MySQL 主从复制与读写分离

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。主服务器提供写，从服务器提供读。

2、为什么要读写分离：　　

　　因为数据库的“写”(写10000条数据可能要3分钟)操作是比较耗时的；但是数据库的“读”(读10000条数据可能只要5秒钟)；

所以读写分离，解决的是，数据库的写入，影响了查询的效率。

3、什么时候要读写分离：　　

　　数据库不一定要读写分离，如果程序使用数据库较多时，而更新少，查询多的情况下会考虑使用。利用数据库主从同步，

再通过读写分离可以分担数据库压力，提高性能。

4、主从复制与读写分离：　

　　　在实际的生产环境中，对数据库的读和写都在同一个数据库服务器中，是不能满足实际需求的。无论是在安全性、

高可用性还是高并发等各个方面都是完全不能满足实际需求的。因此，通过主从复制的方式来同步数据，

再通过读写分离来提升数据库的并发负载能力。有点类似于rsync，但是不同的是rsync是对磁盘文件做备份，

而mysq1 主从复制是对数据库中的数据、语句做备份

5、mysql支持的复制类型：

STATEMENT:基于语句的复制在服务器上执行SQL语句，在从服务器上执行相同的语句，MySQL默认采用基于语句的复制，执行效率高
ROW：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
MIXED：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

6、主从复制的工作过程：

　　主服务器开启二进制日志，从服务器开启中继日志

　　首先主服务器，将数据的增删改数据写入自己的二进制日志(bin log)。
　　然后从服务器开始一个I/O线程，与主服务器相连读取主服务器的二进制日志，备份
写入到自己的中继日志里。
　　同时主服务器为每一个I/O线程开启一个dump线程，发送二进制事件，保存到从服务器本地的中继日志里。
最后从服务器打开SQL线程，读取中继日志并且进行重放，从而和主服务器保持数据一致，最终I/O和SQL线程进入休眠状态，
等待下一次唤醒。（从服务器会一定时间里试探主服务器二进制日志是否发生变化，发生改变就被唤醒）。

###中继日志通常会位于 OS 缓存中，不会写入硬盘，所以中继日志的开销很小。

###复制过程有一个很重要的限制，即复制在 Slave上是串行化的，也就是说 Master上的并行更新操作不能在Slave上并行操作，

所以最好使用MIXED复制类型，在无法精确复制时会基于行的复制。

7、MySQL主从复制延迟：

　　a)master服务器高并发，形成大量事务。

　　b)网络延迟。

　　c）主从硬件设备导致。cpu主频、内存io、硬盘io。

　　d）本来就不是同步复制，而是异步复制。

从库优化mysql参数，比如增大innodb_buffer_pool_size,让更多操作在mysql内存中国完成，减少磁盘操作。

从库使用高性能主机。包括cpu强悍、内存加大。避免使用虚拟云主机，使用物理主机，这样提升了i/o方面性。

从库使用SSD磁盘。

网络优化，避免跨机房实现同步。

8、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查询，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查询导致的变更同步到集群中的从数据库。

9、目前较为常见的MySQL读写分离分为以下两种：

a）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。

b）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。

MySQL-Proxy。 MySQL-Proxy 为MySQL开源项目，通过其自带的lua脚本进行SQL判断。
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-proxy0.8.2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mysq1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。

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。但是它不支事务和存储过程。

由于使用MySQL Proxy 需要写大量的Lua脚木，这些Lua并不是现成的，而是需要自己去写。

这对于并不熟悉MySQL Proxy内置变量和MySQLProtocol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。

10、部署主从复制与读写分离：

准备四台服务器（一台主服务器2台从服务器一台amoeba）全都关闭防火墙和安全机制

systemctl stop firewalld

systemctl disable firewalld

setenforce 0

搭建主从复制：

mysql 主从服务器时间同步

主服务器设置：

yum -y install ntp

vim /etc/ntp.conf

末行添加

server 20.0.0.0							#设置本地是时钟源，注意修改网段

fudge 20.0.0.0 stratum 8					#设置时间层级为8（限制在15内）

service ntpd start

从服务器1.2 配置：（两台从服务器配置相同）

yum -y install ntp ntpdate

service ntpd start

/usr/sbin/ntpdate 20.0.0.42			#进行时间同步，指向Master服务器IP

crontab -e

*/30 * * * * /usr/sbin/ntpdate 20.0.0.42

主服务器mysql 配置：

vim /etc/my.cnf

server-id = 1

log-bin=master-bin							#添加，主服务器开启二进制日志

log-slave-updates=true						#添加，允许从服务器更新二进制日志

systemctl restart mysqld

mysql -u root -p

GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'myslave'@'20.0.0.%' IDENTIFIED BY 'abc123';			#给从服务器授权

FLUSH PRIVILEGES;

show master status;

#File 列显示日志名，Fosition 列显示偏移量

从服务器1，2的mysql 配置：（两台从服务器server-id 不要重复）

vim /etc/my.cnf

server-id = 2						#修改，注意id与Master的不同，两个Slave的id也要不同

relay-log=relay-log-bin						#添加，开启中继日志，从主服务器上同步日志文件记录到本地

relay-log-index=slave-relay-bin.index		#添加，定义中继日志文件的位置和名称

systemctl restart mysqld

mysql -u root -p

change master to master_host='20.0.0.42' , master_user='myslave',master_password='abc123',master_log_file='master-bin.000002',master_log_pos=604;

				#配置同步，注意 master_log_file 和 master_log_pos 的值要与Master查询的一致，这里的是例子，每个人的都不一样

start slave;						#启动同步，如有报错执行 reset slave;

show slave status\G					#查看 Slave 状态

//确保 IO 和 SQL 线程都是 Yes，代表同步正常。

Slave_IO_Running: Yes				#负责与主机的io通信

Slave_SQL_Running: Yes				#负责自己的slave mysql进程

一般 Slave_IO_Running: No 的可能性：
网络不通
my.cnf配置有问题
密码、file文件名、pos偏移量不对
防火墙没有关闭　

切记2台从服务器都要配置，server-id 不能重复配置完该重启的重启该启动的启动

验证主从复制：主服务器创建一个库，再去从服务器查看库：

打开从服务器1，2查看发现已经有了

搭建读写分离：

安装JAVA环境、amoeba 软件：

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。

将jdk-6u14-linux-x64.bin 和 amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz.0 上传到/opt目录下。

cd /opt/

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

cd /usr/local/

chmod +x jdk-6u14-linux-x64.bin

./jdk-6u14-linux-x64.bin

按空格到最后一行

按yes，按enter

mv jdk1.6.0_14/ /usr/local/jdk1.6

vim /etc/profile

export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.6

export CLASSPATH=$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib

export PATH=$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/bin/:$PATH:$HOME/bin

export AMOEBA_HOME=/usr/local/amoeba

export PATH=$PATH:$AMOEBA_HOME/bin

source /etc/profile

java -version

##安装 Amoeba软件##

mkdir /usr/local/amoeba

tar zxvf /opt/amoeba-mysql-binary-2.2.0.tar.gz -C /usr/local/amoeba/

chmod -R 755 /usr/local/amoeba/

/usr/local/amoeba/bin/amoeba

//如显示amoeba start|stop 说明安装成功

配置 Amoeba读写分离，两个 Slave 读负载均衡：

先在主服务器从服务器1，2的mysql上开放权限给 Amoeba 访问

grant all on *.* to test@'20.0.0.%' identified by '123.com';

amoeba服务器配置amoeba服务：

cd /usr/local/amoeba/conf/

cp amoeba.xml amoeba.xml.bak

vim amoeba.xml

30修改

<property name="user">amoeba</property>

32修改

<property name="password">abc123</property>

115修改

<property name="defaultPool">master</property>

117去掉注释–

<property name="writePool">master</property>

<property name="readPool">slaves</property>

cp dbServers.xml dbServers.xml.bak

vim dbServers.xml        #修改数据库配置文件

23注释掉

作用：默认进入test库以防mysql中没有test库时，会报错

<!-- mysql schema

<property name="schema">test</property>

-->

26修改

<!-- mysql user -->

<property name="user">test</property>

28去掉注释

<property name="password">123.com</property>

45修改，

<dbServer name="master"  parent="abstractServer">

48修改，

<property name="ipAddress">20.0.0.42</property>

52修改，

<dbServer name="slave1"  parent="abstractServer">

55修改，设置从服务器1的地址

<property name="ipAddress">20.0.0.41</property>

复制上面6行粘贴，设置从服务器2的名slave2和地址

<dbServer name="slave2"  parent="abstractServer">

<property name="ipAddress">20.0.0.37</property>

65修改

<dbServer name="slaves" virtual="true">

71修改

<property name="poolNames">slave1,slave2</property>

/usr/local/amoeba/bin/amoeba start&     #启动Amoeba软件，按ctrl+c 返回

netstat -napt | grep java

测试读写分离：

在客户端服务器上进行测试：
使用yum快速安装MySQL虚拟客户端

yum install -y mysql mysql-server

mysql -u amoeba -pabc123 -h 20.0.0.31 -P8066

主服务器：

use db_test;

create table test (id int(10),name varchar(10),address varchar(20));

从服务器1，2 ：　

amoeba 客户端服务器上：

use db_test;

select * from test;		//客户端会分别向slave1和slave2读取数据，显示的只有在两个从服务器上添加的数据，没有在主服务器上添加的数据

insert into test values('4','qianqi','this_is_client');		//只有主服务器上有此数据

再在两个从服务器上执行 start slave; 即可实现同步在主服务器上添加的数据
start slave;　　