Mysql主从复制与读写分离

目录：

  1、mysql主从复制工作原理

  2、mysql读写分离原理，使用Amoeba中间代理层实现读写分离

  3、在vmware中实现mysql主从复制+读写分离

  

一、Mysql主从复制的工作原理：

  1、mysql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、主从复制的原理

 

根据上图说明mysql的主从复制原理：

（1）、在mysql_master上更新数据，写入二进制日志（Binary log）,并通知存储引擎提交事务

（2）、mysql_slave启用I/O线程将master的binary log复制到slave的中继日志（Relay log），

（3）、mysql_slave启用SQL线程从Relay log中读取事件，并重放其中的事件从而更新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。

3、mysql读写分离原理：

  在主从复制的基础上，master更新数据同步到slave服务器中，master只负责写入数据，slave只提供读取数据，从而实现了数据库性能的优化，以及提升了服务器的安全性。

实现mysql读写分离的方法：

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。

 

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

1、实验拓扑：

2、实验环境：

OS：centos7

mysql-5.7.13

ip规划如拓扑环境

3、实验步骤：

  首先部署主从复制架构，再实现读写分离，使用client测试读写分离；

3-1：

1）、主从复制：

配置ntp，在master上搭建时间同步服务器，确保主从服务器时间同步

配置本地yum：

安装ntp：

  yum -y install ntp

2）、配置NTP时间服务器：

vim  /etc/ntp.conf

添加如下配置：

3）、重启ntpd服务：

4）、防火墙添加例外：

5）分别slave1和slave2执行时间同步：

分别在slave1 slave2安装ntp  ntpdate

在salve1和slave2执行命令同步时间：

3-2：

1）、分别在master和slave1，slave2安装Mysql，安装步骤略：

mysql版本如下：

2）、mysql_master配置：

修改/etc/my.cnf配置文件：

 

 

注释：

server-id=1  ##注意主从server-id不可一样

log-slave-updates=true：一般用于联机复制中，

log-bin=master-bin：指定binlog日志名

重启mysqld服务

在master创建用于复制数据用户，并授权，查看master的binlog日志信息。

4、配置从服务器（slave1和slave2配置一样）

1）、修改/etc/my.cnf主配置文件：

注释：

server-id=2：  server-id修改为2

log-bin=mysql-bin:  slave的二进制日志

relay-log=relay-log-bin  :中继日志文件名

relay-log-index=slave-relay-bin.index ： 中继日志的索引文件名

重启mysqld服务

systemctl restart mysqld

注意：

  slave2也执行以上操作

3）、在salve1和salve2分别执行change master to操作，用于同步数据：

在master上开启防火墙的3306端口例外：

注意要记住在master上执行show master status的binlog的二进制名，与位置信息，下面需要指定：

slave2也执行相同操作：

4）、启动slave（slave1和slave2都执行此操作）

mysql>  start slave;

5）、查看slave状态，确保以下两个值为YES

当前Slave_IO_Running：值为No，向下查看错误信息：

根据上述信息，可以判断，我的环境为克隆状态，所以mysql的UUID值一样，使用以下方法解决：

修改auto.cnf中的UUID值，随意更改一个值即可。（slave2也一样）

重启mysqld服务：

systemctl restart mysqld

再次登录mysql，查看主从复制的状态：

  根据Slave_SQL_Running  和Slave_IO_Running值是否为Yes状态

 salve1：

 slave2：

 

5、验证从是否同步数据：

1）、在主服务器上新建数据库”IT“

创建test表，并插入数据：

在slave1和slave2上查看是否更新数据：

slave1：

slave2：

主从复制配置完毕，接下来配置读写分离：

四、读写分离：

1、在Amoeba上安装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

1）、下载jdk的执行程序：

2）、添加x权限，并执行

chmod +x  jdk-6u14-linux-x64.bin

cp  jdk-6u14-linux-x64.bin  /usr/local/

./jdk-6u14-linux-x64.bin  ##执行此程序

安装过程中提示（yes/no），选择yes安装即可，

mv  jdk1.6.0_14/  /usr/local/jdk1.6

3）、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/jre/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

如：

4）、立即生效

2、安装并配置Amoeba软件：

#mkdir  /usr/local/amoeba    //创建amoeba目录

#tar zxf  amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz -C  /usr/local/amoeba/

#chmod -R 755 /usr/local/amoeba/

#/usr/local/amoeba/bin/amoeba    

显示以上内容说明amoeba安装成功。

3、配置amoeba，实现读写分离，master负责写，slave负责读，负载均衡

1）、在主从三台服务器上登录mysql，创建amoeba用户并授权

用户amoeba，密码amoeba（因为之前配置了主从复制，所以在slave1 slave2也会存在授权用户，可以查看）

2）、修改amoeba.xml文件：

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。

在Amoeba上操作：

vim  /usr/local/conf/amoeba.xml

1）、修改连接amoeba的用户和密码

2）、定义读写池

3）、编辑dbServers.xml配置文件

1）、修改连接mysql的用户和密码：

 用户amoeba 密码amoeba    ###注意删除注释   –>

指定master slave1 slave2主机地址：

定义slave的负载均衡：

4）、启动amoeba：

4、测试读写分离：

1）、在client上安装mysql，用于远程连接数据库测试  （安装过程略，可以使用yum -y install mysql）

2）、在master salve1 slave2分别开启3306端口，防火墙添加例外

 

在Amoeba上开启8066端口：

firewall-cmd  –permanent  –add-port=8066/tcp;

firewall-cmd  –reload

3)、在client上执行mysql命令登录amoeba

 1）、创建数据库test

 2）、创建表student；

查看主从同步情况：

master：

slave1：

slave2：

在client上插入数据到student表中，查看从是否同步：

slave1：

slave2

2）、将slave1 slave2执行 stop slave，停止主从复制

     分别在slave1 和salve2 向student表中插入不同的数据，用于在client上测试读的负载均衡：

slave1：

 

slave2：

在client上进行查询：

可以看到，第一次查询的数据是slave2的数据库，第二次查询是slave1的数据库，实现了轮询算法的负载均衡

 3）、在client上写入数据，测试写数据只有在master上会写入：

从上面可以看出，在client上向student表写入数据，查询时，没有此数据，因为写操作只在master上生效，读是在slave上

在master上查看是否有刚写入的数据：

通过以上测试，mysql的主从复制与读写分离部署已完成。