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詳解MySQL主從復(fù)制及讀寫分離

 更新時間：2021年05月07日 12:16:46   作者：都不懂的運維  
這篇文章主要介紹了詳解MySQL主從復(fù)制及讀寫分離,文中有非常詳細(xì)的代碼示例,對正在學(xué)習(xí)mysql的小伙伴們有很好的幫助,需要的朋友可以參考下

前言

在企業(yè)實際應(yīng)用中，成熟的業(yè)務(wù)通常數(shù)據(jù)量都比較大，而單臺MySQL服務(wù)器在安全性、高可用性和高并發(fā)方面都無法滿足實際的需求，我們可以在多臺MySQL服務(wù)器（Master-Slave）部署 主從復(fù)制來實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)，再通過 讀寫分離來提升數(shù)據(jù)庫的并發(fā)負(fù)載能力。有點類似于rsync，但是不同的是rsync是對磁盤文件做備份，而mysql主從復(fù)制是對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)、語句做備份。

一、相關(guān)概述

主從復(fù)制：主數(shù)據(jù)庫（Master）發(fā)送更新事件到從數(shù)據(jù)庫（Slave），從數(shù)據(jù)庫讀取更新記錄，并執(zhí)行更新記錄，使得從數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容與主數(shù)據(jù)庫保持一致。

（一）MySQL 支持的復(fù)制類型

  • 基于語句的復(fù)制（STATEMENT）。在主庫上執(zhí)行的 SQL 語句，在從庫上執(zhí)行同樣的語句。MySQL 默認(rèn)采用基于語句的復(fù)制，效率比較高。
  • 基于行的復(fù)制（ROW）。把改變的內(nèi)容復(fù)制過去，而不是把命令在從庫上執(zhí)行一遍。
  • 混合類型的復(fù)制（MIXED）。默認(rèn)采用基于語句的復(fù)制，一旦發(fā)現(xiàn)基于語句無法精確復(fù)制時，就會采用基于行的復(fù)制。

（二）MySQL主從復(fù)制的工作過程

在這里插入圖片描述

1.Master 服務(wù)器保存記錄到二進制日志

  • MySQL主庫上進行的增、刪、改的數(shù)據(jù)更新，都會按順序?qū)懭氲阶约旱?mark>二進制日志（Binary log）當(dāng)中

2.Slave 服務(wù)器復(fù)制Master 服務(wù)器的日志

  • 然后MySQL從庫開始一個I/O線程連接主庫，讀取主庫的二進制日志，備份到從服務(wù)器的==中繼日志（Relay log）==當(dāng)中。如果已經(jīng)跟上主庫，它會睡眠并等待Master 產(chǎn)生新的事件，I/O線程將這些事件寫入中繼日志

3.Slave 服務(wù)器重放復(fù)制過來的日志

  • 然后從庫打開SQL線程，SQL線程讀取I/O線程寫入的中繼日志，并且根據(jù)中繼日志的內(nèi)容更新從庫的數(shù)據(jù)，使其與主庫中的數(shù)據(jù)一致

重點：復(fù)制過程有一個很重要的限制，即復(fù)制在 Slave 上是串行化的，也就是說Master 上的并行更新操作不能在 Slave 上并行操作

二、讀寫分離

（1）讀寫分離的概念

讀寫分離：讀寫分離就是只在主服務(wù)器上寫，只在從服務(wù)器上讀?；镜脑硎亲屩鲾?shù)據(jù)庫處理事務(wù)性增、改、刪操作（INSERT、UPDATE、DELETE)，而從數(shù)據(jù)庫處理SELECT查詢操作。數(shù)據(jù)庫復(fù)制被用來把事務(wù)性操作導(dǎo)致的變更同步到集群中的從數(shù)據(jù)庫。

（2）讀寫分離的作用

  •  因為數(shù)據(jù)庫的"寫"(寫10000條數(shù)據(jù)可能要3分鐘）操作是比較耗時的。但是數(shù)據(jù)庫的"讀"(讀10000條數(shù)據(jù)可能只要5秒鐘)。
  • 所以讀寫分離，解決的是，數(shù)據(jù)庫的寫入，影響了查詢的效率。注意：數(shù)據(jù)庫不一定要讀寫分離，如果程序使用數(shù)據(jù)庫較多時，而更新少，查詢多的情況下會考慮使用。利用數(shù)據(jù)庫主從同步，再通過讀寫分離可以分擔(dān)數(shù)據(jù)庫壓力，提高性能

（3）MySQL 讀寫分離原理

  • 讀寫分離就是只在主服務(wù)器上寫，只在從服務(wù)器上讀
  • 基本的原理是讓主數(shù)據(jù)庫處理事務(wù)性查詢，而從數(shù)據(jù)庫處理 select 查詢
  • 數(shù)據(jù)庫復(fù)制被用來把主數(shù)據(jù)庫上事務(wù)性查詢導(dǎo)致的變更同步到集群中的從數(shù)據(jù)庫

（4）常見的 MySQL 讀寫分離

1）基于程序代碼內(nèi)部實現(xiàn)

1.在代碼中根據(jù) select、insert 進行路由分類，這類方法也是目前生產(chǎn)環(huán)境應(yīng)用最廣泛的。

2.優(yōu)缺點：

  • 優(yōu)點是性能較好，因為在程序代碼中實現(xiàn)，不需要增加額外的設(shè)備為硬件開支；
  • 缺點是需要開發(fā)人員來實現(xiàn)，運維人員無從下手。

3.并不是所有的應(yīng)用都適合在程序代碼中實現(xiàn)讀寫分離，像一些大型復(fù)雜的Java應(yīng)用，如果在程序代碼中實現(xiàn)讀寫分離對代碼改動就較大。

2）基于中間代理層實現(xiàn)

1.代理一般位于客戶端和服務(wù)器之間，代理服務(wù)器接到客戶端請求后通過判斷后轉(zhuǎn)發(fā)到后端數(shù)據(jù)庫，有以下代表性程序：

  • MySQL-Proxy：MySQL-Proxy 為 MySQL 開源項目，通過其自帶的 lua 腳本進行SQL 判斷。
  • Atlas：是由奇虎360的Web平臺部基礎(chǔ)架構(gòu)團隊開發(fā)維護的一個基于MySQL協(xié)議的數(shù)據(jù)中間層項目。它是在mysql-proxy 0.8.2版本的基礎(chǔ)上，對其進行了優(yōu)化，增加了一些新的功能特性。360內(nèi)部使用Atlas運行的mysql業(yè)務(wù)，每天承載的讀寫請求數(shù)達幾十億條。支持事物以及存儲過程。
  • Amoeba：由陳思儒開發(fā)，作者曾就職于阿里巴巴。該程序由Java語言進行開發(fā)，阿里巴巴將其用于生產(chǎn)環(huán)境。但是它不支持事務(wù)和存儲過程。

2.由于使用MySQL Proxy需要寫大量的Lua腳本，這些Lua腳本不是現(xiàn)成的，而需要自己編寫，這對于并不熟悉MySQL Proxy內(nèi)置變量和MySQL Protocol的人來說是非常困難的。

3.Amoeba是一個非常容易使用，可移植性非常強的軟件，因此它在生產(chǎn)環(huán)境中被廣泛用于數(shù)據(jù)庫的代理層。

三、MySQL主從復(fù)制實驗部署

需要的相關(guān)軟降包
amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz
jdk-6u14-linux-x64.bin
mysql壓縮包

在這里插入圖片描述

（1）主從復(fù)制實驗步驟及準(zhǔn)備

實驗步驟
第一步：客戶端client訪問代理服務(wù)器amoeba
第二步：代理服務(wù)器讀寫判斷
寫操作：寫入到主服務(wù)器
第三步：主服務(wù)器將增刪改寫入自己二進制日志
第四步：從服務(wù)器將主服務(wù)器的二進制日志同步至自己中繼日志
第五步：從服務(wù)器重放中繼日志到數(shù)據(jù)庫中
讀操作：直接訪問從服務(wù)器
最終結(jié)果：降低負(fù)載，起到負(fù)載均衡作用
主機 操作系統(tǒng) IP地址 所需工具/軟件/安裝包

Amoeba CentOS7  192.168.71.10 jdk-6u14-linux-x64.bin、amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz
Master CentOS7 192.168.71.12 ntp 、 mysql-boost-5.7.20.tar.gz
Slave1 CentOS7 192.168.71.13 ntp 、ntpdate 、 mysql-boost-5.7.20.tar.gz
Slave2 CentOS7 192.168.71.14 ntp 、ntpdate 、mysql-boost-5.7.20.tar.gz
客戶端 CentOS7 192.168.71.15

1.關(guān)閉防火墻及安全機制

四臺服務(wù)器都要關(guān)閉

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

2.安裝時間同步服務(wù)ntp

（1）主服務(wù)器

yum -y install ntp

vim /etc/ntp.conf
##---------末尾添加---------
server 127.127.71.0           #設(shè)置本地是時鐘源，注意修改網(wǎng)段
fudge 127.127.71.0 stratum 8  #設(shè)置時間層級為8（限制在15內(nèi)）

service ntpd start

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（2）兩個從服務(wù)器

yum -y install ntp ntpdate

service ntpd start

/usr/sbin/ntpdate 192.168.71.12  #進行時間同步，指向Master服務(wù)器IP

crontab -e     #設(shè)置計劃任務(wù)每個半個小時同步一次時間
*/30 * * * * /usr/sbin/ntpdate 192.168.71.12

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3.主服務(wù)器的mysql配置

vim /etc/my.cnf
server-id = 1
log-bin=master-bin       #添加，主服務(wù)器開啟二進制日志
log-slave-updates=true   #添加，允許從服務(wù)器更新二進制日志

systemctl restart mysqld

mysql -u root -p
grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.71.%' identified by '123'; #對從服務(wù)器提權(quán)
#grant 授權(quán)
#replication 復(fù)制
#允許網(wǎng)段為192.168.71的使用密碼123對所有表庫都可以復(fù)制

flush privileges;

show master status;
#File 列顯示日志名，F(xiàn)osition 列顯示偏移量

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4.從服務(wù)器的mysql配置

Slave1服務(wù)器：192.168.163.13
Slave2服務(wù)器：192.168.163.14

1）修改配置文件

vim /etc/my.cnf
#修改，注意id與Master的不同，兩個Slave的id也要不同
server-id = 2

#添加，開啟中繼日志，從主服務(wù)器上同步日志文件記錄到本地
relay-log=relay-log-bin

#添加，定義中繼日志文件的位置和名稱
relay-log-index=slave-relay-bin.index

systemctl restart mysqld

slave1

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slave2

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2）從服務(wù)器 對數(shù)據(jù)庫進行操作

mysql -u root - p123
change master to master_host='192.168.71.12',master_user='myslave',master_password='123',master_log_file='master-bin.000002',master_log_pos=306; #show master status;所輸出的二進制文件和位置點一樣
     #配置同步，注意master_log_file 和master_log_pos的值要與Master查詢的一致
	 
start slave;                     #啟動同步，如有報錯執(zhí)行reset slave;
show slave status\G;             #查看Slave 狀態(tài)
//確保 IO 和 SQL 線程都是Yes，代表同步正常。
Slave_IO_Running:Yes            #負(fù)責(zé)與主機的io通信
Slave_SQL_Running:Yes           #負(fù)責(zé)自己的slave mysql進程

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5.驗證結(jié)果

主服務(wù)器上創(chuàng)建一個庫驗，在從服務(wù)器上查看

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四、MySQL讀寫分離實驗

Amoeba服務(wù)器（192.168.153.30）
安裝Java 環(huán)境
因為Amoeba 基于是jdk1.5 開發(fā)的，所以官方推薦使用jdk1.5或1.6版本，高版本不建議使用。

1）創(chuàng)建jdk java環(huán)境

cd /opt/
#將jdk-6u14-linux-x64.bin 和 amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz上傳到/opt目錄下

cp jdk-6u14-linux-x64.bin /usr/local/
cd /usr/local/
chmod +x jdk-6u14-linux-x64.bin
./jdk-6u14-linux-x64.bin
//按yes，按enter

mv jdk1.6.0_14/ /usr/1ocal/jdk1.6

vim /etc/profile
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.6
export CLASSPATH=SCLASSPATH:$JAVA_HOME/lib:$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

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2）安裝 Amoeba軟件

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
//如顯示amoeba start|stop 說明安裝成功

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3）在主從服務(wù)器的mysql上授權(quán)

Master服務(wù)器：192.168.71.12
Slave1服務(wù)器：192.168.71.13
Slave2服務(wù)器：192.168.71.14

先在Master、Slave1、Slave2 的mysql上開放權(quán)限給 Amoeba 訪問

grant all on *.* to 'test'@'192.168.163.%' identified by 'abc123';

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4）配置amoeba服務(wù)在阿米巴上配置

cd /usr/local/amoeba/conf/

cp amoeba.xml amoeba.xml.bak     #對配置文件備份
vim amoeba.xml                   #修改amoeba配置文件

<property name="user">amoeba</property>          #30行修改

<property name="password">abc123</property>      #32行修改 客戶端連接amoeba服務(wù)器的密碼

<property.name="defaultPool">master</property>   #115行修改 設(shè)置默認(rèn)池

<property name="writePool">master</property>     #117行去掉注釋 設(shè)置master為寫池
<property name="readPool">slaves</property>		 #slaves 為讀池

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cp dbServers.xml dbServers.xml.bak
vim dbServers.xml                     #修改數(shù)據(jù)庫配置文件

<!-- <property name="schema"> test</property> -->      #23行,注釋掉   作用: 默認(rèn)進入test庫以防m(xù)ysql 中沒有test庫時，會報錯

<property name="user">test</property>                  #26行，修改主從服務(wù)器上提權(quán)的用戶和密碼

<property.name-"password">123</property>           #28-30行，去掉注釋

<dbServer name= "master" parent="abstractServer">      #45行，修改，設(shè)置主服務(wù)器的名Master

<property name= "ipAddress">192.168.71.12</property>  #48行，修改，設(shè)置主服務(wù)器的地址

<dbServer name="slave1"  parent="abstractServer">      #52行，修改，設(shè)置從服務(wù)器的名slave1

<property.name="ipAddress">192.168.71.13</property>   #55行，修改，設(shè)置從服務(wù)器1的地址

<dbServer name="slave2 " parent="abstractserver">      #59行，復(fù)制上面6行粘貼，設(shè)置從服務(wù)器2的名slave2和地址
<property, name="ipAddress">192.168.71.14</property>

<dbServer name="slaves" virtual="true">                #65行，修改

<property name="poolNames">slave1,slave2</property>    #71行，修改

/usr/local/amoeba/bin/amoeba start&      #啟動Amoeba軟件，按ctrl+c 返回
netstat -anpt | grep java               #查看8066端口是否開啟，默認(rèn)端口為TCP 8066

在這里插入圖片描述
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5）測試讀寫分離

在客戶端服務(wù)器上測試

yum install -y mysql mysql-server #快速安裝mysql，也可以選擇編譯安裝

mysql -u amoeba -pabc123 -h 192.168.71.20 -P8066

在這里插入圖片描述

主從服務(wù) v器上都可以看到該表

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通過amoeba服務(wù)器代理訪問mysql ，在通過客戶端連接mysql后寫入的數(shù)據(jù)只有主服務(wù)會記錄，然后同步給從服務(wù)器

stop slave;                                    #關(guān)閉同步寫入數(shù)據(jù)
use school;
//在slave1上:
insert into test1 values('1','slave1');

//在slave2上:
insert into test1 values('2','slave2');

在主服務(wù)器上插入數(shù)據(jù)

insert into test1 values('3','master');

在客戶端中向表插入數(shù)據(jù)

//在客戶端服務(wù)器上:
use school;
select * from test1;    //客戶端會分別向slave1和s1ave2讀取數(shù)據(jù)，顯示的只有在兩個從服務(wù)器上添加的數(shù)據(jù)，沒有在主服務(wù)器上添加的數(shù)據(jù)

insert into test1 values('4','climet');   //只有主服務(wù)器上有此數(shù)據(jù)

在這里插入圖片描述

在主服務(wù)器上查看數(shù)據(jù)

在這里插入圖片描述

同時開啟兩個從服務(wù)器，查看表格記錄

在這里插入圖片描述

到此這篇關(guān)于詳解MySQL主從復(fù)制及讀寫分離的文章就介紹到這了,更多相關(guān)MySQL主從復(fù)制及讀寫分離內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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