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1. 主从复制和读写分离
2. mysql 支持的复制类型
对比#xff1a;
一. 主从复制
1. 原理和工作过程
工作过程#xff1a;
注意#xff1a;
中继日志#xff08;Relay Log#xff09;#xff1a;
2. 一些理解问题
2.1 为什么要复制
…目录 相关知识
1. 主从复制和读写分离
2. mysql 支持的复制类型
对比
一. 主从复制
1. 原理和工作过程
工作过程
注意
中继日志Relay Log
2. 一些理解问题
2.1 为什么要复制
2.2 谁复制谁
2.3 数据放在什么地方
3. 主从复制的搭建
① 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 测试验证
4. 总结
二. 读写分离
1. 相关知识
1.1 什么是读写分离
1.2 为什么要读写分离
1.3 什么时候要读写分离
2. 原理
3. MySQL读写分离方式
3.1 基于程序代码内部实现
3.2 基于中间代理层实现
4. 读写分离的搭建
① amoeba 服务器安装java环境
② 安装amoeba软件
③ 配置 amoeba 读写分离
④ 客户端测试 相关知识
1. 主从复制和读写分离
在实际的生产环境中对数据库的读和写都在同一个数据库服务器中是不能满足实际需求的。无论是在安全性、高可用性还是高并发等各个方面都是完全不能满足实际需求的。因此通过主从复制的方式来同步数据再通过读写分离来提升数据库的并发负载能力。有点类似于rsync但是不同的是rsync是对磁盘文件做备份而mysql主从复制是对数据库中的数据、语句做备份。
2. mysql 支持的复制类型
① STATEMENT
基于语句的复制。在服务器上执行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执行效率高。
② ROW
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。
③ MIXED
混合类型的复制。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。
对比
STATEMENT
传输效率高减少延迟。在从库更新不存在的记录时语句赋值不会失败。而行复制会导致失败从而更早发现主从之间的不一致。设表里有一百万条数据一条sql更新了所有表基于语句的复制仅需要发送一条sql而基于行的复制需要发送一百万条更新记录
row
不需要执行查询计划。不知道执行的到底是什么语句。 一. 主从复制
1. 原理和工作过程
主从复制基于主mysql服务器和从mysql服务器的三个线程和两个日志展开进行的
两个日志二进制日志bin log 、中继日志Relay log
三个线程dump线程、I/O线程、SQL线程
工作过程
1Master 节点将数据的改变记录成二进制日志bin log当Master上的数据发生改变时则将其改变写入二进制日志中。 2Slave节点会在一定时间间隔内对 Master 的二进制日志进行探测其是否发生改变如果发生改变则开始一个I/O线程请求 Master的二进制事件。 3同时 Master 节点为每个I/O线程启动一个dump线程用于向其发送二进制事件并保存至Slave节点本地的中继日志Relay log中Slave节点将启动SQL线程从中继日志中读取二进制日志在本地重放即解析成 sql 语句逐一执行使得其数据和 Master节点的保持一致最后I/O线程和SQL线程将进入睡眠状态等待下一次被唤醒。 注意
中继日志通常会位于 OS 缓存中所以中继日志的开销很小。复制过程有一个很重要的限制即复制在 Slave上是串行化的也就是说 Master上的并行更新操作不能在 Slave上并行操作。
中继日志Relay Log
在MySQL的主从复制架构中中继日志Relay Log扮演着至关重要的角色。当一个MySQL服务器充当从服务器时它会从主服务器接收二进制日志Binlog事件并将这些事件存储在其自身的中继日志中。中继日志的主要功能是 存储主服务器的更改 主服务器的二进制日志记录了所有的数据变更事件这些事件通过主从复制传输到从服务器后被暂时存储在中继日志中。 异步处理 从服务器不需要实时同步主服务器的所有更改而是先将这些更改存放在中继日志中然后按照事件发生的顺序依次执行。 故障恢复和数据一致性 如果从服务器在处理过程中发生中断重启后可以从上次执行完的位置继续读取并执行中继日志中的事件从而保持与主服务器数据的一致性。 多级复制 在复杂的多级复制架构中从服务器也会将接收到的主服务器二进制日志事件转存为自己的中继日志以便传递给下一级别的从服务器。
中继日志文件通常位于从服务器的特定目录下并按照一定的命名规则如主机名加时间戳创建。MySQL的IO线程负责从主服务器读取二进制日志事件并写入中继日志SQL线程则负责读取中继日志并执行这些事件以更新从服务器的数据。
优点 数据分布通过复制将数据分布到不同地理位置 负载均衡读写分离以及将读负载到多台从库 备份可作为实时备份 高可用性利用主主复制实现高可用
2. 一些理解问题
2.1 为什么要复制
保证数据的完整性
2.2 谁复制谁
slave(从) 角色复制 master(主)角色的数据
2.3 数据放在什么地方
二进制文件 mysql-bin-000001---记录完整的sqlslave复制二进制文件到本地节点保存为中继日志文件方式最后基于这个中继日志进行恢复操作将执行的 sql 同步到自己的数据库当中做中达到与 master 数据一致性
3. 主从复制的搭建
① 主从服务器时间同步
主服务器 [rootmaster ~]#yum install ntp -y[rootmaster ~]#vim /etc/ntp.confserver 127.127.10.0
fudge 127.127.10.0 stratum 8[rootmaster ~]#service ntpd start从服务器
[rootslave1 ~]#yum install ntp ntpdate -y[rootslave1 ~]#service ntpd start #进行时间同步
[rootslave1 ~]#/usr/sbin/ntpdate 192.168.44.60#创建计划任务
[rootslave1 ~]#crontab -e
*/30 * * * * /usr/sbin/ntpdate 192.168.44.60#查看计划任务
[rootslave1 ~]#crontab -l另一个从同理 ② 主服务器的 mysql 配置
[rootmaster ~]#vim /etc/my.cnf[mysqld]
....
server-id 1
log-binmaster-bin
binlog_formatMIXED
log-slave-updatestrue[rootmaster ~]#systemctl restart mysqld.service mysql grant replication slave on *.* to myslave192.168.44.% identified by 123;
#给从服务器授权mysql flush privileges;
#刷新 mysql show master status;③从服务器的mysql配置
[rootslave1 ~]#vim /etc/my.cnf
[mysqld]
.....
server-id 2
relay-logrelay-log-bin
relay-log-indexslave-relay-bin.index
relay_log_recovery1relay_log_recovery 1
##当 slave 从库宕机后假如 relay-log 损坏了导致一部分中继日志没有处理则自动放弃所有未执行的 relay-log并且重新从 master 上获取日志这样就保证了relay-log 的完整性。默认情况下该功能是关闭的将 relay_log_recovery 的值设置为 1 时 可在 slave 从库上开启该功能建议开启。 [rootslave1 ~]#mysql -uroot -p123#配置同步
mysql change master to master_host192.168.44.60,master_usermyslave,master_password123,master_log_filemaster-bin.000001,master_log_pos603; mysql start slave;#查看slave状态
mysql show slave status\GSlave_IO_Running: Yes #负责与主机的io通信
Slave_SQL_Running: Yes #负责自己的slave mysql进程另一台同理只要 server-id 不一样即可
[rootslave2 ~]#vim /etc/my.cnf
[mysqld]
....
server-id 3
relay-logrelay-log-bin
relay-log-indexslave-relay-bin.index
relay_log_recovery1#重启服务
systemctl restart mysqldmysql -uroot -p123mysql change master to master_host192.168.44.60,master_usermyslave,master_password123,master_log_filemaster-bin.000001,master_log_pos603;mysql start slave;mysql show slave status\G ④ 测试验证
先在主服务器上执行操作 在从服务器查看 4. 总结
主从复制核心部分 两个日志 三个线程 mysql主从复制原理就是通过主数据库变化记录到二进制日志(bin1og)中然后从库读取主二进制日志来去存放到本地最后 sql 线程 把数据导入到自己二进制(类似)中保持主从数据一致
4.1 MySQL 主从复制的几个同步模式
1异步复制Asynchronous replication MySQL默认的复制即是异步的主库在执行完客户端提交的事务后会立即将结果返给客户端并不关心从库是否已经接收并处理这样就会有一个问题主如果crash掉了此时主上已经提交的事务可能并没有传到从上如果此时强行将从提升为主可能导致新主上的数据不完整。
2全同步复制Fully synchronous replication 指当主库执行完一个事务所有的从库都执行了该事务才返回给客户端。因为需要等待所有从库执行完该事务才能返回所以全同步复制的性能必然会收到严重的影响。
3半同步复制Semisynchronous replication 介于异步复制和全同步复制之间主库在执行完客户端提交的事务后不是立刻返回给客户端而是等待至少一个从库接收到并写到relay log中才返回给客户端。相对于异步复制半同步复制提高了数据的安全性同时它也造成了一定程度的延迟这个延迟最少是一个TCP/IP往返的时间。所以半同步复制最好在低延时的网络中使用。 二. 读写分离
1. 相关知识
1.1 什么是读写分离
读写分离基本的原理是让主数据库处理事务性增、改、删操作INSERT、UPDATE、DELETE而从数据库处理SELECT查询操作。数据库复制被用来把事务性操作导致的变更同步到集群中的从数据库。
1.2 为什么要读写分离
因为数据库的“写”写10000条数据可能要3分钟操作是比较耗时的。 但是数据库的“读”读10000条数据可能只要5秒钟。 所以读写分离解决的是数据库的写入影响了查询的效率。
1.3 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较多时而更新少查询多的情况下会考虑使用。利用数据库主从同步再通过读写分离可以分担数据库压力提高性能。
2. 原理
读写分离就是只在主服务器上写只在从服务器上读。基本的原理是让主数据库处理事务性操作而从数据库处理 select 查询。数据库复制被用来把主数据库上事务性操作导致的变更同步到集群中的从数据库。
3. MySQL读写分离方式
3.1 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。 但是并不是所有的应用都适合在程序代码中实现读写分离像一些大型复杂的Java应用如果在程序代码中实现读写分离对代码改动就较大。
3.2 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请求后通过判断后转发到后端数据库有以下代表性程序。 1MySQL-Proxy。MySQL-Proxy 为 MySQL 开源项目通过其自带的 lua 脚本进行SQL 判断。 2Atlas。是由奇虎360的Web平台部基础架构团队开发维护的一个基于MySQL协议的数据中间层项目。它是在mysql-proxy 0.8.2版本的基础上对其进行了优化增加了一些新的功能特性。360内部使用Atlas运行的mysql业务每天承载的读写请求数达几十亿条。支持事物以及存储过程。 3Amoeba。由陈思儒开发作者曾就职于阿里巴巴。该程序由Java语言进行开发阿里巴巴将其用于生产环境。但是它不支持事务和存储过程。
4mycat
Mycat是一款开源的、面向企业级的数据库中间件主要用于解决大并发、大数据量下的数据库访问问题尤其适用于MySQL数据库集群。Mycat作为分布式数据库系统能够实现MySQL数据库的读写分离、分库分表、数据路由等功能从而提高数据库的整体性能和扩展性。
4. 读写分离的搭建
① amoeba 服务器安装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。
[rootamoba opt]#chmod x jdk-6u14-linux-x64.bin
[rootamoba opt]#./jdk-6u14-linux-x64.bin [rootamoba opt]#vim /etc/profileexport 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 ② 安装amoeba软件
#创建amoeba 的解压目录
[rootamoba opt]#mkdir /usr/local/amoeba[rootamoba opt]#tar zxvf amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz -C /usr/local/amoeba/#增加目录权限
[rootamoba opt]#chmod -R 755 /usr/local/amoeba/
#开启amoeba
[rootamoba opt]#/usr/local/amoeba/bin/amoeba③ 配置 amoeba 读写分离
主服务器授权
mysql grant all on *.* to test192.168.44.% identified by 123; 从服务器授权
mysql grant all on *.* to test192.168.44.% identified by 123;另一台 amomeba 主机amoeba.xml 配置文件的修改 vim amoeba.xml--30行--
property nameuseramoeba/property
--32行--
property namepassword123/property
--115行--
property namedefaultPoolmaster/property
--117-去掉注释-
property namewritePoolmaster/property
property namereadPoolslaves/property 再进行另一个备份 Aomeba 主机 dbServers.xml 配置文件的设置
vim dbServers.xml--23行--注释掉 作用默认进入test库 以防mysql中没有test库时会报错
!-- property nameschematest/property --
--26--修改
property nameusertest/property
--28-30--去掉注释
property namepassword123/property
--45--修改设置主服务器的名Master
dbServer namemaster parentabstractServer
--48--修改设置主服务器的地址
property nameipAddress192.168.44.60/property
--52--修改设置从服务器的名slave1
dbServer nameslave1 parentabstractServer
--55--修改设置从服务器1的地址
property nameipAddress192.168.44.50/property
--58--复制上面6行粘贴设置从服务器2的名slave2和地址
dbServer nameslave2 parentabstractServer
property nameipAddress192.168.44.40/property
--65行--修改
dbServer nameslaves virtualtrue
--71行--修改
property namepoolNamesslave1,slave2/property 启动
/usr/local/amoeba/bin/amoeba start
#后台启动Amoeba软件按ctrlc 返回 查看端口
netstat -anpt | grep java或者
lsof -i:8066 ④ 客户端测试
安装mariadb 启动 连接数据库
[rootamoba ~]#mysql -uamoeba -p123 -h192.168.44.30 -P8066 主服务器 先在主从之间是开启主从同步的从里面也创建了class表
然后我们停掉两台从服务器 然后在主服务器里面插入数据
mysql insert into class values(1,master,run); 从里面插入数据 然后我们去客户端查询 然后开启主从复制 问题
① 主从同步复制原理
主从复制基于主mysql服务器和从mysql服务器的三个线程和两个日志展开进行的
两个日志二进制日志bin log 、中继日志Relay log
三个线程dump线程、I/O线程、SQL线程
工作过程
1Master 节点将数据的改变记录成二进制日志bin log当Master上的数据发生改变时则将其改变写入二进制日志中。 2Slave节点会在一定时间间隔内对 Master 的二进制日志进行探测其是否发生改变如果发生改变则开始一个I/O线程请求 Master的二进制事件。 3同时 Master 节点为每个I/O线程启动一个dump线程用于向其发送二进制事件并保存至Slave节点本地的中继日志Relay log中Slave节点将启动SQL线程从中继日志中读取二进制日志在本地重放即解析成 sql 语句逐一执行使得其数据和 Master节点的保持一致最后I/O线程和SQL线程将进入睡眠状态等待下一次被唤醒。
② 读写分离使用什么方式
通过amoeba代理服务器实现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 数据库复制被用来把事务查询导致的变更同步的集群中的从数据库
③ 如何查看主从同步状态是否成功
在从服务器上内输入 show slave status\G 查看主从信息查看里面有IO线程的状态信息还有master服务器的IP地址、端口事务开始号。 当 Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running都是YES时 表示主从同步状态成功
④ 如果I/O不是yes如何排查
首先排查网络问题使用ping 命令查看从服务器是否能与主服务器通信 再查看防火墙和核心防护是否关闭增强功能 接着查看从服务slave是否开启 两个从服务器的server-id 是否相同导致只能连接一台 master_log_file master_log_pos的值跟master值是否一致
⑤ show slave status 可以看到哪些信息
IO线程的状态信息 master服务器的IP地址、端口、事务开始的位置 最近一次的错误信息和错误位置 最近一次的I/O报错信息和ID 最近一次的SQL报错信息和id
⑥ 主从复制慢延迟会有哪些可能怎么解决
主服务器的负载过大被多个睡眠或 僵尸线程占用导致系统负载过大从库硬件比主库差导致复制延迟主从复制单线程如果主库写作并发太大来不及传送到从库就会到导致延迟慢sql语句过多网络延迟
怎么解决
1硬件方面 从库配置更好的硬件提升随机写的性能。比如原本是机械盘可以考虑更换为ssd固态。升级核心数更强的cpu、加大内存。避免使用虚拟云主机使用物理主机
2网络方面 将从库分布在相同局域网内或网络延迟较小的环境中。尽量避免跨机房跨网域进行主从数据库服务器的设置
3架构方面 在事务当中尽量对主库读写其他非事务中的读在从库。消除一部分延迟带来的数据库不一致。增加缓存降低一些从库的负载。
4mysqld服务配置方面 该配置设置针对mysql主从复制性能优化最大化安全性并不高。如果从安全的角度上考虑的话就要设置双一设置
追求安全性的双一设置
innodb_flush_log_at_trx_commit1
sync_binlog1
追求性能化设置
sync_binlog0
innodb_flush_log_at_trx_commit2
logs-slave-updates0
增大 innodb_buffer_pool_size
