MySQL运维 - 读写分离

MySQL运维 - 读写分离

概述

读写分离, 简单地说是把对数据库的读和写操作分开, 以对应不同的数据库服务器。主数据库提供写操作，从数据库提供读操作，这样能有效地减轻单台数据库的压力。

通过MyCat即可轻易实现上述功能，不仅可以支持MySQL，也可以支持Oracle和SQL Server。

一主一从

原理

MySQL的主从复制，是基于二进制日志（binlog）实现的。

准备

主机                角色        用户名      密码
192.168.200.211     master      root        1234
192.168.200.212     slave       root        1234

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配置文件

MyCat控制后台数据库的读写分离和负载均衡由schema.xml文件datahost标签的balance属性控制。

schema.xml配置

<!-- 配置逻辑库 -->
<schema name="ITCAST_RW" checkSQLschema="true" sqlMaxLimit="100" dataNode="dn7">
</schema>

<dataNode name="dn7" dataHost="dhost7" database="itcast" />

<dataHost name="dhost7" maxCon="1000" minCon="10" balance="1" writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1" slaveThreshold="100">
    <heartbeat>select user()</heartbeat>
    <writeHost host="master" url="jdbc:mysql://192.168.200.211:3306?useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="1234" >
        <readHost host="slave" url="jdbc:mysql://192.168.200.212:3306?useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="1234" />
    </writeHost>
</dataHost>

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上述配置的具体关联对应情况如下：

参数：

writeHost: 写操作对应的数据库
readHost: 读操作对应的数据库。
balance: 负责均衡参数
- 取值有4种，具体含义如下：

参数值	含义
0	不开启读写分离机制 , 所有读操作都发送到当前可用的writeHost上
1	全部的readHost 与备用的writeHost 都参与select 语句的负载均衡（主要针对于双主双从模式）
2	所有的读写操作都随机在writeHost , readHost上分发
3	所有的读请求随机分发到writeHost对应的readHost上执行, writeHost不负担读压力

所以，在一主一从模式的读写分离中，balance配置1或3都是可以完成读写分离的。

server.xml配置

配置root用户可以访问SHOPPING、testuser 以及 testuser_RW逻辑库。

<user name="root" defaultAccount="true">
    <property name="password">123456</property>
    <property name="schemas">SHOPPING,ITCAST,ITCAST_RW</property>
    <!-- 表级 DML 权限设置 -->
    <!--
    <privileges check="true">
    <schema name="DB01" dml="0110" >
    <table name="TB_ORDER" dml="1110"></table>
    </schema>
    </privileges>
    -->
</user>

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测试

配置完毕MyCat后，重新启动MyCat。

bin/mycat stop
bin/mycat start

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然后观察，在执行增删改操作时，对应的主库及从库的数据变化。在执行查询操作时，检查主库及从库对应的数据变化。

在测试中，可以发现当主节点Master宕机之后，业务系统就只能够读，而不能写入数据了。

双主双从

一个主机 Master1 用于处理所有写请求，它的从机 Slave1 和另一台主机 Master2 还有它的从机 Slave2 负责所有读请求。当 Master1 主机宕机后，Master2 主机负责写请求，Master1 、Master2 互为备机。

架构图如下:

准备

需要准备5台服务器，具体的服务器及软件安装情况如下：

编号    IP                  预装软件        角色
1       192.168.200.210     MyCat、MySQL    MyCat中间件服务器
2       192.168.200.211     MySQL           M1
3       192.168.200.212     MySQL           S1
4       192.168.200.213     MySQL           M2
5       192.168.200.214     MySQL           S2

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搭建

主从复制搭建过程，参考主从复制.md

主库配置修改

-- A. 修改配置文件 /etc/my.cnf
#mysql 服务ID，保证整个集群环境中唯一，取值范围：1 – 2^32-1，默认为1
server-id=1
#指定同步的数据库
binlog-do-db=db01
binlog-do-db=db02
binlog-do-db=db03
# 在作为从数据库的时候，有写入操作也要更新二进制日志文件
log-slave-updates

-- B. 重启MySQL服务器
systemctl restart mysqld

-- C. 创建账户并授权
-- 创建testuser用户，并设置密码，该用户可在任意主机连接该MySQL服务
CREATE USER 'testuser'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'Root@123456'; 
-- 为 'testuser'@'%' 用户分配主从复制权限
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'testuser'@'%';

-- D. 通过指令，查看两台主库的二进制日志坐标
show master status;

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从库配置修改

-- A. 修改配置文件 /etc/my.cnf
-- mysql 服务ID，保证整个集群环境中唯一，取值范围：1 – 232-1，默认为1
server-id=2


-- B. 重启MySQL服务器
systemctl restart mysqld

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从库关联主库

-- A. 在 slave1(192.168.200.212)上执行
CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.200.211', MASTER_USER='testuser',MASTER_PASSWORD='Root@123456', MASTER_LOG_FILE='binlog.000002',MASTER_LOG_POS=663;
-- B. 在 slave2(192.168.200.214)上执行
CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.200.213', MASTER_USER='testuser',MASTER_PASSWORD='Root@123456',MASTER_LOG_FILE='binlog.000002',MASTER_LOG_POS=663;
-- C. 启动两台从库主从复制，查看从库状态
start slave;
show slave status \G;

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两台主库相互复制

-- A. 在 Master1(192.168.200.211)上执行
CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.200.213', MASTER_USER='testuser'MASTER_PASSWORD='Root@123456', MASTER_LOG_FILE='binlog.000002',MASTER_LOG_POS=663;
-- B. 在 Master2(192.168.200.213)上执行
CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.200.211', MASTER_USER='testuser',MASTER_PASSWORD='Root@123456', MASTER_LOG_FILE='binlog.000002',MASTER_LOG_POS=663;
-- C. 启动两台从库主从复制，查看从库状态
start slave;
show slave status \G;

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经过上述的四步配置之后，双主双从的复制结构就已经搭建完成了。接下来，可以来测试验证一下。

测试

分别在两台主库Master1、Master2上执行DDL、DML语句，查看涉及到的数据库服务器的数据同步情况。

create database db01;
use db01;
create table tb_user(
    id int(11) not null primary key ,
    name varchar(50) not null,
    sex varchar(1)
)engine=innodb default charset=utf8mb4;

insert into tb_user(id,name,sex) values(1,'Tom','1');
insert into tb_user(id,name,sex) values(2,'Trigger','0');
insert into tb_user(id,name,sex) values(3,'Dawn','1');
insert into tb_user(id,name,sex) values(4,'Jack Ma','1');
insert into tb_user(id,name,sex) values(5,'Coco','0');
insert into tb_user(id,name,sex) values(6,'Jerry','1');

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在Master1中执行DML、DDL操作，看看数据是否可以同步到另外的三台数据库中。
在Master2中执行DML、DDL操作，看看数据是否可以同步到另外的三台数据库中。

完成了上述双主双从的结构搭建之后，接下来，再来看看如何完成这种双主双从的读写分离。

双主双从读写分离

配置

MyCat控制后台数据库的读写分离和负载均衡由schema.xml文件datahost标签的balance属性控制，通过writeType及switchType来完成失败自动切换的。

schema.xml配置

<schema name="ITCAST_RW2" checkSQLschema="true" sqlMaxLimit="100" dataNode="dn7">
</schema>
<dataNode name="dn7" dataHost="dhost7" database="db01" />

<dataHost name="dhost7" maxCon="1000" minCon="10" balance="1" writeType="0"
dbType="mysql" dbDriver="jdbc" switchType="1" slaveThreshold="100">
    <heartbeat>select user()</heartbeat>
    <writeHost host="master1" url="jdbc:mysql://192.168.200.211:3306?useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="1234" >
        <readHost host="slave1" url="jdbc:mysql://192.168.200.212:3306?useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="1234" />
    </writeHost>
    <writeHost host="master2" url="jdbc:mysql://192.168.200.213:3306?useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="1234" >
        <readHost host="slave2" url="jdbc:mysql://192.168.200.214:3306?useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="1234" />
    </writeHost>
</dataHost>

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具体的对应情况如下：

属性说明：

balance="1":
- 代表全部的 readHost 与 stand by writeHost 参与 select 语句的负载均衡，简单的说，当双主双从模式(M1->S1，M2->S2，并且 M1 与 M2 互为主备)，正常情况下， M2,S1,S2 都参与 select 语句的负载均衡 ;
writeType
- 0 : 写操作都转发到第1台writeHost, writeHost1挂了, 会切换到writeHost2上;
- 1 : 所有的写操作都随机地发送到配置的writeHost上;
switchType
- -1 : 不自动切换
- 1 : 自动切换

user.xml

配置root用户也可以访问到逻辑库 ITCAST_RW2。

<user name="root" defaultAccount="true">
    <property name="password">123456</property>
    <property name="schemas">SHOPPING,ITCAST,ITCAST_RW2</property>
    <!-- 表级 DML 权限设置 -->
    <!--
    <privileges check="true">
    <schema name="DB01" dml="0110" >
    <table name="TB_ORDER" dml="1110"></table>
    </schema>
    </privileges>
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</user>

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测试

登录MyCat，测试查询及更新操作，判定是否能够进行读写分离，以及读写分离的策略是否正确。当主库挂掉一个之后，是否能够自动切换。

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