Linux MYSQL主从复制与读写分离

防伪码：曾总想穿过那段最无暇的时光，去实现所有缤纷的梦想。

                                第八章 MYSQL主从复制与读写分离 

前言：又快到双十一网购狂欢节了，试想，当天那么多的朋友上网购物，单单一台或几台数据库服务器肯定是不够的。恰好今天使用的软件amoeba也是阿里巴巴自己员工开发出来的，经过淘宝这么多用户的验证，效果不用怀疑。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。有点类似于前面我们学习过的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。

如图所示：

一、 案例前置知识点

1、 mysq支持的复制类型

1） 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） 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） 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。

2、 复制的工作过程

1） 在每个事务更新数据完成之前，master在二进制日志记录这些改变。写入二进制日志完成后，master通知存储引擎提交事务。

2） Slave将master的binary log复制到其中继日志。首先slave开始一个工作线程（I/O），I/O线程在master上打开一个普通的连接，然后开始binlog dump  process。binlog  dump  process从master的二进制日志中读取事件，如果已经跟上master，它会睡眠并等待master产生新的事件，I/O线程将这些事件写入中继日志。

3） Sql  slave  thread（sql从线程）处理该过程的最后一步，sql线程从中继日志读取事件，并重放其中的事件而更新slave数据，使其与master中的数据一致，只要该线程与I/O线程保持一致，中继日志通常会位于os缓存中，所以中继日志的开销很小。

如图所示：

3、 mysql读写分离原理

读写分离就是在主服务器上修改，数据会同步到从服务器，从服务器只能提供读取数据，不能写入，实现备份的同时也实现了数据库性能的优化，以及提升了服务器安全。

前较为常见的Mysql读写分离分为以下两种：

 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下应用最广泛的。优点是性能较好，因为程序在代码中实现，不需要增加额外的硬件开支，缺点是需要开发人员来实现，运维人员无从下手。

 2） 基于中间代理层实现

        代理一般介于应用服务器和数据库服务器之间，代理数据库服务器接收到应用服务器的请求后根据判断后转发到，后端数据库，有以下代表性的程序。

（1）mysql_proxy。mysql_proxy是Mysql的一个开源项目，通过其自带的lua脚本进行sql判断。

（2）Atlas。是由 Qihoo 360, 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。

（3）Amoeba。由阿里巴巴集团在职员工陈思儒使用序java语言进行开发，阿里巴巴集团将其用户生产环境下，但是他并不支持事物以及存数过程。

 经过上述简单的比较，不是所有的应用都能够在基于程序代码中实现读写分离，像一些大型的java应用，如果在程序代码中实现读写分离对代码的改动就较大，所以，像这种应用一般会考虑使用代理层来实现，那么今天就使用Amoeba为例，完成主从复制和读写分离。

 二、 实验案例：mysql主从复制和读写分离

1、 实验拓扑

2、 实验环境

在amoeba上安装amoeba和jdk，在其它的机器上安装mysql，ip地址如上图所示

 三、 主从复制的实验步骤

1、搭建时间NTP服务器，同步时间

1） 建立时间同步环境，在主节点上搭建时间同步服务器

2） 配置NTP时间服务器

Vim  /etc/ntp.conf

3） 重启ntpd服务

4） 在防火墙上开启指定端口

5） 在从节点上进行时间同步

在另一台从服务器上执行相同操作

2、 在mysql主和两台从服务器上安装mysql，我以其中一台为例。

（1） 安装mysql并创建程序用户

[root@centos4 ~]# tar  zxf cmake-2.8.6.tar.gz

[root@centos4 ~]# cd cmake-2.8.6

[root@centos4 cmake-2.8.12]# ./configure  &&  gmake  &&  gmake install

[root@centos4 ~]# tar zxf mysql-5.5.38.tar.gz

[root@centos4 ~]# cd mysql-5.5.38

[root@centos4 mysql-5.5.38]# cmake  -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql  -DSYSCONFDIR=/etc/ -DDEFAULT_CHARSET=utf8  -DDEFAULT_COLLATION=utf8_general_ci -DWITH_EXTRA_CHARSETS=all  && make  &&  make install

[root@centos4 mysql-5.5.38]# useradd  -M -s /sbin/nologin  mysql  -g  mysql

 （2）优化程序执行路径

[root@centos4 mysql-5.5.38]# echo  "PATH=$PATH:/usr/local/mysql/bin" >> /etc/profile

（3）创建主配置文件

[root@centos4 mysql-5.5.38]# cp support-files/my-medium.cnf.sh  /etc/my.cnf

cp：是否覆盖"/etc/my.cnf"？ y

[root@centos4 mysql-5.5.38]#

 （4）创建服务脚本并添加为系统服务

[root@centos4 mysql-5.5.38]# cp support-files/mysql.server /etc/init.d/mysqld

[root@centos4 mysql-5.5.38]# chkconfig  --add mysqld

[root@centos4 mysql-5.5.38]# chkconfig  mysqld on

[root@centos4 mysql-5.5.38]# chmod  +x  /etc/init.d/mysqld

 （5）初始化数据库

[root@centos4 mysql-5.5.38]# /usr/local/mysql/scripts/mysql_install_db  --user=mysql  --basedir=/usr/local/mysql/ --datadir=/usr/local/mysql/data

[root@centos4 mysql-5.5.38]#

 （6）修改安装目录权限

[root@centos4 mysql-5.5.38]# chown -R mysql:mysql  /usr/local/mysql/

 （7）启动服务

[root@centos4 mysql-5.5.38]# service mysqld start

 （8）为用户root设置密码

[root@centos4 mysql-5.5.38]# mysqladmin  -u root -p password  '123-abc’

默认没有密码，直接在确认旧密码处回车即可。

 （9）登录mysql数据库

[root@centos4 mysql-5.5.38]# mysql -u root -p

3、 配置mysql主服务器（MASTER）

1）修改/etc/my.cnf配置文件

server-id       = 11                        //mysql数据的唯一标示（不能重复）

log-slave-updates=true                        //允许连级复制  （增加）

log-bin=master-bin                         //二进制文件名（修改）

2） 重启MySQL服务

3） 登录mysql程序，给从服务器授权

mysql  -u  root  -p

注：上图中File列显示日志名，Position列显示偏移量，这两个值在后面配置从服务器

的时候需要。

4、 配置从服务器

1） 在/etc/my.cnf中修改以下内容

[root@centos3 ~]# vim /etc/my.cnf

server-id       = 22                                                //不能与其他实例重复

log-bin=mysql-bin                                                        //二进制日志文件名 修改

relay-log=relay-log-bin                                        //复制过来的二进制文件名，增加

relay-log-index=slave-relay-bin.index                //中继日志存放的文件名称，增加

注意server-id不能与主服务器相同，但是从服务器要相同。

2） 重启mysql服务

3） 登录mysql，配置同步（按照主服务器结果更改下面命令中

master_file和master_log_pos参数）

4）启动同步

5） 查看slave状态，确保以下两个值为YES

5、 验证主从复制效果

1） 在主服务器上新建数据库“IT”

2） 在从服务器上查看数据库，如果和主服务器相同，说明主从复制成功。

四、 搭建MySQL读写分离

1、 安装java环境（amoeba软件基于java平台运行）

1）运行jdk

安装过程中提示（yes/no),我们要选择yes安装

2） 修改/etc/profile配置文件，增加以下配置

export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.6  //设置jdk的根目录

export CLASSPATH=$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jir

e/lib //将jdk的程序文件赋予CLASSPATH变量

export PATH=$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH:$HOME

/bin  //将jdk的程序文件赋予PATH变量

export AMOEBA_HOME=/usr/local/amoeba         //定义AMOEBA的根目录

export PATH=$PATH:$AMOEBA_HOME/bin  将amoeba的程序文件复制给PATH变量

3） 执行脚本

2、 安装并配置Amoeba软件

官方解释：Amoeba（变形虫），这个软件致力于MySQL的分布式数据库前端代理层，主要为应用层访问MySQL的时候

充当SQL路由功能，并具有负载均衡、高可用性、SQL过滤、读写分离、可路由相关的到目的数据库，可并发

请求多台数据库。

3、 配置amoeba读写分离，两个slave读负载均衡

1） 在主从服务器上开放权限给amoeba访问（三台服务器上都做相同设置，这里我就以其中一台为例）

2） 修改amoeba.xml文件

注意：所有配置文件注释都是以 <!-- 内容 -->，再删除注释时请将内容也一并删除，最好是删除正行，

但是有些时候只需要删除头和尾即可，里面的配置项是可以直接使用的。这个配置文件需要定义两

个配置，第一是应用程序使用什么用户连接amoeba访问到后端的mysql数据库，第二个是定义默认写池以及读池。

vi /usr/local/amoeba/conf/amoeba/amoaba.xml

接下来修改

3） 编辑dbServers.xml文件

vi /usr/local/amoeba/conf/dbServers.xml

接下图

4） 启动amoeba软件（默认端口为tcp 8066）

4、 测试读写分离

1） 打开一台客户端192.168.1.10，也需要安装mysql，作为测试机，可以使用yum -y install mysql安装。

2）建立防火墙规则

[root@centos1 ~]# iptables -I INPUT -p tcp --dport 8066 -j ACCEPT

master、slave1、slave2都需要开放3306端口入站

[root@centos2 ~]# iptables -I INPUT -p tcp --dport 3306 -j ACCEPT

[root@centos2 ~]# service iptables save

另外两台从服务器也是一样的配置，或者直接将iptables stop掉

3）在客户端登录

4） 在主服务器master上创建一个数据库YZZG（一盏烛光，嘿嘿），同步到各从服务器上，然后关掉从服务器的slave功能，再插入数据。

5） 查看在从服务器已经同步

6） 然后在主服务器上写入数据

7） 从服务器上也同步了表

8）在两台从服务器上执行stop slave， 分别在从服务器上写入不同的数据

9） 在客户端上查询

10） 在客户机上写入一条语句

11） 在客户端上查不到刚写入的数据，最终只有在master主服务器上才能看到，因为写操作只有master有，另外两台负责读取数据。

总结：到此为止主从复制和读写分离都已完成，写操作都在主服务器上，实现数据的统一更新，从服务器只负责读取，负载均衡分担了数据库压力。其实在我们生活中有很多主从复制的应用，例如有很多连锁超市，总部负责产品的名称和价格等信息的录入，而所有的超市都会同步更新，做到了统一价格。而像淘宝的服务器，主要是为了分担负载，提升查询的性能，最后补充一句，Mysql主从复制与我们以前学习的sqlserver复制是一样的作用。

谢谢观看，真心的希望能帮到您。

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