概述：

在企業(yè)應(yīng)用中，成熟的業(yè)務(wù)通常數(shù)據(jù)量都比較大。

單臺mysql在安全性、高可用性和高并發(fā)方面都無法滿足實(shí)際的需求。

配置多臺主從數(shù)據(jù)服務(wù)器以實(shí)現(xiàn)讀寫分離。

主從復(fù)制：解決高可用問題

讀寫分離：解決高并發(fā)的問題 

一、主從復(fù)制原理

1、MySql支持從復(fù)制類型

 基于語句的復(fù)制（statement）

在主服務(wù)器上執(zhí)行的sql語句，在從服務(wù)器執(zhí)行同樣的語句。mysql默認(rèn)采用的方式。效率高。

基于行的復(fù)制 （ROW）

把改變的內(nèi)容復(fù)制過去。

基于混合類型復(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(shí)，就會采用基于行的復(fù)制。

2、主從復(fù)制的原理

• 首先client端（tomcat）將數(shù)據(jù)寫入到master節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫中，master節(jié)點(diǎn)會通知存儲引擎提交事務(wù)，同時(shí)會將數(shù)據(jù)以（基于行、基于SQL、基于混合）的方式保存在二進(jìn)制文件中。
• slave節(jié)點(diǎn)會開啟 I/O 線程，用于監(jiān)聽master的二進(jìn)制日志的更新，一旦發(fā)生更新內(nèi)容，則向master的dump線程發(fā)出同步請求。
• master的dump線程在接收到salve的I/O請求后，會讀取二進(jìn)制日志文件中更新的數(shù)據(jù)，并發(fā)送給slave的I/O線程。
• slave的I/O線程接收到數(shù)據(jù)后，會保存在slave節(jié)點(diǎn)的中繼日志中。
• 同時(shí)，slave節(jié)點(diǎn)中的SQL線程，會讀取中繼日志中的數(shù)據(jù)，更新在本地的mysql數(shù)據(jù)庫中
• 最終，完成slave---> 復(fù)制master數(shù)據(jù)，達(dá)到主從同步的效果。

中繼日志通常會位于OS緩存中，所以中繼日志的開銷很小。

復(fù)制過程有一個(gè)很重要的限制，即復(fù)制在slave上時(shí)串行化的，也就是說，master上的并行更新操作不能再slave上并行操作。

兩日志

• 二進(jìn)制文件： 記錄數(shù)據(jù)庫變動的信息（語句、變動記錄）
• 中繼日志文件： 用于臨時(shí)存放二進(jìn)制文件內(nèi)容。

三線程

• dump線程： ①監(jiān)聽I/O線程請求。②將二進(jìn)制日志文件更新的數(shù)據(jù)發(fā)送給slave的I/O線程。
• I/O線程： ①監(jiān)聽master主機(jī)的二進(jìn)制文件。②向master的dump線程發(fā)出同步請求
• SQL線程： 讀取中繼日志中的文件，更新到本機(jī)的數(shù)據(jù)庫。

3、mysql主從復(fù)制延遲

• master服務(wù)器高并發(fā)，形成大量事務(wù)
• 網(wǎng)絡(luò)延遲主
• 從硬件設(shè)備導(dǎo)致（cpu主頻、內(nèi)存io、硬盤io）
• mysql默認(rèn)使用異步復(fù)制。 可以優(yōu)化mysql參數(shù)。 比如增大innodb_buffer_pool_size，讓更多操作在mysql內(nèi)存中完成。 從庫還可以使用高性能主機(jī) ，包括cpu強(qiáng)悍、內(nèi)存加大，避免使用虛擬云主機(jī)，使用物理主機(jī)，這樣升級了I/O方面性。 還可以將從庫使用SSD磁盤。 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，。避免跨機(jī)房使用。

異步、同步、半同步復(fù)制：

異步復(fù)制

MySQL復(fù)制默認(rèn)是異步復(fù)制，Master將事件寫入binlog，提交事務(wù)，自身并不知道slave是否接收是否處理；

缺點(diǎn)：不能保證所有事務(wù)都被所有slave接收。

同步復(fù)制

Master提交事務(wù)，直到事務(wù)在所有slave都已提交，才會返回客戶端事務(wù)執(zhí)行完畢信息；

缺點(diǎn)：完成一個(gè)事務(wù)可能造成延遲。

半同步復(fù)制

介于異步復(fù)制和全同步復(fù)制之間，主庫在執(zhí)行完客戶端提交的事務(wù)后不是立刻返回給客戶端，而是等待至少一個(gè)從庫接收到并寫到relay log中才返回給客戶端。

缺點(diǎn)：造成了一定程度的延遲。半同步復(fù)制最好在低延時(shí)的網(wǎng)絡(luò)中使用。

二、搭建主從復(fù)制：

實(shí)驗(yàn)前提：

關(guān)防火墻和安全機(jī)制

 1.時(shí)間同步：

1.主節(jié)點(diǎn)：
yum -y install chrony
#時(shí)間同步協(xié)議,下載資源包
vim /etc/chrony.conf
 server ntp.aliyun.com
 allow 192.168.88.0/24
 30行添加 允許同步的網(wǎng)段
systemctl start chrony
#重啟natp服務(wù)
2. 兩臺從節(jié)點(diǎn)：
yum -y install chrony
systemctl start chrony
 /usr/sbin/ntpdate 192.168.88.100
#時(shí)間同步指向主master服務(wù)器
crontab -e
*/30 * * * * /usr/sbin/ntpdate 192.168.88.100
#寫入周期計(jì)劃任務(wù)，每30分鐘同步一次時(shí)間

2.master主服務(wù)設(shè)置：

vim /etc/my.cnf
server-id=1    #server-id不能重復(fù)
log-bin=master-bin   #添加，主服務(wù)器開啟二進(jìn)制文件
binlog_format = MIXED #指定二進(jìn)制日志的格式為MIXED
log-slave-updates=true    #添加，允許從服務(wù)器更新二進(jìn)制文件
systemctl restart mysqld
#重啟mysqld服務(wù)
mysql -uroot -p
#登錄數(shù)據(jù)庫
grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.88.%' identified by '123456';
#允許192.168.88.0網(wǎng)段的所有主機(jī)使用myslave賬號和123456密碼登錄并使用庫和表
flush privileges;
#將用戶和權(quán)限配置保存在內(nèi)存中
show master status;
#查看master服務(wù)器當(dāng)前正在執(zhí)行的二進(jìn)制日志位置，和列偏移量

3.slave從服務(wù)器的配置：

兩臺從配置都一樣，注意，server-id   #修改，id不能相同

vim /etc/my.cnf
server-id=2   #修改，id不能與master相同，兩個(gè)slave也不能相同
relay-log=relay-log-bin   #添加，開啟中繼日志，從服務(wù)器上同步master服務(wù)器日志文件到本地
relay-log-index=slave-relay-bin.index  #添加，定義中繼日志文件的位置和名稱
relay_log_recovery=1    #選配項(xiàng)
#當(dāng) slave 從庫宕機(jī)后，假如 relay-log 損壞了，導(dǎo)致一部分中繼日志沒有處理，則自動放棄所有未執(zhí)行的 relay-log，并且重新從 master 上獲取日志，這樣就保證了relay-log 的完整性。默認(rèn)情況下該功能是關(guān)閉的，將 relay_log_recovery 的值設(shè)置為 1 時(shí)， 可在 slave 從庫上開啟該功能，建議開啟
systemctl restart mysqld
#啟動mysqld服務(wù)器
mysql -uroot -p123456
#登錄數(shù)據(jù)庫
change master to 
master_host='192.168.88.100',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=603;
#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;
#開啟同步，如有報(bào)錯(cuò)執(zhí)行 reset slave；
show slave status\G
#查看slave狀態(tài)(查看I/O和SQL都為YES)

4.驗(yàn)證：

主創(chuàng)建表，并寫入數(shù)據(jù)：

從進(jìn)行了復(fù)制：

三、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)操作，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)性操作導(dǎo)致的變更同步到集群中的從數(shù)據(jù)庫。

1、讀寫分離存在的意義

• 因?yàn)閿?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(shí)的。
• 但是數(shù)據(jù)庫的 “讀” （讀10000條數(shù)據(jù)可能只要5秒中）。
• 所謂讀寫分離，解決的是，數(shù)據(jù)庫的寫入，影響了查詢的效率。
• 還可能因?yàn)殒i表的原因，進(jìn)行讀寫分離。

2、什么時(shí)候要讀寫分離？ 

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(shí)，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)庫的壓力，提高性能。

3、主從復(fù)制與讀寫分離

在實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)境中，對數(shù)據(jù)庫的讀和寫都在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，是不能滿足實(shí)際需求的。無論時(shí)在安全性，高可能性還是高并發(fā)等各個(gè)方面都不是完全不能滿足實(shí)際需求的。因此，通過主從復(fù)制的方式來同步數(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。優(yōu)點(diǎn)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)制時(shí)對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)、語句做備份。

4、MySql讀寫分離類型

4.1 基于程序代碼內(nèi)部實(shí)現(xiàn)

在代碼中根據(jù)select、insert進(jìn)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。優(yōu)點(diǎn)：性能較好，因?yàn)樵诔绦虼a中實(shí)現(xiàn)，不需要增加額外的設(shè)備為硬件開支。缺點(diǎn)：是需要開發(fā)人員來實(shí)現(xiàn)，運(yùn)維人員無從下手。但是并不是所有的應(yīng)用都適合在程序代碼中實(shí)現(xiàn)讀寫分離，像一些大型的java應(yīng)用，如果在程序代碼中實(shí)現(xiàn)讀寫分離對代碼改動就較大。

4.2 基于中間代理層實(shí)現(xiàn)

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

1、MySql-Proxy 、MySql-Proxy為MySQL開源項(xiàng)目，通過其自帶的lua腳本進(jìn)行判斷。

2、Atlas 是由奇虎360的web平臺部基礎(chǔ)架構(gòu)團(tuán)隊(duì)開發(fā)維護(hù)的一個(gè)基于mysql協(xié)議的數(shù)據(jù)中間層項(xiàng)目，它是在mysql-proxy0.8.2版本的基礎(chǔ)上。對于進(jìn)行了優(yōu)化，增加了一些新的功能特性，360內(nèi)部使用atlas運(yùn)行mysql業(yè)務(wù)，每條承受的讀寫請求數(shù)達(dá)幾十億條，支持事務(wù)以及存儲過程。

3、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(jìn)行開發(fā)，阿里巴巴將其應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)境，但它不支持事務(wù)和存儲過程。

Amoeba：是一個(gè)以mysql為底層的數(shù)據(jù)存儲，并對應(yīng)提供mysql協(xié)議接口的proxy（代理），外號變形蟲。

• 讀取請求發(fā)送給從服務(wù)器是采用輪詢調(diào)度算法。
• amoeba使用的java語言編寫，配置文件為xml
• amoeba主要負(fù)責(zé)對外的一個(gè)代理ip
• 訪問這個(gè)ip時(shí)，發(fā)送的請求為“寫”請求，則會轉(zhuǎn)給主服務(wù)器。
• 當(dāng)發(fā)送的請求為“讀”時(shí)，會通過調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)給從服務(wù)器，使用輪詢算法，輪流分配給兩臺從服務(wù)器。
• amoeba可以視為調(diào)度器，如果主服務(wù)器掛掉（單點(diǎn)故障），則會有HMA解決這個(gè)問題。

四、讀寫分離實(shí)驗(yàn)

做讀寫分離必須要做好主從復(fù)制的的環(huán)境，因?yàn)樽x寫分離是基于主從復(fù)制的基礎(chǔ)上去執(zhí)行的架構(gòu)。

 實(shí)驗(yàn)環(huán)境：

主服務(wù)器：192.168.88.100

從服務(wù)器1：192.168.88.101

從服務(wù)器2：192.168.88.103

Amoeba 服務(wù)器：192.168.88.104

因?yàn)榍懊娴闹鞣?wù)器和兩臺從服務(wù)器在前面主從復(fù)制的時(shí)候，已經(jīng)部署好了，現(xiàn)在進(jìn)行部署Amoeba代理服務(wù)器。

 1.JDK環(huán)境安裝：

Amoeba服務(wù)時(shí)基于jdk1.5開發(fā)的，所有要使用jdk1.5或jdk1.6的版本，不建議使用高版本。

cp jdk-6u14-linux-x64.bin /usr/local
#將jdk安裝包復(fù)制到/usr/local目錄下
cd /usr/local/
#進(jìn)入local目錄
chmod +x jdk-6u14-linux-x64.bin
#給安裝包執(zhí)行文件
./jdk-6u14-linux-64.bin
#安裝jdk(按空格到最后一行，輸入yes按回車)
mv jdk1.6.0_14 jdk1.6
#安裝好之后在本地目錄下生成jdk1.6.0_14目錄，將其該名，方便后續(xù)操作
vim /etc/profile   #編輯全局配置文件
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.6   #輸出定義java的工作目錄
export CLASSPATH=$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib #輸出指定的java類文件
export PATH=$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/bin/:$PATH:$HOME/bin #將java加入工作環(huán)境
export AMOEBA_HOME=/usr/local/amoeba #輸出定義的amoeba工作目錄
export PATH=$PATH:$AMOEBA_HOME/bin  #加入路徑環(huán)境變量
source /etc/profile
#執(zhí)行群居配置文件
java -version
#查看java版本信息

 2.安裝 Amoeba軟件：

mkdir /usr/local/amoeba
#創(chuàng)建amoeba的安裝目錄
tar zxvf /opt/amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz -C /usr/local/amoeba
#將amoeba的安裝包解壓到/usr/local/amoeba目錄中
chmod -R 775 /usr/local/amoeba
#給amoeba目錄所有的權(quán)限
/usr/local/amoeba/bin/amoeba
#開啟amoeba(如果顯示amoeba start |stop，則說明完成)

 3. 三臺mysql主從服務(wù)器設(shè)置權(quán)限：

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

grant all on *.* to 'amoeba-wzw'@'192.168.88.%' identified by '123123';

4. 配置amoeba服務(wù)：

vim /usr/local/amoeba/conf/amoeba.xml			#修改amoeba配置文件
--30行--
<property name="user">amoeba</property>
--32行-- 
<property name="password">123456</property>
--115行--
<property name="defaultPool">master</property>
--117-去掉注釋-
<property name="writePool">master</property>
<property name="readPool">slaves</property>
vim /usr/local/amoeba/conf/dbServers.xml								#修改數(shù)據(jù)庫配置文件
--23行--注釋掉  作用：默認(rèn)進(jìn)入test庫 以防m(xù)ysql中沒有test庫時(shí)，會報(bào)錯(cuò)
<!-- <property name="schema">test</property> -->
--26--修改
<property name="user">amoeba-wzw</property>
--28-30--去掉注釋
<property name="password">123123</property>
--45--修改，設(shè)置主服務(wù)器的名Master
<dbServer name="master"  parent="abstractServer">
--48--修改，設(shè)置主服務(wù)器的地址
<property name="ipAddress">192.168.88.101</property>
--52--修改，設(shè)置從服務(wù)器的名slave1
<dbServer name="slave1"  parent="abstractServer">
--55--修改，設(shè)置從服務(wù)器1的地址
<property name="ipAddress">192.168.88.103</property>
--58--復(fù)制上面6行粘貼，設(shè)置從服務(wù)器2的名slave2和地址
<dbServer name="slave2"  parent="abstractServer">
<property name="ipAddress">192.168.80.12</property>
--65行--修改
<dbServer name="slaves" virtual="true">
--71行--修改
<property name="poolNames">slave1,slave2</property>
/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

5.測試：

  讀節(jié)點(diǎn)關(guān)閉slave

在主服務(wù)器上寫入一條111數(shù)據(jù)：

 到此這篇關(guān)于MySQL主從復(fù)制與讀寫分離的使用示例的文章就介紹到這了,更多相關(guān)MySQL主從復(fù)制與讀寫分離內(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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