MySQL进阶-读写分离

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一、MySQL 读写分离介绍

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。

二、一主一从形式

2.1 原理

MySQL的主从复制，是基于二进制日志（binlog）实现的。

2.2 环境准备（演示）

主机	角色	用户名	密码
192.168.91.166	master	root	123456
192.168.91.167	slave	root	123456

备注：主从复制的搭建，可以参考前面文章中主从复制章节讲解的步骤操作。

结果验证

mysql> show replica status\G
*************************** 1. row ***************************
             Replica_IO_State: Waiting for source to send event
                  Source_Host: 192.168.91.166
                  Source_User: itcast01
                  Source_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Source_Log_File: binlog.000001
          Read_Source_Log_Pos: 156
               Relay_Log_File: MySQL-Slave-relay-bin.000002
                Relay_Log_Pos: 321
        Relay_Source_Log_File: binlog.000001
           Replica_IO_Running: Yes
          Replica_SQL_Running: Yes

三、一主一从读写分离

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。

3.1 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="itcast01" />

<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://192.168.91.166:3306?useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="123456" >
	<readHost host="slave1" url="jdbc:mysql://192.168.91.167:3306?useSSL=false&amp;serverTimezone=Asia/Shanghai&amp;characterEncoding=utf8" user="root" password="123456" />
	</writeHost>
</dataHost>

上述配置的具体关联对应情况如下：

writeHost 代表的是写操作对应的数据库，readHost 代表的是读操作对应的数据库。所以我们要想实现读写分离，就得配置writeHost关联的是主库，readHost关联的是从库。

而仅仅配置好了writeHost以及readHost还不能完成读写分离，还需要配置一个非常重要的负责均衡的参数 balance，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。

3.2 server.xml配置

配置 root 用户可以访问 SHOPPING、ITCAST 以及 ITCAST_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>

3.3 测试

配置完毕 MyCat 后，重新启动 MyCat。

bin/mycat stop
bin/mycat start

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。

在数据库写入一条数据，发现主从节点都增加一条数据，其实这条数据是从主节点写入的，因为数据是由主机点同步到从节点。

在数据库修改一条数据，发现主节点没有改变，从节点改变了，还是因为数据是由主机点同步到从节点。

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

mysql> select * from tb_user;
+------+---------+-----+
| id   | name    | sex |
+------+---------+-----+
|    1 | Tom     | 1   |
|    2 | Trigger | 0   |
|    3 | Dawn    | 1   |
|    8 | It5     | 0   |
+------+---------+-----+
4 rows in set (0.01 sec)

mysql> insert into tb_user(id,name,sex) values(10,'It5',0);
ERROR:
No operations allowed after connection closed.

那如何解决这个问题呢？这个时候我们就得通过另外一种主从复制结构来解决了，也就是我们接下来演示的双主双从。

四、docker 搭建MySQL一主一从

docker的安装

镜像下载

docker pull mysql:5.7

新建主服务器容器实例:3307

docker run -p 3307:3306 --name mysql-master  -v /mydata/mysql-master/log:/var/log/mysql -v /mydata/mysql-master/data:/var/lib/mysql -v /mydata/mysql-master/conf:/etc/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root  -d mysql:5.7

[root@MySQL-Master ~]# docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                               NAMES
48c39e5628e8        mysql:5.7           "docker-entrypoint.s…"   10 minutes ago      Up 10 minutes       33060/tcp, 0.0.0.0:3307->3306/tcp   mysql-maser

进入/mydata/mysql-master/conf目录下新建my.cnf

[root@MySQL-Master mycat]# cd /mydata/mysql-master/conf
[root@MySQL-Master conf]# vim my.cnf

[mysqld]
## 设置server_id，同一局域网中需要唯一
server_id=101 

## 指定不需要同步的数据库名称
binlog-ignore-db=mysql  

## 开启二进制日志功能
log-bin=mall-mysql-bin  

## 设置二进制日志使用内存大小（事务）
binlog_cache_size=1M  

## 设置使用的二进制日志格式（mixed,statement,row）
binlog_format=mixed  

## 二进制日志过期清理时间。默认值为0，表示不自动清理。
expire_logs_days=7  

## 跳过主从复制中遇到的所有错误或指定类型的错误，避免slave端复制中断。
## 如：1062错误是指一些主键重复，1032错误是因为主从数据库数据不一致
slave_skip_errors=1062

修改完配置后重启 master 实例

docker restart mysql-master

mysql -u root -p #登录

进入mysql-master容器

docker exec -it mysql-master /bin/bash

mysql -u root -p #登录

master 容器实例内创建数据同步用户

CREATE USER 'slave'@'%' IDENTIFIED BY '123456';
GRANT REPLICATION SLAVE,REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'slave'@'%';

新建从服务器容器实例3308

docker run -p 3308:3306 --name mysql-slave -v /mydata/mysql-slave/log:/var/log/mysql -v /mydata/mysql-slave/data:/var/lib/mysql -v /mydata/mysql-slave/conf:/etc/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root  -d mysql:5.7

[root@MySQL-Master ~]# docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                               NAMES
4dba1c095b94        mysql:5.7           "docker-entrypoint.s…"   17 seconds ago      Up 15 seconds       33060/tcp, 0.0.0.0:3308->3306/tcp   mysql-slave
48c39e5628e8        mysql:5.7           "docker-entrypoint.s…"   10 minutes ago      Up 10 minutes       33060/tcp, 0.0.0.0:3307->3306/tcp   mysql-master

进入/mydata/mysql-slave/conf目录下新建my.cnf

cd /mydata/mysql-slave/conf
vim my.cnf

[mysqld]
## 设置server_id，同一局域网中需要唯一
server_id=102

## 指定不需要同步的数据库名称
binlog-ignore-db=mysql  

## 开启二进制日志功能，以备Slave作为其它数据库实例的Master时使用
log-bin=mall-mysql-slave1-bin  

## 设置二进制日志使用内存大小（事务）
binlog_cache_size=1M  

## 设置使用的二进制日志格式（mixed,statement,row）
binlog_format=mixed  

## 二进制日志过期清理时间。默认值为0，表示不自动清理。
expire_logs_days=7  

## 跳过主从复制中遇到的所有错误或指定类型的错误，避免slave端复制中断。
## 如：1062错误是指一些主键重复，1032错误是因为主从数据库数据不一致
slave_skip_errors=1062  

## relay_log配置中继日志
relay_log=mall-mysql-relay-bin  

## log_slave_updates表示slave将复制事件写进自己的二进制日志
log_slave_updates=1  

## slave设置为只读（具有super权限的用户除外）
read_only=1

修改完配置后重启slave实例

docker restart mysql-slave

进入mysql-slave容器

docker exec -it mysql-slave /bin/bash

mysql -u root -p

在从数据库中配置主从复制

这条命令中的 mall-mysql-bin.000001和617,要与master节点二进制日志坐标保持一致。

change master to master_host='192.168.91.166', master_user='slave', master_password='123456', master_port=3307, master_log_file='mall-mysql-bin.000001', master_log_pos=617, master_connect_retry=30;

参数	说明
master_host	主数据库的IP地址
master_port	主数据库的运行端口
master_password	在主数据库创建的用于同步数据的用户密码
master_log_file	指定从数据库要复制数据的日志文件，通过查看主数据的状态，获取File参数
master_log_pos	指定从数据库从哪个位置开始复制数据，通过查看主数据的状态，获取Position参数
master_connect_retry	连接失败重试的时间间隔，单位为秒

在从数据库中查看主从同步状态

show slave status\G

mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State:
                  Master_Host: 192.168.91.166
                  Master_User: slave
                  Master_Port: 3307
                Connect_Retry: 30
              Master_Log_File: mall-mysql-bin.000002
          Read_Master_Log_Pos: 371
               Relay_Log_File: mall-mysql-relay-bin.000002
                Relay_Log_Pos: 325
        Relay_Master_Log_File: mall-mysql-bin.000002
             Slave_IO_Running: No
            Slave_SQL_Running: No

在从数据库中开启主从同步

start slave;

再次从数据库中查看主从同步状态

mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 192.168.91.166
                  Master_User: slave
                  Master_Port: 3307
                Connect_Retry: 30
              Master_Log_File: mall-mysql-bin.000002
          Read_Master_Log_Pos: 371
               Relay_Log_File: mall-mysql-relay-bin.000002
                Relay_Log_Pos: 325
        Relay_Master_Log_File: mall-mysql-bin.000002
             Slave_IO_Running: Yes
            Slave_SQL_Running: Yes

测试

主机新建库-使用库-新建表-插入数据，ok

mysql> create database db01;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> use db01;
Database changed
mysql> create table tb01(id int,name varchar(10));
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> insert into tb01 values (1,'frx');
Query OK, 1 row affected (0.08 sec)

从机使用库-查看记录，ok

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| db01               |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)

mysql> use db01;
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A

Database changed
mysql> show tables;
+----------------+
| Tables_in_db01 |
+----------------+
| tb01           |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from tb01 where id = 1;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | frx  |
+------+------+
1 row in set (0.00 sec)

n turn off this feature to get a quicker startup with -A

Database changed
mysql> show tables;
±---------------+
| Tables_in_db01 |
±---------------+
| tb01 |
±---------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from tb01 where id = 1;
±-----±-----+
| id | name |
±-----±-----+
| 1 | frx |
±-----±-----+
1 row in set (0.00 sec)


[外链图片转存中...(img-X0autmhI-1701310123307)]