实战项目——mysql主从架构的实现

一主一从

1.1 环境准备：

　　centos系统服务器2台、 一台用户做Mysql主服务器， 一台用于做Mysql从服务器， 配置好yum源、 防火墙关闭、 各节点时钟服务同步、 各节点之间可以通过主机名互相通信

1.2 准备步骤：

1）iptables -F && setenforce 清空防火墙策略，关闭selinux

2）拿两台服务器都使用yum方式安装Mysql服务， 要求版本一致

3）分别启动两台服务器mysql服务， 确保服务正常

　　架构图:

1.3 实现步骤:

1.3.1 配置master主服务器

　　对master进行配置，包括打开二进制日志，指定唯一的servr ID。例如，在配置文件加入如下值

	server-id=1　　　　　 //配置server-id，让主服务器有唯一ID号
	log-bin=mysql-bin　　//打开Mysql日志，日志格式为二进制
	skip-name-resolve　　//关闭名称解析，（非必须）

1.3.2 创建复制帐号

　　在 Master 的数据库中建立一个备份帐户：每个 slave 使用标准的 MySQL 用户名和密码连接 master 。进行复制操作的用户会授予 REPLICATION SLAVE 权限。

	MariaDB [(none)]> grant replication slave,replication client on *.* to slave@'192.168.%.%' identified by 'keer';

1.3.3 查看主服务器状态

　　在 Master 的数据库执行 show master status，查看主服务器二进制日志状态及位置号。

1.3.4 配置slave从服务器

　　对 slave 进行配置，打开中继日志，指定唯一的 servr ID，设置只读权限。在配置文件加入如下值：

	server-id=2					//配置server-id，让从服务器有唯一ID号
	relay_log = mysql-relay-bin //打开Mysql日志，日志格式为二进制
	read_only = 1				//设置只读权限
	log_bin = mysql-bin			//开启从服务器二进制日志
	log_slave_updates = 1		//使得更新的数据写进二进制日志中

1.3.5 启动从服务器复制线程

　　让 slave 连接 master ，并开始重做 master 二进制日志中的事件。

MariaDB [(none)]> change master to master_host='192.168.37.111',
   >master_user='slave',
   >master_password='keer',
   >master_log_file='mysql-bin.000001',
   >master_log_pos=413;

　　执行start slave；，来启动复制线程。

　　

1.3.6 查看从服务器状态

　　可使用SHOW SLAVE STATUS\G;查看从服务器状态，如下所示，也可用show processlist \G;查看当前复制状态：

	Slave_IO_Running: Yes		//IO线程正常运行
	Slave_SQL_Running: Yes		//SQL线程正常运行

1.3.7 测试

1）测试主从同步

　　我们在 master 服务器上创建一个数据库，再使用该数据库创建一个表，添加一条记录，来看一看 slave 服务器有没有同步成功。

　　首先，我们先来查看一下两个服务器上有什么数据库：

　　master：



　　slave：



　　现在，我们在主服务器上创建一个数据库“keer”：



　　然后，我们来看看从服务器是否已经更新：



　　我们可以看出，数据库已经同步，接下来，我们就来创建表，并在表中插入一条记录：



　　然后，我们来看看从服务器是否更新：

2）测试只读属性　　

　　我们在从服务器上设置了只读，所以我们来试试看能不能插入数据：



　　这就很尴尬了，为什么我们设置只读还是可以插入数据呢？这要如何解决呢？

　　因为我们登录的时候使用的是root超级用户，这个大变态是不受只读设置影响的，所以，我们还是可以往里面去插入数据，当然，如果我们换成其他的普通用户就不会出现这样的问题了。

　　解决方式也很简单，我们只需要把表锁起来就可以了：

MariaDB [keer]> flush tables with read lock;

　　进行锁表操作以后，我们再来插入一条数据：



　　这样的话，即使我们是超级用户登录进来的，也不能再插入数据了。这样会安全很多。但是，有利就有弊，这样的话，我们的主从就不能实时同步了，因为我们的主从同步是通过把主上的 sql 语句放在从上再执行一遍来实现的，可是我们锁表的话，sql 语句就不能执行了。想要同步方法也很简单，直接把表解锁就可以了。

　　我们在主上插入一条数据：



　　此时，我们的从上就要解表以后才能实现同步：

1.4 扩展——实现一主多从

1.4.1 需求分析

　　当我们的服务器运行一段时间后，流量变得越来越多，这时，一主一从能够实现的高可用性和负载均衡不能满足我们的需求，我们就要选择再添加一台从服务器。

　　可是现在我们的 master 已经运行很久了，我们也需要对新安装的 slave 进行数据同步，甚至它没有 master 的数据。

　　此时，有几种方法可以使 slave 从另一个服务开始，例如，从 master 拷贝数据，从另一个 slave 克隆，从最近的备份开始一个 slave 。为了加快 slave 与 master 同步，可用以下方式先进行数据同步：

（1）master的某个时刻的数据快照；

（2）数据库的备份数据；

（3）master的二进制日志文件。

　　架构图：

　　接下来，我们就来实现一下这个过程：

1.4.2 具体实现过程

1）对 master 进行完全备份

[root@master ~]# mkdir /backup
[root@master ~]# mysqldump --all-database > /backup/mysql-backup-`date +%F-%T`-all.sql

照例查看一下主的二进制日志状态及位置号。

2）把完全备份的数据发到新增的从上

[root@master ~]# scp /backup/mysql-backup-2017-11-21-10\:28\:29-all.sql @192.168.37.133:~
root@192.168.37.133's password:
mysql-backup-2017-11-21-10:28:29-all.sql                                                           100%  504KB 503.9KB/s   00:00

3）把这个完全备份导入从的数据库：

4）查看从是否恢复成功：





　　我们来查看一下从的二进制日志状态及位置号：



　　我们的数据已经恢复成功

5）设置主从

接下来就是按照上述步骤，对该从服务器进行设置就好：

[root@slave2 ~]# vim /etc/my.cnf
	[mysqld]
	server-id = 3
	relay-log = mysql-relay-bin
	read-only = 1
	log-bin = mysql-bin
	log-slave-updates = 1

　　

　　然后，我们就来设置从服务器：

[root@slave2 ~]# mysql -uroot -p
Enter password:
MariaDB [(none)]> change master to master_host='192.168.37.111',
   >master_user='slave',
   >master_password='keer',
   >master_log_file='mysql-bin.000001',
   >master_log_pos=330;
MariaDB [(none)]> start slave;

　　然后我们来查看一下从服务器的状态：

6）测试

　　设置完毕，我们来测试一下，当主上有操作时，从上是否更新：





　　至此，我们就完成了一主两从。如果有需要，我们还可以继续添加从服务器。

1.5 扩展——实现半同步复制

1.5.1 三种复制方式

1）同步复制

　　指当主库执行完一个事务，所有的从库都执行了该事务才返回给客户端。因为需要等待所有从库执行完该事务才能返回，所以全同步复制的性能必然会收到严重的影响。需要有超时时间。

2）异步复制

　　MySQL默认的复制即是异步的，主库在执行完客户端提交的事务后会立即将结果返给给客户端，并不关心从库是否已经接收并处理，这样就会有一个问题，主如果crash掉了，此时主上已经提交的事务可能并没有传到从上，如果此时，强行将从提升为主，可能导致新主上的数据不完整。

3）半同步复制

　　介于异步复制和全同步复制之间，主库在执行完客户端提交的事务后不是立刻返回给客户端，而是等待至少一个从库接收到并写到relay log中才返回给客户端。相对于异步复制，半同步复制提高了数据的安全性，同时它也造成了一定程度的延迟，这个延迟最少是一个TCP/IP往返的时间。所以，半同步复制最好在低延时的网络中使用。

1.5.2 实现半同步复制

　　半同步复制是基于特定的模块来实现。不过非常 nice 的一点就是，在我们的 mariadb5.5 以上的版本默认是带有这个模块的。

　　如果我们的 centos7 上安装了 mariadb ，我们就可以进入目录去查看一下：

[root@master ~]# cd /usr/lib64/mysql/plugin/

　　找到我们的模块后，我们就可以通过命令来安装，然后进行简单配置即可使用了。下面就是具体方法：

master 服务器上：

MariaDB [(none)]> INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_master SONAME 'semisync_master.so';
MariaDB [(none)]> SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE 'rpl_semi%';
MariaDB [(none)]> SET GLOBAL rpl_semi_sync_master_enabled=ON;

slave 服务器上：

MariaDB [(none)]> INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_slave SONAME 'semisync_slave.so';
MariaDB [(none)]> SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE 'rpl_semi%';
MariaDB [(none)]> SET GLOBAL rpl_semi_sync_slave_enabled = ON ;
MariaDB [(none)]> stop slave;
MariaDB [(none)]> start slave;

　　现在，我们的半同步复制就开启了，我们可以来查看一下日志：

[root@slave ~]# tail -200 /var/log/mariadb/mariadb.log

　　从日志里也可以看出我们的半同步复制已经开启。

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　　以上，实验一完成。

互为主从（双主）

　　还有一种数据库的架构为双主模式，也就是互为主从，这种设定在企业中虽不常用，但是我们还是需要掌握的。

　　Master-Master复制的两台服务器，既是master，又是另一台服务器的slave。这样，任何一方所做的变更，都会通过复制应用到另外一方的数据库中。

　　架构图如下：

2.1 环境准备：

　　centos系统服务器2台、 两台用户实现Mysql互为主从， 配置好yum源、 防火墙关闭、 各节点时钟服务同步、 各节点之间可以通过主机名互相通信

2.2 准备步骤：

1）iptables -F && setenforce 清空防火墙策略，关闭selinux

2）拿两台服务器都使用yum方式安装Mysql服务， 要求版本一致

3）分别启动两台服务器mysql服务， 确保服务正常

2.3 实现步骤：

2.3.1 配置第一台 master 主服务器

	server-id = 1　　　　　 //配置server-id，让主服务器有唯一ID号
	log-bin = mysql-bin　　//打开Mysql日志，日志格式为二进制
	skip-name-resolve  　　//关闭名称解析，（非必须）
	relay_log = mysql-relay-bin //打开Mysql日志，日志格式为二进制
	read_only = 1				//设置只读权限
	log_slave_updates = 1		//使得更新的数据写进二进制日志中
	auto_increment_offset = 1　　　 //表示自增长字段从那个数开始
	auto_increment_increment = 2　　//表示自增长字段每次递增的量

2.3.2 配置第二台 master 主服务器

	server-id = 2　　　　　 //配置server-id，让主服务器有唯一ID号
	log-bin = mysql-bin　　//打开Mysql日志，日志格式为二进制
	skip-name-resolve　  　//关闭名称解析，（非必须）
	relay_log = mysql-relay-bin //打开Mysql日志，日志格式为二进制
	read_only = 1				//设置只读权限
	log_slave_updates = 1		//使得更新的数据写进二进制日志中
	auto_increment_offset = 2　　　 //表示自增长字段从那个数开始
	auto_increment_increment = 2　　//表示自增长字段每次递增的量

2.3.3 创建复制账号

　　因为我们实现的是双主模式，所以我们每一台机器上都要创建复制账号：

2.3.4 查看服务器状态

　　我们分别查看两台服务器的状态，从而为我们下一步的设置奠下基础：

2.3.5 启动复制线程

　　我们来分别对两台机器进行的设置：

　　首先，先对第一台 master 机器进行设置：

MariaDB [(none)]> change master to master_host='192.168.37.222',master_user='slave',master_password='keer',master_log_file='mysql-bin.000003',master_log_pos=245;
MariaDB [(none)]> start slave;

　　接着，我们来查看一下他的状态：

　　现在，我们来对第二台 master 进行设置：

MariaDB [(none)]> change master to master_host='192.168.37.111',master_user='slave',master_password='keer',master_log_file='mysql-bin.000002',master_log_pos=245;
MariaDB [(none)]> start slave;

　　我们来查看一下他的状态：

　　

　　可以看出，我们的两个机器都设置完毕，接下来，我们就可以来测试一下了。

2.3.5 测试

　　在我们的配置文件中，我们设置了自增长字段的起始值和增长值，现在我们去创建一个自增长的表：

MariaDB [keer]> create table test(id int PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,name char(20) not null);

　　因为我们设置了主从，所以在任一机器使用该命令即可。

　　创建好了表以后，我们就可以插入数据进行测试了，我们一个插入多条数据来看看效果：

第一个服务器：

MariaDB [keer]> insert into test(name) value('zhao'),('qian'),('sun'),('li');
Query OK, 4 rows affected (0.00 sec)
Records: 4  Duplicates: 0  Warnings: 0

第二个服务器：

MariaDB [keer]> insert into test(name) value('zhou'),('wu'),('zheng'),('wang');
Query OK, 4 rows affected (0.00 sec)
Records: 4  Duplicates: 0  Warnings: 0

　　数据我们都插入了，我们来看看效果如何：



　　可以看出，两个表插入的数据是不会重复的。

　　但是现在也不是我们想象的连续的 id ，这是因为，我们两台机器都是同时插入4条数据，而且不是同步插入的，这样就会有一个先后顺序，第一台机器上的 sql 语句执行结束以后才执行第二台机器上的。所以会出现这样的情况。

　　但是，这样已经不会插入重复的数据了。我们的目的也是达到了。

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　　以上，实验二完成。

高可用架构MHA的实现

　　具体的实现过程见我的下一篇博客mysql实现高可用架构之MHA

　　如有不足之处还请大家多多指教喏٩(๑>◡<๑)۶