址,和slave组的服务器地址。

     <dbServer name="master"  parent="abstractServer">
                <factoryConfig>
                        <!-- mysql ip -->
                        <property name="ipAddress">192.168.2.1</property>
                </factoryConfig>
        </dbServer>
        <dbServer name="slave1"  parent="abstractServer">
                <factoryConfig>
                        <!-- mysql ip -->
                        <property name="ipAddress">192.168.2.2</property>
                </factoryConfig>
        </dbServer>
        <dbServer name="slave2"  parent="abstractServer">
                <factoryConfig>
                        <!-- mysql ip -->
                        <property name="ipAddress">192.168.2.3</property>
                </factoryConfig>
        </dbServer>
        <dbServer name="slaves" virtual="true">
                <poolConfig class="com.meidusa.amoeba.server.MultipleServerPool">
                        <!-- Load balancing strategy: 1=ROUNDROBIN , 2=WEIGHTBASED , 3=HA-->
                        <property name="loadbalance">1</property>
                        <!-- Separated by commas,such as: server1,server2,server1 -->
                        <property name="poolNames">slave1,slave2</property>
                </poolConfig>
        </dbServer>

配置无误后,可以启动amoeba软件,其默认端口为tcp 8066测试。

[root@localhost amoeba]# bin/amoeba start&
[1] 33254
[root@localhost amoeba]# netstat -napt | grep java
tcp6       0      0 127.0.0.1:37645         :::*                    LISTEN      33254/java          
tcp6       0      0 :::8066                 :::*                    LISTEN      33254/java          
tcp6       0      0 192.168.2.1:52608       192.168.2.3:3306        ESTABLISHED 33254/java          
tcp6       0      0 192.168.2.1:56320       192.168.2.1:3306        ESTABLISHED 33254/java          
tcp6       0      0 192.168.2.1:45090       192.168.2.2:3306        ESTABLISHED 33254/java     

  测试。

       在client主机上安装mariadb数据库

yum -y install mariadb
[root@localhost ~]# mysql -u amoeba -p123456 -h 192.168.2.1 -P8066
mysql> use db_test;
Database changed
mysql> create table name_table (id int(10),name varchar(10),address varchar(20));
Query OK, 0 rows affected (0.09 sec)

 分别在两台从服务器上,关闭slave复制

1. mysql> stop slave;
2. Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

从服务器上同步了表,手动插入其他内容。

salve1:
mysql> use db_test;
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A
Database changed
mysql> insert into name_table values ('2','li','244');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
salve2:
mysql> use db_test;
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A
mysql> insert into name_table values ('1','zhang','233');
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)

在client主机上第一次和第二次查看结果:

mysql> select * from name_table;
+------+------+---------+
| id   | name | address |
+------+------+---------+
|    2 | li   | 244     |
+------+------+---------+
1 row in set (0.01 sec)
mysql> select * from name_table;
+------+-------+---------+
| id   | name  | address |
+------+-------+---------+
|    1 | zhang | 233     |
+------+-------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

 测试写入操作,在client主机上插入一条语句:

1. mysql> insert into name_table values('3','wang','255');
2. Query OK, 1 row affected (0.05 sec)

但是在cilent上查询不到,只有master上才能查看到这条语句内容,说明写操作在master服务器上。

mysql> select * from name_table;
+------+------+---------+
| id   | name | address |
+------+------+---------+
|    3 | wang | 255     |
+------+------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

由此验证,以及实现了MySQL读写分离,目前所有的写操作都全部在master(主服务器上),用来避免数据的不同步;所有读数据都分摊给了slave(从服务器) ,用来分担数据库压力。

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