MySQL 主从复制与读写分离(中)

本文涉及的产品
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
云数据库 RDS MySQL,高可用系列 2核4GB
简介: 一、概念1.1 什么是读写分离?读写分离,基本的原理是让主数据库处理事务性增、改、删操作( INSERT、UPDATE、DELETE) ,而从数据库处理SELECT查询操作。数据库复制被用来把事务性操作导致的变更同步到集群中的从数据库

五、主从复制案例演示(半同步复制)


实验环境:

Master 服务器:192.168.72.192,mysql5.7

Slave1 服务器:192.168.72.60,mysql5.7

Slave2 服务器:192.168.72.70,mysql5.7

实验操作:

-------1、所有服务器关闭防火墙------
 systemctl disable --now firewalld
 setenforce 0
 -------2、主数据库配置---------
 vim /etc/my.cnf             #在 [mysqld] 区域添加下面内容
 ......
 plugin-load=rpl_semi_sync_master=semisync_master.so     #加载mysql半同步复制的插件
 rpl_semi_sync_master_enabled=ON         #或者设置为"1",即开启半同步复制功能
 rpl-semi-sync-master-timeout=1000       #超时时间为1000ms,即1s
 systemctl restart mysqld
 -------3、从数据库配置-----------
 vim /etc/my.cnf 
 ......
 plugin-load=rpl_semi_sync_slave=semisync_slave.so
 rpl_semi_sync_slave_enabled=ON
 systemctl restart mysqld
 -------4、查看半同步是否在运行---------------
 #主数据库执行
 show status like 'Rpl_semi_sync_master_status';
 show variables like 'rpl_semi_sync_master_timeout';
 #从数据库执行(此时可能还是OFF状态,需要在下一步重启IO线程后,从库半同步状态才会为ON)
 show status like 'Rpl_semi_sync_slave_status';
 #重启从数据库上的IO线程
 STOP SLAVE IO_THREAD;
 START SLAVE IO_THREAD;
 #在主库查询半同步状态
 show status like '%Rpl_semi%';  
 参数说明:
 Rpl_semi_sync_master_clients                    #半同步复制客户端的个数
 Rpl_semi_sync_master_net_avg_wait_time          #平均等待时间(默认毫秒)
 Rpl_semi_sync_master_net_wait_time              #总共等待时间
 Rpl_semi_sync_master_net_waits                  #等待次数
 Rpl_semi_sync_master_no_times                   #关闭半同步复制的次数
 Rpl_semi_sync_master_no_tx                      #表示没有成功接收slave提交的次数
 Rpl_semi_sync_master_status                     #表示当前是异步模式还是半同步模式,on为半同步
 Rpl_semi_sync_master_timefunc_failures          #调用时间函数失败的次数
 Rpl_semi_sync_master_tx_avg_wait_time           #事物的平均传输时间
 Rpl_semi_sync_master_tx_wait_time               #事物的总共传输时间
 Rpl_semi_sync_master_tx_waits                   #事物等待次数
 Rpl_semi_sync_master_wait_pos_backtraverse      #可以理解为"后来的先到了,而先来的还没有到的次数"
 Rpl_semi_sync_master_wait_sessions              #当前有多少个session因为slave的回复而造成等待
 Rpl_semi_sync_master_yes_tx                     #成功接受到slave事物回复的次数
 当半同步复制发生超时(由rpl_semi_sync_master_timeout参数控制,默认为10000ms,即10s),会暂时关闭半同步复制,转而使用异步复制,也就是会自动降为异步工作。
 当 master dump 线程发送完一个事务的所有事件之后,如果在 rpl_semi_sync_master_timeout 内,收到了从库的响应, 则主从又重新恢复为半同步复制。
复制代码


注意:

1)在一主多从的架构中,如果要开启半同步复制,并不要求所有的从都是半同步复制。

2)MySQL 5.7极大的提升了半同步复制的性能。

  • 5.6 版本的半同步复制,dump thread 承担了两份不同且又十分频繁的任务:传送binlog 给 slave ,还需要等待 slave 反馈信息,而且这两个任务是串行的,dump thread 必须等待 slave 返回之后才会传送下一个 events 事务。dump thread 已然成为整个半同步提高性能的瓶颈。在高并发业务场景下,这样的机制会影响数据库整体的系统吞吐量(TPS)。
  • 5.7 版本的半同步复制中,独立出一个 ack collector thread ,专门用于接收 slave 的反馈信息。这样 master 上有两个线程独立工作,可以同时发送 binlog 到 slave ,和接收 slave 的反馈。

半同步复制什么情况下会降为异步复制?什么时候又会恢复同步复制?

  • 当半同步复制发生超时(由rpl_semi_sync_master_timeout 参数控制,默认为10000ms, 即10s),会暂时关闭半同步复制,转而使用异步复制,也就是会自动降为异步工作。
  • 当malster dump 线程发送完一个事务的所有事件之后,如果在rpl_ semi_sync_master_ timeout 内,收到了从库的响应,则主从又重新恢复为半同步复制。

六、读写分离概念


6.1 MySQL读写分离原理

  • 读写分离就是只在主服务器上写,只在从服务器上读。
  • 基本的原理是让主数据库处理事务性操作,而从数据库处理select查询。
  • 数据库复制被用来把主数据库上事务性操作导致的变更,同步到集群中的从数据库。

6.2 目前较为常见的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应用最广泛的。

优点是性能较好,因为在程序代码中实现,不需要增加额外的设备为硬件开支;缺点是需要开发人员来实现,运维人员无从下手。

但是并不是所有的应用都适合在程序代码中实现读写分离,像一些大型复杂的Java应用,如果在程序代码中实现读写分离对代码改动就较大。

2)基于中间代理层实现

代理一般位于客户端和服务器之间,代理服务器接到客户端请求后通过判断后转发到后端数据库,有以下代表性程序。

(1)MySQL-Proxy。MySQL-Proxy为MysQL开源项目,通过其自带的1ua脚本进行sQL判断。

(2)Atlas。是由奇虎360的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干保条。支持事物以及存储过程。

(3)Amoeba。由陈思儒开发,作者曾就职于阿里巴巴。该程序由Java语言进行开发,阿里巴巴将其用于生产环境。但是它不支持事务和存储过程。

(4)Mycat。是一款流行的基于Java语言编写的数据库中间件,是一个实现了MySq1协议的服务器,其核心功能是分库分表。配合数据库的主从模式还可以实现读写分离。

由于使用MysQLProxy需要写大量的ua脚本,这些Lua并不是现成的,而是需要自己去写。这对于并不熟悉MysQLProxy 内置变量和MySQL Protocol的人来说是非常困难的。

Amoeba是一个非常容易使用、可移植性非常强的软件。因此它在生产环境中被广泛应用于数据库的代理层。


七、读写分离案例(使用Amoeba)


实验环境:

Master 服务器:192.168.72.192,mysql5.7,centos7-2

Slave1 服务器:192.168.72.60,mysql5.7,centos7-6

Slave2 服务器:192.168.72.70,mysql5.7,centos7-7

Amoeba 服务器:192.168.72.30,jdk1.6、Amoeba centos7-3

客户端:192.168.72.40, mysql5.7,centos7-4

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7.1 Amoeba服务器配置 192.168.72.30

1)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。
 #先将jdk的二进制文件上传到/opt/目录下,之后复制到/usr/local/目录下
 [root@Amo ~]# cd /opt/
 [root@Amo opt]# cp jdk-6u14-linux-x64.bin /usr/local/
 [root@Amo opt]# cd /usr/local/
 [root@Amo local]# chmod +x jdk-6u14-linux-x64.bin     #为二进制文件增加执行权限
 [root@Amo local]# ./jdk-6u14-linux-x64.bin
 ##按yes,按enter
 [root@Amo local]# mv jdk1.6.0_14/ /usr/local/jdk1.6     #将jdk目录重命名
 #添加环境变量
 [root@Amo local]# vim /etc/profile
 export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.6
 export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib
 export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH
 export AMOEBA_HOME=/usr/local/amoeba
 export PATH=$PATH:$AMOEBA_HOME/bin
 [root@Amo local]# source /etc/profile     #刷新文件,使立即生效
 [root@Amo local]# java -version           #查看jdk版本
复制代码


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2)安装 Amoeba软件

-------1、安装 Amoeba软件---------
 #创建Amoeba的解压目录
 [root@Amo ~]# mkdir /usr/local/amoeba/
 #将Amoeba安装包上传到/opt/目录,解压安装包
 [root@Amo opt]# cd /opt/
 [root@Amo opt]# tar zxvf amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz -C /usr/local/amoeba/
 #增加目录权限
 [root@Amo opt]# chmod -R 755 /usr/local/amoeba/
 #开启Amoeba
 [root@Amo opt]# /usr/local/amoeba/bin/amoeba      #如显示amoeba start|stop说明安装成功
 -------2、配置 Amoeba读写分离,两个 Slave 读负载均衡----------
 #先在Master、Slave1、Slave2 的mysql上开放权限给 Amoeba 访问。注意:这里授权的用户名和密码,会在下一步写入数据库配置文件。
 grant all on *.* to yuji@'192.168.72.%' identified by '123123';
 #再回到amoeba服务器配置amoeba服务:
 [root@Amo opt]# cd /usr/local/amoeba/conf/
 #备份配置文件,修改amoeba配置文件
 [root@Amo conf]# cp amoeba.xml amoeba.xml.bak
 [root@Amo conf]# vim amoeba.xml
 --30行--
 <property name="user">amoeba</property>     #30行和32行,授权客户端用于登录amoeba的账号和密码
 --32行-- 
 <property name="password">123456</property>
 --115行--
 <property name="defaultPool">master</property>  #设置默认服务器池
 --117-去掉注释-
 <property name="writePool">master</property>   #定义写的服务器池名称
 <property name="readPool">slaves</property>    #定义读的服务器池名称
 #备份数据库配置文件,之后修改数据库配置文件dbServers.xml
 [root@Amo conf]# cp dbServers.xml dbServers.xml.bak
 [root@Amo conf]# vim dbServers.xml  
 --23行--注释掉  作用:默认进入test库,注释掉以防mysql中没有test库时,会报错
 <!-- <property name="schema">test</property> -->
 ##26-30行,此用户就是之前在3台主从服务器上授权的用户,授权amoeba服务器用来登录mysql数据库的用户和密码。
 --26行--修改
 <property name="user">yuji</property>  
 --28-30行--去掉注释
 <property name="password">123123</property>
 --45行--修改,设置主服务器的名称master和地址
 <dbServer name="master"  parent="abstractServer">
 --48行--修改,设置主服务器的地址
 <property name="ipAddress">192.168.72.192</property>
 --52行--修改,设置从服务器1的名称slave1
 <dbServer name="slave1"  parent="abstractServer">
 --55行--修改,设置从服务器1的地址
 <property name="ipAddress">192.168.72.60</property>
 --58行--复制上面6行粘贴,设置从服务器2的名称slave2和地址
 <dbServer name="slave2"  parent="abstractServer">
 <property name="ipAddress">192.168.72.70</property>
 --65行--修改
 <dbServer name="slaves" virtual="true">
 --71行--修改
 <property name="poolNames">slave1,slave2</property>
 [root@Amo conf]# /usr/local/amoeba/bin/amoeba start &  #后台启动Amoeba软件,按ctrl+c 返回
 [root@Amo conf]# netstat -anpt | grep java            #查看8066端口是否开启,默认端口为TCP 8066
复制代码


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先在Master、Slave1、Slave2 的mysql上开放权限给 Amoeba 访问:

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再回到amoeba服务器配置amoeba服务:

修改amoeba的配置文件amoeba.xml

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