MySQL(mariadb)多实例应用与多实例主从复制

MySQL多实例

mysql多实例，简单理解就是在一台服务器上，mysql服务开启多个不同的端口（如3306、3307，3308），运行多个服务进程。这些 mysql 服务进程通过不同的 socket来监听不同的数据端口，进而互不干涉的提供各自的服务。

在同一台服务器上，mysql 多实例会去共用一套 mysql 应用程序，因此在部署 mysql的时候只需要部署一次 mysql程序即可，无需多次部署。但是，mysql多实例之间会各自使用不同的 my.cnf 配置文件、启动程序和数据文件。在提供服务方面，mysql多实例在逻辑上看起来是各自独立，互不干涉的，并且多个实例之间是根据配置文件的设定值，来获取相关服务器的硬件资源。

多实例应用场景

当一个公司业务访问量不太大，又想节俭成本，并且还希望不同业务的数据库服务能够各自尽量独立，提供服务能够互相不受影响。另外还需要应用主从同步等技术来提供数据库备份或读写分离服务，以及方便后期业务量增大时，数据库架构的扩展和迁移。
公司业务访问量不是太大的时候，服务器的资源基本都是过剩状态。此时就很适合 mysql 多实例的应用。如果对 SQL语句优化做的比较好，mysql 多实例是一个很值得去使用的技术。
测试环境，公司中会需要数据库环境来测试业务，在单机上部署多实例也能够节省成本

MySQL多实例实现方式

mysql 多实例常规来讲，有三种方案可以实现，这三种方案各有利弊，如下：

基于多配置文件通过使用多个配置文件来启动不同的进程，以此来实现多实例。

优点：逻辑简单，配置简单

缺点：管理起来不方便

基于mysqld_multi通过官方自带的 mysqld_multi 工具，使用单独配置文件来实现多实例

优点：便于集中管理管理

缺点：不方便针对每个实例配置进行定制

基于IM使用 MySQL 实例管理器（MYSQLMANAGER），这个方法好像比较好不过也有点复杂

优点：便于集中管理

缺点：耦合度高。IM一挂，实例全挂

不方便针对每个实例配置进行定制

本章内容采用第一种方式来是实现，(个人倾向于这种方式)，数据库采用mariadb来代替mysql，过程都一样

系统与安装版本信息
操作系统：Centos6.9
数据库：mariadb-10.2.15.tar.gz
三个实例：3306，3307，3308

MySQL多实例安装

安装mysql

安装依赖包

yum install bison bison-devel zlib-devel libcurl-devel libarchive-devel boost-devel gcc gcc-c++ cmake libevent-devel gnutls-devel libaio-devel openssl-devel ncurses-devel libxml2-devel

创建mysql用户组

useradd -r mysql

创建实例数据库目录
各实例的数据库目录，配置文件目录，启动程序目录都存放在单独的目录位置，结构如下：

[root@localhost ~]# mkdir -p /data/mysql/{3306,3307,3308}/{data,etc,log,socket,bin}
[root@localhost ~]# tree /data
/data
├── lost+found
└── mysql
    ├── 3306
    │   ├── bin
    │   ├── data
    │   ├── etc
    │   ├── log
    │   └── socket
    ├── 3307
    │   ├── bin
    │   ├── data
    │   ├── etc
    │   ├── log
    │   └── socket
    ├── 3308
    │   ├── bin
    │   ├── data
    │   ├── etc
    │   ├── log
    │   └── socket
    └── mysqld

解压安装源码包

[root@localhost ~]# tar zxvf mariadb-10.2.15
[root@localhost ~]# cd mariadb-10.2.15

#编译
cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql  -DCMAKE-USER=mysql  -DCMAKE-GROUP=mysql -DMYSQL_DATADIR=/data/mysql -DWITHOUT_TOKUDB=1

如果执行cmake提示：CMake Error at storage/tokudb/PerconaFT/cmake_modules/TokuSetupCompiler.cmake:183 (message):
添加编译参数：-DWITHOUT_TOKUDB=1

make  -j  4
make  install

安装成功后先不初始化，把配置文件，启动脚本文件都配置完成后再执行初始化

复制配置文件到各实例的etc目录下

配置文件在源码包解压目录下

[root@localhost support-files]# cp my-huge.cnf /data/mysql/3306/etc/my.cnf
[root@localhost support-files]# cp my-huge.cnf /data/mysql/3307/etc/my.cnf
[root@localhost support-files]# cp my-huge.cnf /data/mysql/3308/etc/my.cnf

修改配置文件内容，3306,3307,3308各实例配置文件修改my.cnf内容，修改端口，socket路径，数据存放目录等

[client]
#password       = your_password
port            = 3306	     
socket          = /data/mysql/3306/socket/mysql.sock

[mysqld]
port            = 3306
socket          = /data/mysql/3306/socket/mysql.sock
datadir=/data/mysql/3306

同样，3307，3308实例也要修改相同的配置

编写服务启动脚本

#!/bin/bash

port=3306
mysql_user="root"
mysql_pwd=""
cmd_path="/usr/local/mysql/bin"
mysql_basedir="/data/mysql"
mysql_sock="${mysql_basedir}/${port}/socket/mysql.sock"

function_start_mysql()
{
    if [ ! -e "$mysql_sock" ];then
      printf "Starting MySQL...\n"
      ${cmd_path}/mysqld_safe --defaults-file=${mysql_basedir}/${port}/etc/my.cnf  &> /dev/null  &
    else
      printf "MySQL is running...\n"
      exit
    fi
}


function_stop_mysql()
{
    if [ ! -e "$mysql_sock" ];then
       printf "MySQL is stopped...\n"
       exit
    else
       printf "Stoping MySQL...\n"
#       ${cmd_path}/mysqladmin -u ${mysql_user} -S ${mysql_sock} shutdown
       ${cmd_path}/mysqladmin -u ${mysql_user} -p${mysql_pwd} -S ${mysql_sock} shutdown
   fi
}


function_restart_mysql()
{
    printf "Restarting MySQL...\n"
    function_stop_mysql
    sleep 2
    function_start_mysql
}

case $1 in
start)
    function_start_mysql
;;
stop)
    function_stop_mysql
;;
restart)
    function_restart_mysql
;;
*)
    printf "Usage: ${mysql_basedir}/${port}/bin/mysqld {start|stop|restart}\n"
esac

上面的脚本要准备三份，因为mysql实例是各自独立管理的，将上面的脚本参数port变量修改成3307,3308即可，放在各自实例的bin目录，服务启动是从各自实例的bin目录下执行这脚本

port=3307
mysql_user="root"
mysql_pwd=""
cmd_path="/usr/local/mysql/bin"
mysql_basedir="/data/mysql"
mysql_sock="${mysql_basedir}/${port}/socket/mysql.sock"

初始化数据库

[root@localhost mysql]# scripts/mysql_install_db --user=mysql --basedir=/usr/local/mysql/ --datadir=/data/mysql/3306/data

[root@localhost mysql]# scripts/mysql_install_db --user=mysql --basedir=/usr/local/mysql/ --datadir=/data/mysql/3307/data

[root@localhost mysql]# scripts/mysql_install_db --user=mysql --basedir=/usr/local/mysql/ --datadir=/data/mysql/3308/data

修改mysql实例目录属主

chown -R mysql:mysql /data/mysql

启动各实例服务

[root@localhost ~]# /data/mysql/3306/bin/mysqld start
[root@localhost ~]# /data/mysql/3307/bin/mysqld start
[root@localhost ~]# /data/mysql/3308/bin/mysqld start

[root@localhost mysql]# ss -tnl
State      Recv-Q Send-Q                                 Local Address:Port                                   Peer Address:Port 
LISTEN     0      80                                                :::3306                                             :::*     
LISTEN     0      80                                                :::3307                                             :::*     
LISTEN     0      80                                                :::3308                                             :::*     
LISTEN     0      128                                               :::22                                               :::*

测试登录

[root@localhost ~]# mysql -S /data/mysql/3306/socket/mysql.sock
Welcome to the MariaDB monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MariaDB connection id is 9
Server version: 10.2.15-MariaDB-log Source distribution

Copyright (c) 2000, 2018, Oracle, MariaDB Corporation Ab and others.

Type \'help;\' or \'\h\' for help. Type \'\c\' to clear the current input statement.

MariaDB [(none)]>

至此mysql的多实例安装完成，在这种多实例的环境下，可以单独使用个实例进行数据存储，也可以将各实例配置成主从架构进行使用，下面顺便把mysql的主从也介绍使实现一下，关于mysql的主从架构，以后会专门研究各种功能，这里只简单实现，能够帮助理清主从复制的工作过程和配置过程。

MySQL多实例主从复制

在开始主从配置之前先简单介绍一下mysql的主从复制原理，
mysql复制原理大致如下：
1，mysql主数据库在事物提交时会把数据变更作为事件events记录在二进制日志文件bin-log中，mysql主库上的sync_binlog参数控制bin-log日志刷新到磁盘

2，主库推送二进制日志文件bin-log中的事件到从库的中继日志Relay Log ,之后从库根据中继日志Relay log重写数据操作将数据写入从库，以此达到主库和从库的数据一致

mysql复制过程中通过3个线程来完成复制操作：其中binlog dump线程在主库上，I/O线程和SQL线程在从库上，当在从库上启动复制（START SLAVE）时，首先会I/O线程连接主库，（连接主库用户用主库创建），主库随后创建binlog dump线程读取数据库事件（binlog日志）并发送给I/O线程，I/O获取到binlog日志数据后更新到从库的中继日志Relay log中，从库上的SQL线程读取中继日志Relay log 中数据写入本地数据库，最终完成主从复制。

一主多从的实现

本文实现一主多重的方式，即上面的3个mysql实例，3306实例作为主库，3307和3308作为从库，实现主从复制的最为关键的是日志文件的设置，主库必须要开启二进制日志，从库要关闭二进制，并且开启中继日志relay log，要点如下：

主库创建提供从库的同步用户
主库开启二进制日志
从库开启中继日志relay log，并关闭二进制日志功能
主从之间的server-id不能相同
主从时间同步（由于在同一台主机，步奏略过）

配置主从库实例的配置文件

查看mysql是否开启二进制和中继日志

MariaDB [(none)]> show variables like \'log_bin\';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| log_bin       | ON    |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

MariaDB [(none)]> show variables like \'relay_log\';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| relay_log     |       |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql安装默认会启用二进制日志，但么有启动relay log，所以主库上无需设置，从库需要开启中继日志：
编辑实例3307,3308的my.cnf关闭bin-log，开启中继日志，修改server-id

3307实例：

#log-bin=mysql-bin
relay-log=relay-log
server-id       = 2

3308实例：

#log-bin=mysql-bin
relay-log=relay-log
server-id       = 3

修改后要重启3307,3308实例

[root@localhost ~]# /data/mysql/3307/bin/mysqld restart
Restarting MySQL...
Stoping MySQL...
Enter password: 
Starting MySQL...

[root@localhost ~]# /data/mysql/3308/bin/mysqld restart
Restarting MySQL...
Stoping MySQL...
Enter password:    #这里提示要输入密码，因为中定义了要输入密码
Starting MySQL...

重启从库实例后检查日志启用情况

MariaDB [(none)]> show variables like \'relay_log\';
+---------------+-----------+
| Variable_name | Value     |
+---------------+-----------+
| relay_log     | relay-log |
+---------------+-----------+
1 row in set (0.00 sec)

MariaDB [(none)]> show variables like \'log_bin\';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| log_bin       | OFF   |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

主库创建同步复制的用户

MariaDB [(none)]> grant replication slave on *.* to yufu@\'192.168.%.%\' identified by \'123456\';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

MariaDB [(none)]> flush privileges;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

查看主库的bin-log日志记录位置节点
因为在从库中使用change master to 指令连接主库时要指定连接时主库的bin-log日志记录位置节点。

MariaDB [(none)]> show master status;
+------------------+----------+--------------+------------------+
| File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB |
+------------------+----------+--------------+------------------+
| mysql-bin.000001 |      645 |              |                  |
+------------------+----------+--------------+------------------+
1 row in set (0.00 sec)

从库连接主库

登录到从库3307实例：

MariaDB [(none)]> change master to master_host=\'192.168.214.141\',master_user=\'yufu\',master_password=\'123456\',master_log_file=\'mysql-bin.000001\',master_log_pos=645;
Query OK, 0 rows affected (0.11 sec)

MariaDB [(none)]> flush privileges;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

登录到从库3308实例：

MariaDB [(none)]> change master to master_host=\'192.168.214.141\',master_user=\'yufu\',master_password=\'123456\',master_log_file=\'mysql-bin.000001\',master_log_pos=645;
Query OK, 0 rows affected (0.11 sec)

MariaDB [(none)]>  flush privileges;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

启动从库复制功能

启动3307实例并查看复制状态

MariaDB [(none)]> START SLAVE;      #
Query OK, 0 rows affected (0.80 sec)

MariaDB [(none)]> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 192.168.214.141
                  Master_User: yufu
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: mysql-bin.000001
          Read_Master_Log_Pos: 645
               Relay_Log_File: relay-log.000002
                Relay_Log_Pos: 555
        Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001
             Slave_IO_Running: Yes         #同时为yes才能成功同步数据
            Slave_SQL_Running: Yes

启动3308实例并查看复制状态

MariaDB [(none)]> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

MariaDB [(none)]> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 192.168.214.141
                  Master_User: yufu
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: mysql-bin.000001
          Read_Master_Log_Pos: 645
               Relay_Log_File: relay-log.000002
                Relay_Log_Pos: 555
        Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001
             Slave_IO_Running: Yes
            Slave_SQL_Running: Yes

至此，配置启动都没有问题，下面从主库实例3306中写入一些数据看看看看3307,3308实例能不能正常同步数据

测试同步

登录主库3306实例写一些数据：

MariaDB [(none)]> create database yufu;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

MariaDB [(none)]> use yufu;
Database changed
MariaDB [yufu]> create table test(
    -> id varchar(10),
    -> name varchar(20)
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.84 sec)

MariaDB [yufu]> insert into test values (\'2323\',\'yufuname\');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

登录从库3307实例查看数据：

MariaDB [(none)]> select * from yufu.test;
+------+----------+
| id   | name     |
+------+----------+
| 2323 | yufuname |
+------+----------+
1 row in set (0.00 sec)

登录从库3308实例查看数据：

MariaDB [(none)]>  select * from yufu.test;
+------+----------+
| id   | name     |
+------+----------+
| 2323 | yufuname |
+------+----------+
1 row in set (0.01 sec)

经过测试同步功能正常，文章最后再次总结一下mysql主从复制的要点：

1. 主库必须开启bin-log二进制日志
2. 从库必须开启中继日志Relay-log，关闭bin-log
3. 主从的server-id 必须不能相同
4. 主库创建同步用户
5. 确保上面设置后，登录从库执行 change master to 指令
6. 主从时间同步

在后面的文章里，会比较详细介绍使用mysql的主从复制功能

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